JP2013095813A - Polymer compound and photoelectric conversion element using the same - Google Patents

Polymer compound and photoelectric conversion element using the same Download PDF

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Ken Yoshimura
研 吉村
Yasunori Kamiya
保則 上谷
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • Y02E10/549Organic PV cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer compound which enables production of an organic photoelectric conversion element with high open end voltage.SOLUTION: The polymer compound has a structural unit represented by formula (1), wherein Xand Xeach independently represent a nitrogen atom or =CH-; Yrepresents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N(R)- or -CR=CR-; R, Rand Reach independently represent a hydrogen atom or a substituent; Wrepresents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom or a fluorine atom; and Wrepresents a group different from W.

Description

本発明は、高分子化合物及びそれを用いた光電変換素子に関する。   The present invention relates to a polymer compound and a photoelectric conversion element 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。例えば、家屋の屋根にpn接合型のシリコン系太陽電池などを用いるソーラーシステムへの切り替えが提唱されているが、上記シリコン系太陽電池に用いられる単結晶、多結晶及びアモルファスシリコンは、その製造過程において高温、高真空条件が必要であるという問題がある。 In recent years, in order to prevent global warming, reduction of CO 2 released into the atmosphere has been demanded. For example, switching to a solar system using a pn junction type silicon solar cell or the like on the roof of a house has been proposed, and the single crystal, polycrystal and amorphous silicon used in the silicon solar cell are manufactured in the process However, there is a problem that high temperature and high vacuum conditions are required.

一方、光電変換素子の一態様であ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、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、近年注目されてきている。有機薄膜太陽電池に用い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記載されている(特許文献1)。   On the other hand, the organic thin film solar cell which is one aspect of the photoelectric conversion element can omit the high-temperature and high-vacuum process used in the manufacturing process of the silicon-based solar cell, and can be manufactured at low cost only by the coating process. Has been. 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) is described (Patent Document 1).

Figure 2013095813
繰り返し単位(A) 繰り返し単位(B)
Figure 2013095813
Repeating unit (A) Repeating unit (B)

特表2009−506519号公報Special table 2009-506519

しかしながら、前記高分子化合物を含む有機層を有する光電変換素子は、光電変換効率が必ずしも十分ではない。   However, a photoelectric conversion element having an organic layer containing the polymer compound does not necessarily have sufficient photoelectric conversion efficiency.

本発明は、光電変換素子に含まれる有機層に用いた場合に、光電変換素子の光電変換効率が高くなる高分子化合物を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the high molecular compound from which the photoelectric conversion efficiency of a photoelectric conversion element becomes high when it uses for the organic layer contained in a photoelectric conversion element.

即ち、本発明は第一に、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を提供する。

Figure 2013095813
(1)
〔式中、X及びXは、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Yは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Wは、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。Wは、Wとは異なる基を表す。〕 That is, the present invention first provides a polymer compound having a structural unit represented by the formula (1).
Figure 2013095813
(1)
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 1 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1) - or -CR 2 = CR 3 - represents a. R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 2 represents a group different from W 1 . ]

本発明は第二に、式(3)で表される化合物を提供する。

Figure 2013095813
(3)
〔式中、X3a1及びX3a2は、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Y3a1は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。W3a1は、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。W3a2は、W3a1とは異なる基を表す。Q3a1及びQ3a2は、それぞれ独立に、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ジヒドロキシボリル基又は1価の有機基を表す。〕 The present invention secondly provides a compound represented by the formula (3).
Figure 2013095813
(3)
[ Wherein , X 3a1 and X 3a2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 3a1 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1 )-or -CR 2 = CR 3- . R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 3a1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 3a2 represents a group different from W 3a1 . Q 3a1 and Q 3a2 each independently represent a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a dihydroxyboryl group, or a monovalent organic group. ]

本発明は第三に、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し、該活性層に前記高分子化合物又は前記化合物を含有する光電変換素子を提供する。   Thirdly, the present invention has a first electrode and a second electrode, an active layer between the first electrode and the second electrode, and the polymer compound in the active layer Or the photoelectric conversion element containing the said compound is provided.

本発明は第四に、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層とを有し、該活性層に前記高分子化合物又は前記化合物を含有する有機薄膜トランジスタを提供する。   Fourthly, the present invention provides an organic thin film transistor having a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and an active layer, and containing the polymer compound or the compound in the active layer.

本発明は第五に、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の電極との間に発光層を有し、該発光層に前記高分子化合物又は前記化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。   Fifthly, the present invention includes a first electrode and a second electrode, a light emitting layer between the first electrode and the second electrode, and the polymer compound in the light emitting layer. Or the organic electroluminescent element containing the said compound is provided.

本発明の高分子化合物を含む有機層を有する光電変換素子は、光電変換効率が大きいため、本発明は極めて有用である。   Since the photoelectric conversion element which has the organic layer containing the high molecular compound of this invention has large photoelectric conversion efficiency, this invention is very 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(1)で表される構成単位を有することを特徴とする。

Figure 2013095813
(1)
〔式中、X及びXは、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Yは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Wは、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。Wは、Wとは異なる基を表す。〕 The polymer compound of the present invention has a structural unit represented by the formula (1).
Figure 2013095813
(1)
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 1 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1) - or -CR 2 = CR 3 - represents a. R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 2 represents a group different from W 1 . ]

、R及びRで表される置換基としては、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、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、カルボキシ基及びシアノ基が挙げられる。 Examples of the substituent represented by R 1 , R 2 and R 3 include a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, and a substituted group. Aryl group which may be substituted, aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, substituted Arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, imide 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, optionally substituted arylalkynyl group , A carboxy group, and a cyano group.

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 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

ここで、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、置換基としては、ハロゲン原子が挙げられる。置換され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−ブチル基、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、ヘキサデシル基、オクタデシル基、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、アダマンチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。   Here, the alkyl group 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 be substituted include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, 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- Examples include chain alkyl groups such as dimethyloctyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group and eicosyl group, and cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and adamantyl group. .

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 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.

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 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.

アリール基とは、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。C1〜C12アルコキシフェニル基の中で、好ましい態様はC1〜C8アルコキシフェニル基であり、より好ましい態様はC1〜C6アルコキシフェニル基である。C1〜C8アルコキシ及びC1〜C6アルコキシの具体例としては、上記アルコキシ基に関して例示したアルコキシの中の、C1〜C8及びC1〜C6のものが挙げられる。   An aryl group means the group remove | excluding one hydrogen atom on an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon, and the carbon number is 6-60 normally. 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. Among the C1-C12 alkoxyphenyl groups, a preferred embodiment is a C1-C8 alkoxyphenyl group, and a more preferred embodiment is a C1-C6 alkoxyphenyl group. Specific examples of C1 to C8 alkoxy and C1 to C6 alkoxy include C1 to C8 and C1 to C6 among the alkoxy exemplified for the above alkoxy group.

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ノキシ基が挙げられる。   The aryloxy group 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 pentafluorophenoxy. Groups.

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 usually has 6 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. 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.

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 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.

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 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.

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 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.

アシル基とは、カルボン酸中の水酸基を除いた基を意味し、その炭素数は通常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。   An acyl group means the group except the hydroxyl group in carboxylic acid, The carbon number is 2-20 normally. 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.

アシルオキシ基とは、カルボン酸中の水素原子を除いた基を意味し、その炭素数は通常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 means a group excluding a hydrogen atom in the carboxylic acid, and the carbon number 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.

アミド基とは、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、その炭素数は通常2〜20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。   An amide group means a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from an amide, and the carbon number is usually 2 to 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.

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 means a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from imide (—CO—NH—CO—), and specific examples include a succinimide group and a phthalimide group.

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、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。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は通常1〜40である。置換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。 A substituted amino group is one in which one or two hydrogen atoms of the amino group are substituted, and the substituent is, for example, an alkyl group and an optionally substituted aryl group. Specific examples of the alkyl group and the optionally substituted aryl group are the same as the specific examples of the alkyl group represented by R 1 and the optionally substituted aryl group. Carbon number of a substituted amino group is 1-40 normally. Specific examples of the substituted 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 alcohol Siphenylamino group, di (C1-C12 alkoxyphenyl) amino group, di (C1-C12 alkylphenyl) amino group, 1-naphthylamino group, 2-naphthylamino group, pentafluorophenylamino group, pyridylamino group, pyrida Dinylamino 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 , 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 alkylamino Group, and the like.

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、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。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。 A substituted silyl group is one in which one, two, or three of the hydrogen atoms of the silyl group are substituted, generally one in which all three hydrogen atoms of the silyl group are substituted. And an aryl group which may be substituted. Specific examples of the alkyl group and the optionally substituted aryl group are the same as the specific examples of the alkyl group represented by R 1 and the optionally substituted aryl group. 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.

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 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.

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 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.

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、ビス(トリメチルシリル)アミノ基、ビス(トリエチルシリル)アミノ基、ビス(トリプロピルシリル)アミノ基、ビス(トリイソプロピルシリル)アミノ基、ビス(tert−ブチルジメチルシリル)アミノ基、ビス(トリフェニルシリル)アミノ基、ビス(トリ−p−キシリルシリル)アミノ基、ビス(トリベンジルシリル)アミノ基、ビス(ジフェニルメチルシリル)アミノ基、ビス(tert−ブチルジフェニルシリル)アミノ基及びビス(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 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, bis (trimethylsilyl) amino group, bis (triethylsilyl) amino group, bis (tripropylsilyl) ) Amino group, bis (triisopropylsilyl) amino group, bis (tert-butyldimethylsilyl) amino group, bis (triphenylsilyl) amino group, bis (tri-p-xylylsilyl) amino group, bis (tribe Jirushiriru) amino group, bis (diphenylmethylsilyl) amino group, bis (tert- butyldiphenylsilyl) amino group and bis (dimethylphenylsilyl) and amino group.

複素環基としては、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化合物から水素原子を1個除いた基が挙げられる。芳香族複素環基が好ましい。   As the heterocyclic group, 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, in Sol, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, quinazolidine, cinazoline, 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. Aromatic heterocyclic groups are preferred.

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(11)で表される基が挙げられる。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(12)で表される基が挙げられる。

Figure 2013095813
(11) (12)
〔式(11)及び式(12)中、Arは複素環基を表す。〕 Examples of the heterocyclic oxy group include a group represented by the formula (11) in which an oxygen atom is bonded to the above heterocyclic group. Examples of the heterocyclic thio group include a group represented by the formula (12) in which a sulfur atom is bonded to the above heterocyclic group.
Figure 2013095813
(11) (12)
[In Formula (11) and Formula (12), Ar 7 represents a heterocyclic group. ]

複素環オキシ基は、その炭素数が通常4〜60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4〜60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 4 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 4 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.

アリールアルケニル基は、通常、その炭素数が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 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.

アリールアルキニル基は、通常、その炭素数が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 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.

は、硫黄原子、酸素原子及びセレン原子が好ましく、硫黄原子及び酸素原子がより好ましく、硫黄原子が特に好ましい。 Y 1 is preferably a sulfur atom, an oxygen atom or a selenium atom, more preferably a sulfur atom or an oxygen atom, and particularly preferably a sulfur atom.

は、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。 W 1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom.

フッ素原子を有する1価の有機基としては、例えば、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、フルオロアルキルチオ基、フルオロアリール基、フルオロアリールオキシ基及びフルオロアリールチオ基が挙げられる。   Examples of the monovalent organic group having a fluorine atom include a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group, a fluoroalkylthio group, a fluoroaryl group, a fluoroaryloxy group, and a fluoroarylthio group.

フルオロアルキル基は、通常、炭素数1〜30のアルキル基の1以上の水素原子がフッ素原子で置換されたものであり、該アルキル基の具体例はR、R及びRで表されるアルキル基の具体例と同じである。フルオロアルキル基の具体例としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロエチル基、ペンタフルオロメチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基及びトリデカフルオロヘキシル基が挙げられる。 The fluoroalkyl group is usually one in which one or more hydrogen atoms of an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms are substituted with a fluorine atom, and specific examples of the alkyl group are represented by R 1 , R 2 and R 3. The same as the specific examples of the alkyl group. Specific examples of the fluoroalkyl group include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a difluoroethyl group, a pentafluoromethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, and a tridecafluorohexyl group.

フルオロアルコキシ基は、通常、炭素数1〜20のアルコキシル基の1以上の水素原子がフッ素原子で置換されたものであり、該アルコキシ基の具体例はR、R及びRで表されるアルコキシ基の具体例と同じである。フルオロアルコキシ基の具体例としては、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロエトキシ基、ペンタフルオロメトキシ基、ヘプタフルオロプロポオキシ基、ノナフルオロブトキシ基及びトリデカフルオロヘキシルオキシ基が挙げられる。 The fluoroalkoxy group is usually one in which one or more hydrogen atoms of an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with a fluorine atom, and specific examples of the alkoxy group are represented by R 1 , R 2 and R 3. This is the same as the specific example of the alkoxy group. Specific examples of the fluoroalkoxy group include a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, a difluoroethoxy group, a pentafluoromethoxy group, a heptafluoropropoxy group, a nonafluorobutoxy group, and a tridecafluorohexyloxy group. It is done.

フルオロアルキルチオ基は、通常、炭素数1〜20のアルキルチオ基の1以上の水素原子がフッ素原子で置換されたものであり、該アルキルチオ基の具体例はR、R及びRで表されるアルキルチオ基の具体例と同じである。フルオロアルキルチオ基の具体例としては、フルオロメチルチオ基、ジフルオロメチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基、ジフルオロエチルチオ基、ペンタフルオロメチルチオ基、ヘプタフルオロプロピルチオ基、ノナフルオロブチルチオ基及びトリデカフルオロヘキシルチオ基が挙げられる。 The fluoroalkylthio group is usually one in which one or more hydrogen atoms of an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with a fluorine atom, and specific examples of the alkylthio group are represented by R 1 , R 2 and R 3. The same as the specific examples of the alkylthio group. Specific examples of the fluoroalkylthio group include a fluoromethylthio group, a difluoromethylthio group, a trifluoromethylthio group, a difluoroethylthio group, a pentafluoromethylthio group, a heptafluoropropylthio group, a nonafluorobutylthio group, and a tridecafluorohexylthio group. Is mentioned.

フルオロアリール基は、通常、フェニル基又はナフチル基の1以上の水素原子がフッ素原子で置換されたものであり、フルオロアリール基の具体例としては、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、フルオロビフェニル基、ノナフルオロビフェニル基、フルオロナフチル基及びヘプタフルオロナフチル基が挙げられる。   The fluoroaryl group is usually one in which one or more hydrogen atoms of a phenyl group or a naphthyl group are substituted with a fluorine atom. Specific examples of the fluoroaryl group include a fluorophenyl group, a difluorophenyl group, and a trifluorophenyl group. , Pentafluorophenyl group, fluorobiphenyl group, nonafluorobiphenyl group, fluoronaphthyl group and heptafluoronaphthyl group.

フルオロアリールオキシ基とは、上記のフルオロアリール基に酸素原子が結合した基である。フルオロアリールオキシ基の具体例としては、フルオロフェノキシ基、ジフルオロフェノキシ基、トリフルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、フルオロビフェニルオキシ基、ノナフルオロビフェニルオキシ基、フルオロナフチルオキシ基及びヘプタフルオロナフチルオキシ基が挙げられる。   The fluoroaryloxy group is a group in which an oxygen atom is bonded to the above fluoroaryl group. Specific examples of the fluoroaryloxy group include a fluorophenoxy group, a difluorophenoxy group, a trifluorophenoxy group, a pentafluorophenoxy group, a fluorobiphenyloxy group, a nonafluorobiphenyloxy group, a fluoronaphthyloxy group, and a heptafluoronaphthyloxy group. Can be mentioned.

フルオロアリールチオ基とは、上記のフルオロアリール基に硫黄原子が結合した基である。フルオロアリールチオ基の具体例としては、フルオロフェニルチオ基、ジフルオロフェニルチオ基、トリフルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、フルオロビフェニルチオ基、ノナフルオロビフェニルチオ基、フルオロナフチルチオ基及びヘプタフルオロナフチルチオ基が挙げられる。   The fluoroarylthio group is a group in which a sulfur atom is bonded to the above fluoroaryl group. Specific examples of the fluoroarylthio group include a fluorophenylthio group, a difluorophenylthio group, a trifluorophenylthio group, a pentafluorophenylthio group, a fluorobiphenylthio group, a nonafluorobiphenylthio group, a fluoronaphthylthio group, and a heptafluoro group. A naphthylthio group is mentioned.

は、フッ素原子が好ましい。 W 1 is preferably a fluorine atom.

は、Wとは異なる基を表す。Wとしては、フッ素原子とは異なる原子からなる1価の有機基が挙げられる。フッ素原子とは異なる原子からなる1価の有機基としては、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、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及びカルボキシ基が好ましい。
該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具体例は、前記のR〜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具体例として記載した基のうちフッ素原子を含まない基が挙げられる。
W 2 represents a group different from W 1 . W 2 includes a monovalent organic group composed of an atom different from a fluorine atom. Examples of the monovalent organic group composed of an atom different from a fluorine atom include an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, and an optionally substituted aryl. 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, 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 groups, optionally substituted arylalkynyl groups and carboxy It is preferred.
The optionally substituted alkyl group, the optionally substituted alkoxy group, the optionally substituted alkylthio group, the optionally substituted aryl group, the optionally substituted aryloxy group, the 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 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 arylalkynyl specific examples of the groups, said R 1 to R optionally substituted alkyl group represented by 3, location 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, and an optionally substituted Good arylalkyl group, optionally substituted arylalkoxy group, optionally substituted arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, imide group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted Of the groups described as specific examples of the silylthio group, the substituted silylamino group, the heterocyclic group, the heterocyclic oxy group, the heterocyclic thio group, the optionally substituted arylalkenyl group and the optionally substituted arylalkynyl group, fluorine Examples include groups that do not contain atoms.

は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアリールオキシ基が好ましく、アルキル基及びアルコキシ基がより好ましく、アルコキシ基が特に好ましい。 W 2 is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aryloxy group, more preferably an alkyl group or an alkoxy group, and particularly preferably an alkoxy group.

及びXは、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。X及びXの少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、X及びXがともに窒素原子であることがより好ましい。 X 1 and X 2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Preferably, at least one of X 1 and X 2 is a nitrogen atom, and more preferably X 1 and X 2 are both nitrogen atoms.

式(1)で表される構成単位としては、例えば、式(1001)〜式(1225)で表される構成単位が挙げられる。   As a structural unit represented by Formula (1), the structural unit represented by Formula (1001)-Formula (1225) is mentioned, for example.

Figure 2013095813
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式(1001)〜式(1225)中、R、R及びRは前述と同じ意味を表す。式(1001)〜式(1225)で表される構成単位の中でも、本発明の高分子化合物を含む光電変換素子の光電変換効率を高める観点からは、式(1001)〜式(1075)で表される構成単位が好ましく、式(1001)〜式(1030)で表される構成単位がより好ましく、式(1001)で表される構成単位及び式(1016)で表される構成単位が特に好ましい。 In formula (1001) to formula (1225), R 1 , R 2 and R 3 represent the same meaning as described above. Among the structural units represented by formula (1001) to formula (1225), from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element containing the polymer compound of the present invention, the formula (1001) to formula (1075) are used. The structural unit represented by Formula (1001) to Formula (1030) is more preferable, the structural unit represented by Formula (1001) and the structural unit represented by Formula (1016) are particularly preferable. .

本発明の高分子化合物は、さらに、式(2)で表される構成単位を有していてもよい。

Figure 2013095813
(2)
〔式中、Arは、アリーレン基又は2価の複素環基を表す。〕 The polymer compound of the present invention may further have a structural unit represented by the formula (2).
Figure 2013095813
(2)
[Wherein Ar 1 represents an arylene group or a divalent heterocyclic group. ]

ここで、アリーレン基とは、置換されていてもよい芳香族炭化水素から、水素原子2個を除いた原子団であり、アリーレン基に含まれる芳香環を構成する炭素数は通常6〜60であり、好ましくは6〜20である。芳香族炭化水素としては、ベンゼン環をもつもの、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が直接結合したもの又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。芳香族炭化水素が有していてもよい置換基としては、前述のR、R及びRで表される置換基と同じ基が挙げられる。 Here, the arylene group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an optionally substituted aromatic hydrocarbon, and the number of carbon atoms constituting the aromatic ring contained in the arylene group is usually 6 to 60. Yes, preferably 6-20. Aromatic hydrocarbons include those having a benzene ring, those having a condensed ring, those having two or more independent benzene rings or two or more condensed rings directly bonded, or those bonded via a group such as vinylene. Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon may have include the same groups as the substituents represented by R 1 , R 2, and R 3 described above.

2価の複素環基とは、置換されていてもよい複素環式化合物から水素原子2個を除いた原子団であり、2価の複素環基に含まれる芳香環を構成する炭素数は通常2〜60であり、好ましくは3〜20である。複素環式化合物とは、環構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素、ケイ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。複素環式化合物が有していてもよい置換基としては、前述のR、R及びRで表される置換基と同じ基が挙げられる。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 atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an optionally substituted heterocyclic compound, and the number of carbon atoms constituting the aromatic ring contained in the divalent heterocyclic group is usually It is 2-60, Preferably it is 3-20. A heterocyclic compound is an organic compound having a ring structure, and the elements constituting the ring include not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, boron, arsenic, and silicon in the ring. Say things. Examples of the substituent that the heterocyclic compound may have include the same groups as the substituents represented by R 1 , R 2, and R 3 described above. As the divalent heterocyclic group, a divalent aromatic heterocyclic group is preferable.

式(2)で表される構成単位は、本発明の高分子化合物中において、2つ以上連続して存在していてもよいし、式(2)で表される構成単位の両隣りに式(1)で表される構成単位が存在していてもよい。式(2)で表される構成単位が2つ以上連続して存在する場合、連続して存在する式(2)で表される構成単位は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。   Two or more structural units represented by the formula (2) may be present in succession in the polymer compound of the present invention, or the formulas may be present on both sides of the structural unit represented by the formula (2). The structural unit represented by (1) may exist. When two or more structural units represented by the formula (2) are present in succession, the structural units represented by the formula (2) present in succession may be the same or different from each other. Good.

式(2)で表される構成単位としては、例えば、式(D−1)で表される構成単位、式(D−2)で表される構成単位及び式234で表される構成単位が挙げられる。

Figure 2013095813
〔式(D−1)及び式(D−2)中、d環は、置換基を有していてもよい芳香環を表す。mは、1以上の整数を表す。Zは、式(z−1)〜式(z−8)で表される基を表さす。d環が複数個ある場合、それらは同一でもあっても相異なってもよい。Zが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。
Figure 2013095813
(式(z−1)〜式(z−8)中、Rは、水素原子又は置換基を表す。R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が互いに結合し、環状構造を形成していてもよい。)〕
Figure 2013095813
〔式中、Rは、水素原子又は置換基を表す。2個あるRは同一でも相異なってもよい。〕 Examples of the structural unit represented by the formula (2) include a structural unit represented by the formula (D-1), a structural unit represented by the formula (D-2), and a structural unit represented by the formula 234. Can be mentioned.
Figure 2013095813
[In formula (D-1) and formula (D-2), ring d represents an aromatic ring which may have a substituent. m represents an integer of 1 or more. Z represents a group represented by formula (z-1) to formula (z-8). When there are a plurality of d rings, they may be the same or different. When there are a plurality of Z, they may be the same or different.
Figure 2013095813
(In formula (z-1) to formula (z-8), R represents a hydrogen atom or a substituent. When there are a plurality of R, they may be the same or different. An annular structure may be formed.)]
Figure 2013095813
[Wherein, R represents a hydrogen atom or a substituent. Two R may be the same or different. ]

芳香環としては、芳香族炭素環及び芳香族複素環が挙げられる。
芳香族炭素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環が挙げられる。
芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ピロール環、シロール環、ボロール環、ホスホール環、イミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、ピラゾール環、イソチアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、インドール環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾチアゾール環及びベンゾオキサゾール環が挙げられる。
Aromatic rings include aromatic carbocycles and aromatic heterocycles.
Examples of the aromatic carbocycle include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring.
Examples of the aromatic heterocycle include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a silole ring, a borol ring, a phosphole ring, an imidazole ring, a triazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a pyrazole ring, an isothiazole ring, Examples include pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, indole ring, benzofuran ring, isobenzofuran ring, benzoimidazole ring, benzothiophene ring, benzothiazole ring, and benzoxazole ring.

mは、1以上の整数を表す。mは、1〜3が好ましく、1〜2がより好ましく、1が特に好ましい。   m represents an integer of 1 or more. m is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

Rで表される置換基の例としては、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、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、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、複素環基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。   Examples of the substituent represented by R include an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, and a substituted 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, a substituted Arylalkenyl group which may be substituted, arylalkynyl group which may be substituted, amino group, substituted amino group, silyl group, substituted silyl group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, amide group, heterocyclic group, carboxy group, An alkoxycarbonyl group, a nitro group, and a cyano group are mentioned.

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、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、置換アミノ基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基及び複素環基の定義及び具体例は、前述のR、R及び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、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、置換アミノ基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基及び複素環基の定義及び具体例と同じである。 An optionally substituted alkyl group represented by R, 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 optionally substituted arylalkenyl group, Definitions and specific examples of the optionally substituted arylalkynyl group, substituted amino group, substituted silyl group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, amide group and heterocyclic group are as described above for R 1 , R 2 and R 3. An optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkyl group Ruthio group, aryl group which may be substituted, aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted , Optionally substituted arylalkylthio group, optionally substituted arylalkenyl group, optionally substituted arylalkynyl group, substituted amino group, substituted silyl group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, amide group And the definitions and specific examples of the heterocyclic group.

アルコキシカルボニル基は、カルボキシ基中の水素原子をアルキル基で置換した基である。アルコキシカルボニル基の炭素数は、通常2〜20である。アルコキシカルボニル基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基及びブトキシカルボニル基が挙げられる。   An alkoxycarbonyl group is a group in which a hydrogen atom in a carboxy group is substituted with an alkyl group. The carbon number of the alkoxycarbonyl group is usually 2-20. Specific examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a butoxycarbonyl group.

Rは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアリールオキシ基が好ましく、炭素数が9〜18のアルキル基、炭素数が9〜18のアルコキシ基、炭素数が9〜18のアリール基及び炭素数が9〜18のアリールオキシ基がより好ましく、炭素数が9〜18のアルキル基が特に好ましい。   R is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aryloxy group, an alkyl group having 9 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 9 to 18 carbon atoms, an aryl group having 9 to 18 carbon atoms and a carbon number. Is more preferably an aryloxy group having 9 to 18 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 9 to 18 carbon atoms.

芳香族炭素環及び芳香族複素環は置換基を有していてもよい。芳香族炭素環及び芳香族複素環が置換基を2つ以上有する場合、該置換基は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。芳香族炭素環及び芳香族複素環が有していてもよい置換基としては、前述のR、R及びRで表される置換基と同じ基が挙げられる。 The aromatic carbocycle and the aromatic heterocycle may have a substituent. When the aromatic carbocycle and the aromatic heterocycle have two or more substituents, the substituents may be bonded to each other to form a cyclic structure. Examples of the substituent that the aromatic carbocycle and aromatic heterocycle may have include the same groups as the substituents represented by R 1 , R 2, and R 3 described above.

式(D−2)で表される構成単位としては、例えば、式(D−3)で表される構成単位、式(D−4)で表される構成単位及び式(D−5)で表される構成単位が挙げられる。

Figure 2013095813
〔式(D−3)〜(D−5)中、e環は、置換基を有していてもよい単環の芳香環を表す。nは、1以上の整数を表す。pは、0〜5の整数を表す。e環が複数個ある場合、それらは、同一であっても相異なってもよい。〕 Examples of the structural unit represented by the formula (D-2) include a structural unit represented by the formula (D-3), a structural unit represented by the formula (D-4), and the formula (D-5). The structural unit represented is mentioned.
Figure 2013095813
[In formulas (D-3) to (D-5), ring e represents a monocyclic aromatic ring optionally having a substituent. n represents an integer of 1 or more. p represents an integer of 0 to 5. When there are a plurality of e-rings, they may be the same or different. ]

単環の芳香環としては、ベンゼン環及び単環の芳香族複素環が挙げられる。単環の芳香環が有していてもよい置換基としては、d環に含まれる芳香族炭素環又は芳香族複素環が有していてもよい置換基と同じ基が挙げられる。   Examples of the monocyclic aromatic ring include a benzene ring and a monocyclic aromatic heterocycle. Examples of the substituent that the monocyclic aromatic ring may have include the same groups as the substituent that the aromatic carbocycle or aromatic heterocycle included in the d ring may have.

nは、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。
pは、0〜4が好ましく、0〜3がより好ましく、0〜2が特に好ましい。
n is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1 to 2.
p is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 3, and particularly preferably 0 to 2.

本発明の高分子化合物を光電変換素子に用いる場合、光電変換効率を高める観点からは、式(2)で表される構成単位の中でも、式(D−1)で表される構成単位及び式(D−5)で表される構成単位が好ましく、式(D−1)で表される構成単位がより好ましい。   When using the polymer compound of the present invention for a photoelectric conversion element, from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency, among the structural units represented by the formula (2), the structural unit and the formula represented by the formula (D-1). The structural unit represented by (D-5) is preferable, and the structural unit represented by Formula (D-1) is more preferable.

本発明の高分子化合物を有機薄膜トランジスタに用いる場合、ホール移動度を高める観点からは、式(2)で表される構成単位の中でも、式(D−1)で表される構成単位及び式(D−4)で表される構成単位が好ましく、式(D−1)で表される構成単位がより好ましい。   When using the polymer compound of the present invention for an organic thin film transistor, from the viewpoint of increasing hole mobility, among the structural units represented by the formula (2), the structural unit represented by the formula (D-1) and the formula ( The structural unit represented by D-4) is preferable, and the structural unit represented by Formula (D-1) is more preferable.

式(D−1)で表される構成単位としては、例えば、式1〜式152で表される構成単位が挙げられる。   As a structural unit represented by Formula (D-1), the structural unit represented by Formula 1-Formula 152 is mentioned, for example.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

式1〜式152中、Rは前述と同じ意味を表す。   In Formula 1 to Formula 152, R represents the same meaning as described above.

式(D−3)で表される構成単位としては、例えば、式201〜式233で表される構成単位が挙げられる。   Examples of the structural unit represented by Formula (D-3) include structural units represented by Formula 201 to Formula 233.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

式201〜式233中、Rは前述と同じ意味を表す。   In formula 201 to formula 233, R represents the same meaning as described above.

式(D−4)で表される構成単位としては、例えば、式235〜式238で表される構成単位が挙げられる。

Figure 2013095813
As a structural unit represented by Formula (D-4), for example, a structural unit represented by Formula 235 to Formula 238 can be given.
Figure 2013095813

式235〜式238中、Rは前述と同じ意味を表す。   In formula 235 to formula 238, R represents the same meaning as described above.

式(D−5)で表される構成単位としては、例えば、式301〜式323で表される構成単位が挙げられる。 Examples of the structural unit represented by Formula (D-5) include structural units represented by Formula 301 to Formula 323.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

式301〜式323中、Rは前述と同じ意味を表す。   In Formula 301 to Formula 323, R represents the same meaning as described above.

本発明の高分子化合物を光電変換素子に用いる場合、光電変換効率を高める観点からは、式(2)で表される構成単位は、式1、式5、式7、式8、式12、式14、式15、式25、式35、式39、式41、式49、式50、式54、式60、式62、式63、式67、式73、式75、式76、式80、式86、式101、式106、式112、式114、式119、式125、式127、式132、式138、式140、式145、式151、式215、式218、式229、式230、式234、式309、式310、式311、式312、式313、式314、式318、式321、式322及び式323で表される構成単位が好ましく、式1、式8、式15、式25、式35、式49、式62、式75、式101、式114、式127、式140、式215、式234、式309、式310、式311、式314、式321、式322及び式323で表される構成単位がより好ましく、式75、式309、式314、式322及び式323で表される構成単位がさらに好ましく、式75で表される構成単位が特に好ましい。   When the polymer compound of the present invention is used for a photoelectric conversion element, from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency, the structural unit represented by the formula (2) is represented by the formula 1, formula 5, formula 7, formula 8, formula 12, Formula 14, Formula 15, Formula 25, Formula 35, Formula 39, Formula 41, Formula 49, Formula 50, Formula 54, Formula 60, Formula 62, Formula 63, Formula 67, Formula 73, Formula 75, Formula 76, Formula 80 , Formula 86, Formula 101, Formula 106, Formula 112, Formula 114, Formula 119, Formula 125, Formula 127, Formula 132, Formula 138, Formula 140, Formula 145, Formula 151, Formula 215, Formula 218, Formula 229, Formula 230, Formula 234, Formula 309, Formula 310, Formula 311, Formula 311, Formula 312, Formula 313, Formula 318, Formula 318, Formula 321, Formula 322, and Formula 323 are preferred, and Formula 1, Formula 8, Formula 15, Formula 25, Formula 35, Formula 49, Formula 62, Formula 75, Formula 101, Formula 114, 127, formula 215, formula 234, formula 309, formula 310, formula 3101, formula 311, formula 314, formula 321, formula 322 and formula 323 are more preferred, and structural units represented by formula 75, formula 309, formula 314, The structural unit represented by Formula 322 and Formula 323 is more preferable, and the structural unit represented by Formula 75 is particularly preferable.

本発明の高分子化合物を有機薄膜トランジスタに用いる場合、ホール移動度を高める観点からは、式(2)で表される構成単位は、式1、式8、式25、式35、式49、式54、式62、式67、式75、式80、式101、式114、式201、式202、式203、式204、式205、式206、式207、式208、式209、式210、式215、式216、式217、式218、式219、式220、式221、式222、式229、式230、式231、式232、式233、式235、式236、式237、式238、式309、式310、式311、式312、式313、式314、式318、式319、式322及び式323で表される構成単位が好ましく、式25、式75、式80、式114、式203、式204、式207、式208、式215、式216、式217、式218、式219、式220、式232、式233、式235、式236、式309、式314及び式322で表される構成単位がより好ましく、式75、式114、式204、式208、式215、式216、式217、式232、式236、式309及び式314で表される構成単位がさらに好ましく、式75で表される構成単位が特に好ましい。   When the polymer compound of the present invention is used in an organic thin film transistor, from the viewpoint of increasing hole mobility, the structural unit represented by formula (2) is represented by formula 1, formula 8, formula 25, formula 35, formula 49, formula 54, Formula 62, Formula 67, Formula 75, Formula 80, Formula 101, Formula 114, Formula 201, Formula 202, Formula 203, Formula 204, Formula 205, Formula 206, Formula 207, Formula 208, Formula 209, Formula 210, Formula 215, Formula 216, Formula 217, Formula 218, Formula 219, Formula 220, Formula 221, Formula 222, Formula 229, Formula 230, Formula 231, Formula 232, Formula 233, Formula 235, Formula 236, Formula 237, Formula 238 , Formula 309, Formula 310, Formula 311, Formula 312, Formula 313, Formula 314, Formula 318, Formula 319, Formula 322, and Formula 323 are preferred units, Formula 25, Formula 75, Formula 80, Formula 114 , Formula 203, Formula 204 Formula 207, Formula 208, Formula 215, Formula 216, Formula 217, Formula 218, Formula 219, Formula 220, Formula 232, Formula 233, Formula 235, Formula 236, Formula 309, Formula 314, and Formula 322 More preferred are structural units represented by Formula 75, Formula 114, Formula 204, Formula 208, Formula 215, Formula 216, Formula 217, Formula 232, Formula 236, Formula 309, and Formula 314. The structural unit is particularly preferred.

本発明の高分子化合物は、2種類以上の式(D−1)〜式(D−5)で表される構成単位が結合した基を有していてもよい。該基としては、例えば、式401〜式414で表される基が挙げられる。   The polymer compound of the present invention may have a group in which structural units represented by two or more formulas (D-1) to (D-5) are bonded. Examples of the group include groups represented by formula 401 to formula 414.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

式401〜式414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であり、1が特に好ましい。   In formula 401 to formula 414, R represents the same meaning as described above. a and b represent the integer of 1-5 each independently. a and b are 1 to 3, and 1 is particularly preferable.

本発明の高分子化合物を光電変換素子に用いる場合、光電変換効率を高める観点からは、式401〜式414で表される基の中でも、式401、式402、式409、式410、式411、式412、式413及び式414で表される基が好ましく、式401、式409、式413及び式414で表される基がより好ましく、式401及び式409で表される基が特に好ましい。   When using the polymer compound of the present invention for a photoelectric conversion element, from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency, among the groups represented by Formula 401 to Formula 414, Formula 401, Formula 402, Formula 409, Formula 410, Formula 411 Groups represented by formula 412, formula 413 and formula 414 are preferred, groups represented by formula 401, formula 409, formula 413 and formula 414 are more preferred, and groups represented by formula 401 and formula 409 are particularly preferred. .

Arは、光吸収末端波長を長波長化する観点からは、2価の複素環基が好ましく、チオフェン環を含む2価の複素環基がより好ましい。 Ar 1 is preferably a divalent heterocyclic group, more preferably a divalent heterocyclic group containing a thiophene ring, from the viewpoint of lengthening the light absorption terminal wavelength.

本発明の高分子化合物が、式(2)で表される構成単位を有する場合、本発明の高分子化合物中の式(1)で表される構造単位の数と式(2)で表される構造単位の数の割合は、本発明の高分子化合物の溶媒への溶解性を高める観点からは、下式で表されるSの数値が、0.10〜0.80であることが好ましく、0.15〜0.60であることがさらに好ましく、0.20〜0.50であることが特に好ましい。

S=(式(1)で表される構成単位の数)/{(式(1)で表される構成単位の数))+(式(2)で表される構成単位の数)}
When the polymer compound of the present invention has a structural unit represented by the formula (2), it is represented by the number of structural units represented by the formula (1) in the polymer compound of the present invention and the formula (2). From the viewpoint of increasing the solubility of the polymer compound of the present invention in the solvent, the ratio of the number of structural units is preferably such that the numerical value of S represented by the following formula is 0.10 to 0.80. 0.15 to 0.60 is more preferable, and 0.20 to 0.50 is particularly preferable.

S = (number of structural units represented by formula (1)) / {(number of structural units represented by formula (1))) + (number of structural units represented by formula (2))}

本発明における高分子化合物とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPCと呼称することもある)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量が2000以上の化合物を指す。本発明の高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、2000〜1000000が好ましく、2500〜1000000がより好ましく、3000〜100000が特に好ましい。   The polymer compound in the present invention refers to a compound having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 2,000 or more measured by gel permeation chromatography (hereinafter sometimes referred to as GPC). The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound of the present invention is preferably from 2,000 to 1,000,000, more preferably from 2,500 to 1,000,000, particularly preferably from 3,000 to 100,000.

本発明の高分子化合物中の式(1)で表される構成単位の含有量は、化合物中に少なくとも1つ含まれていればよい。好ましくは高分子化合物中、高分子鎖一本あたり平均2個以上、さらに好ましくは高分子鎖一本あたり平均3個以上含まれる。   The content of the structural unit represented by the formula (1) in the polymer compound of the present invention may be at least one in the compound. Preferably, the polymer compound contains an average of 2 or more per polymer chain, more preferably an average of 3 or more per polymer chain.

また、本発明の高分子化合物は、素子に用いられる場合、デバイス作製の容易性から、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、0.4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。   In addition, when the polymer compound of the present invention is used in an element, it is desirable that the solubility in a solvent is high in terms of ease of device production. 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 0.4% by weight or more.

本発明の高分子化合物は、π共役高分子化合物であることが好ましい。π共役高分子化合物とは、主鎖中、多重結合が単結合を間に1個挟んで存在する高分子化合物を指す。   The polymer compound of the present invention is preferably a π-conjugated polymer compound. The π-conjugated polymer compound refers to a polymer compound in which multiple bonds are present in the main chain with one single bond in between.

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カップリング反応を用いる方法及び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 and a method using a Stille coupling reaction are 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(2)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(1)で表される構成単位を表す。T1及びT2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はスルホン酸残基を表す。〕
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1〜式152、式201〜式233、式235〜式238及び式301〜式323で表される構成単位である。
この場合、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。
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 (2). 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 (1). T 1 and T 2 each independently represent a halogen atom or a sulfonic acid residue. ]
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 1 to Formula 152, Formula 201 to Formula 233, Formula 235 to Formula 238, and Formula 301 to Formula 323.
In this case, the total number of moles of one or more compounds represented by formula (200) used in the reaction is excessive with respect to the total number of moles of one or more compounds represented by formula (100). Is preferred. 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とは、ホウ酸ジエステルから水酸基を除去した基を意味し、ジアルキルエステル残基、ジアリールエステル残基、ジ(アリールアルキル)エステル残基などが挙げられる。ホウ酸エステル残基の具体例としては、下記式:

Figure 2013095813
(式中、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す。)
で表される基が例示される。 The boric acid ester residue means a group obtained by removing a hydroxyl group from a boric acid diester, and examples thereof include a dialkyl ester residue, a diaryl ester residue, and a di (arylalkyl) ester residue. Specific examples of the boric acid ester residue include the following formula:
Figure 2013095813
(In the formula, Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.)
The group represented by these is illustrated.

式(200)における、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、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、ヨウ素原子であることが好ましく、臭素原子であることがさらに好ましい。 Examples of the halogen atom represented by T 1 and T 2 in Formula (200) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In view of ease of synthesis of the polymer compound, a bromine atom and an iodine atom are preferable, and a bromine atom is more preferable.

式(200)における、T及びTで表されるスルホン酸残基とは、スルホン酸(−SOH)から酸性水素を除いた原子団を意味し、具体例としては、アルキルスルホネート基(例えば、メタンスルホネート基、エタンスルホネート基)、アリールスルホネート基(例えば、ベンゼンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基)、アリールアルキルスルホネート基(例えば、ベンジルスルホネート基)及びトリフルオロメタンスルホネート基が挙げられる。 In the formula (200), the sulfonic acid residue represented by T 1 and T 2 means an atomic group obtained by removing acidic hydrogen from sulfonic acid (—SO 3 H), and specific examples include an alkyl sulfonate group. (For example, methanesulfonate group, ethanesulfonate group), arylsulfonate group (for example, benzenesulfonate group, p-toluenesulfonate group), arylalkylsulfonate group (for example, benzylsulfonate group) and trifluoromethanesulfonate group.

具体的には、Suzukiカップリング反応を行う方法としては、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等が挙げられる。   Specifically, the method for carrying out the Suzuki coupling reaction includes a method in which a palladium catalyst is used as a catalyst in an arbitrary solvent and the reaction is performed 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、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、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、反応(重合)速度の観点からは、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、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. From the viewpoint of ease of reaction (polymerization) operation and reaction (polymerization) rate, dichlorobis ( Triphenylphosphine) palladium, palladium acetate, and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium are preferred.
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使用するパラジウム触媒としてパラジウムアセテート類を用いる場合は、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)ホスフィン等のリン化合物を配位子として添加することができる。この場合、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、さらに好ましくは1モル〜10モルである。   When palladium acetate is used as a palladium catalyst used in the Suzuki coupling reaction, for example, a phosphorus compound such as triphenylphosphine, tri (o-tolyl) phosphine, tri (o-methoxyphenyl) phosphine is added as a ligand. can do. In this case, the addition amount of the ligand is usually 0.5 mol to 100 mol, preferably 0.9 mol to 20 mol, more preferably 1 mol to 10 mol, relative to 1 mol of the palladium catalyst. is there.

Suzukiカップリング反応に使用する塩基としては、無機塩基、有機塩基、無機塩等が挙げられる。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、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、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。
Examples of the base used for the Suzuki coupling reaction include inorganic bases, organic bases, inorganic salts and the like. Examples of the inorganic base include potassium carbonate, sodium carbonate, and barium hydroxide. 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 to 10 mol, relative to 1 mol of the compound represented by the formula (100). is there.

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、ジメトキシエタン及びテトラヒドロフランが例示される。本発明の高分子化合物の溶解性の観点からは、トルエン、テトラヒドロフランが好ましい。また、塩基は、水溶液として加え、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、水溶液として加えて反応させる。
なお、塩基を水溶液として加え、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 and tetrahydrofuran. From the viewpoint of solubility of the polymer compound of the present invention, toluene and tetrahydrofuran are preferred. Further, the base may be added as an aqueous solution and reacted in a two-phase system. When an inorganic salt is used as the base, it is usually added as an aqueous solution and reacted from the viewpoint of solubility of the inorganic salt.
In addition, when adding a base as aqueous solution and 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、50〜160℃程度であり、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。1時間〜30時間程度が効率的で好ましい。   Although the temperature at which the Suzuki coupling reaction is performed depends on the solvent, it is usually about 50 to 160 ° C., and 60 to 120 ° C. is preferable from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polymer compound. 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 1 hour 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、Pd(0)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)内を窒素ガスで十分置換し、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、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、重合容器を窒素ガスで十分置換し、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、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 Suzuki coupling reaction is performed in a reaction system in which the Pd (0) 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 inside of the polymerization vessel (reaction system) is sufficiently substituted with nitrogen gas and degassed, the compound represented by the formula (100), the compound represented by the formula (200), Dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) was charged, the polymerization vessel was sufficiently replaced with nitrogen gas, degassed, and then degassed by adding a degassed solvent such as toluene by bubbling with nitrogen gas in advance. Thereafter, a base degassed by bubbling with nitrogen gas in advance, for example, an aqueous sodium carbonate solution, is dropped into this solution, and then heated and heated, for example, while maintaining an inert atmosphere at the reflux temperature for 8 hours. Polymerize.

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(2)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1〜式152、式201〜式233、式235〜式238及び式301〜式323で表される基である。
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 (2). 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 group represented by Formula 1 to Formula 152, Formula 201 to Formula 233, Formula 235 to Formula 238, and Formula 301 to Formula 323.

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、アルキル基、アリール基などが挙げられる。
該アルキル基の炭素数は通常1〜30であり、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−ブチル基、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、2一メチルペンチル基、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、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、ヘキサデシル基、オクタデシル基、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、アダマンチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。置換スタンニル基として好ましくは-SnMe、-SnEt、-SnBu、-SnPhであり、さらに好ましくは-SnMe、-SnEt、-SnBuである。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 alkyl group and an aryl group.
The alkyl group usually has 1 to 30 carbon atoms, and specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, Isopentyl group, 2-methylbutyl group, 1-methylbutyl group, hexyl group, isohexyl group, 3-methylpentyl group, 21-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group And chain alkyl groups such as nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group and eicosyl group, and cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and adamantyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Substituted stannyl preferably -SnMe 3 as a base, -SnEt 3, -SnBu 3, an -SnPh 3, more preferably -SnMe 3, -SnEt 3, is -SnBu 3. 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.

具体的には、触媒として、例えば、パラジウム触媒下で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パラジウム触媒としては、例えば、Pd(0)触媒、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、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、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)]、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(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、好ましくは0.0003モル〜0.2モルである。
Specifically, examples of the catalyst include a method of reacting in an arbitrary solvent under a palladium catalyst.
Examples of the palladium catalyst used in the Stille coupling reaction 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 preferable from the viewpoints of easy reaction (polymerization) operation and reaction (polymerization) rate.
The addition amount of the palladium catalyst used for 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 (100). Mol to 0.5 mol, preferably 0.0003 to 0.2 mol.

また、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や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。助触媒としてはヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、2−テノイル酸銅(I)などが挙げられる。
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。
Moreover, in a Stille coupling reaction, a ligand and a co-catalyst can also be used as needed. Examples of the ligand include phosphorus compounds such as triphenylphosphine, tri (o-tolyl) phosphine, tri (o-methoxyphenyl) phosphine, tris (2-furyl) phosphine, triphenylarsine, and triphenoxyarsine. Examples include arsenic compounds. 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、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、テトラヒドロフラン等が挙げられる。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、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, tetrahydrofuran and the like. 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℃程度であり、高分子化合物の高分子量化の観点から、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., and preferably 60 to 120 ° C. from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polymer compound. 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)内を窒素ガスで十分置換し、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、パラジウム触媒を仕込み、さらに、重合容器を窒素ガスで十分置換し、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、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 inside of the polymerization vessel (reaction system) is sufficiently substituted with nitrogen gas and degassed, the polymerization vessel is charged with a compound represented by the formula (300), a compound represented by the formula (200), A palladium catalyst is charged, and the polymerization vessel is sufficiently replaced with nitrogen gas, degassed, and then bubbled with nitrogen gas in advance to add a degassed solvent, for example, toluene, and then coordinate as necessary. After adding the catalyst and the cocatalyst, the mixture is heated and heated, for example, and polymerized while maintaining an inert atmosphere at the reflux temperature for 8 hours.

本発明の高分子化合物の末端基は、Q100〜Q400、T、Tで表されるような重合活性基が残っていると、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ため、安定な基で保護されていてもよい。該安定な基は、主鎖の共役構造と連続した共役結合を有している基が好ましい。また、該安定な基は、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を有していてもよい。該安定な基としては、置換基を有さないフェニル基、ナフチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基などが挙げられる。 The terminal group of the polymer compound of the present invention has characteristics of a device obtained when used for manufacturing a device when a polymerization active group represented by Q 100 to Q 400 , T 1 and T 2 remains. In addition, since the lifetime may be shortened, it may be protected with a stable group. The stable group is preferably a group having a conjugated bond continuous with the conjugated structure of the main chain. The stable group may have a structure bonded to an aryl group or a heterocyclic group via a vinylene group. Examples of the stable group include a phenyl group having no substituent, a naphthyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a trifluoromethyl group, and a pentafluoroethyl group.

本発明の高分子化合物に含まれる金属元素の量は、少ないほうが、光電変換効率やホール移動度が高まるため好ましい。中でも、本発明の高分子化合物に含まれる遷移金属元素の量が少ないことが好ましい。遷移金属元素としては、パラジウム、鉄、スズ、ニッケル、銅が挙げられる。中でも、パラジウム、鉄、スズの量が少ないことが好ましい。本発明の高分子化合物に含まれる不純物の量は元素分析で測定されるが、パラジウム、鉄、スズの合計量が、好ましくは1000ppm以下であり、さらに好ましくは500ppm以下であり、さらにより好ましくは100ppm以下であり、特に好ましくは30ppm以下である。
元素分析の方法としては、原子吸光分析、発光分光分析、プラズマ発光分析、蛍光X線分析、プラズマ質量分析、グロー放電質量分析、イオンクロマトグラフ分析などが挙げられる。
A smaller amount of the metal element contained in the polymer compound of the present invention is preferable because photoelectric conversion efficiency and hole mobility are increased. Among these, it is preferable that the amount of the transition metal element contained in the polymer compound of the present invention is small. Examples of the transition metal element include palladium, iron, tin, nickel, and copper. Especially, it is preferable that there are few amounts of palladium, iron, and tin. Although the amount of impurities contained in the polymer compound of the present invention is measured by elemental analysis, the total amount of palladium, iron and tin is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and even more preferably 100 ppm or less, particularly preferably 30 ppm or less.
Elemental analysis methods include atomic absorption analysis, emission spectroscopy analysis, plasma emission analysis, fluorescent X-ray analysis, plasma mass analysis, glow discharge mass analysis, ion chromatograph analysis and the like.

本発明の高分子化合物は、式(1)で表される構成単位を有することを特徴とするが、該高分子化合物は、例えば、式(3)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 2013095813
(3)
〔式中、X3a1及びX3a2は、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Y3a1は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。W3a1は、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。W3a2は、W3a1とは異なる基を表す。Q3a1及びQ3a2は、それぞれ独立に、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ジヒドロキシボリル基又は1価の有機基を表す。〕 The polymer compound of the present invention is characterized by having a structural unit represented by the formula (1). For example, the polymer compound includes a compound represented by the formula (3) as one of the raw materials. It can be synthesized by using.
Figure 2013095813
(3)
[ Wherein , X 3a1 and X 3a2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 3a1 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1 )-or -CR 2 = CR 3- . R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 3a1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 3a2 represents a group different from W 3a1 . Q 3a1 and Q 3a2 each independently represent a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a dihydroxyboryl group, or a monovalent organic group. ]

式(3)中、X3a1及びX3a2の少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、X3a1及びX3a2の両方が窒素原子であることがよりに好ましい。 In the formula (3), it is preferable that at least one of X 3a1 and X 3a2 is a nitrogen atom, it is more preferred that both of X 3a1 and X 3a2 is a nitrogen atom.

式(3)中、Y3a1は、硫黄原子、酸素原子、−N(R)−及び−CR=CR−が好ましく、硫黄原子、酸素原子及び−CR=CR−がより好ましく、硫黄原子及び酸素原子がさらに好ましい。 In formula (3), Y 3a1 is preferably a sulfur atom, an oxygen atom, —N (R 1 ) — and —CR 2 ═CR 3 —, more preferably a sulfur atom, an oxygen atom and —CR 2 ═CR 3 —. More preferred are a sulfur atom and an oxygen atom.

3a1及びQ3a2で表される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、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、酸イミド基、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、ホウ酸エステル残基及び置換スタンニル基が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by Q 3a1 and Q 3a2 include an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, and a substituted An optionally substituted aryloxy 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, acid imide group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, complex A ring thio group, an optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, Include acid ester residue and a substituted stannyl group.

該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、酸イミド基、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、前述のR、R及び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、酸イミド基、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。該ホウ酸エステル残基の定義及び具体例としては、前述のQ100及びQ200で表されるホウ酸エステル残基の定義及び具体例と同じである。該置換スタンニル基の定義及び具体例としては、前述のQ300及びQ400で表される置換スタンニル基の定義及び具体例と同じである。 The optionally substituted alkyl group, the optionally substituted alkoxy group, the optionally substituted alkylthio group, the optionally substituted aryl group, the optionally substituted aryloxy group, the 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, acid imide group, amino group 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 substituted The definition and specific examples of the arylalkynyl group which may be substituted are those represented by the aforementioned R 1 , R 2 and R 3. 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, and an optionally substituted A good 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 acid imide group, an 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 and optionally substituted The definition and specific examples of the arylalkynyl group are the same. The definition and specific examples of the boric acid ester residue are the same as the definitions and specific examples of the boric acid ester residue represented by Q 100 and Q 200 described above. The definition and specific examples of the substituted stannyl group are the same as the definition and specific examples of the substituted stannyl group represented by Q 300 and Q 400 described above.

3a1及びQ3a2は、臭素原子、ジヒドロキシボリル基、ホウ酸エステル残基、置換スタンニル基及び置換シリル基が好ましく、臭素原子、ジヒドロキシボリル基、ホウ酸エステル残基及び置換スタンニル基がより好ましく、ジヒドロキシボリル基、ホウ酸エステル残基及び置換スタンニル基が特に好ましい。 Q 3a1 and Q 3a2 are preferably a bromine atom, a dihydroxyboryl group, a boric acid ester residue, a substituted stannyl group and a substituted silyl group, more preferably a bromine atom, a dihydroxyboryl group, a boric acid ester residue and a substituted stannyl group, A dihydroxyboryl group, a borate residue and a substituted stannyl group are particularly preferred.

3a1で表されるフッ素原子を有する1価の有機基の具体例は、Wで表されるフッ素原子を有する1価の有機基の具体例と同じである。
3a2はW3a1とは異なる基を表す。はW3a1とは異なる基としては、例えば、フッ素原子とは異なる原子のみからなる1価の有機基、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。フッ素原子とは異なる原子のみからなる1価の有機基の具体例は、Wで表されるフッ素原子とは異なる原子のみからなる1価の有機基の具体例と同じである。
Specific examples of the monovalent organic group having a fluorine atom represented by W 3a1 are the same as the specific examples of the monovalent organic group having a fluorine atom represented by W 1 .
W 3a2 represents a group different from W 3a1 . Examples of the group different from W 3a1 include a monovalent organic group consisting of only an atom different from a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Specific examples of the monovalent organic group consisting only of atoms different from the fluorine atom are the same as the specific examples of the monovalent organic group consisting only of atoms different from the fluorine atom represented by W 2 .

式(3)で表される化合物としては、例えば、式501〜式680で表される化合物が挙げられる。   As a compound represented by Formula (3), the compound represented by Formula 501-Formula 680 is mentioned, for example.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
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Figure 2013095813
Figure 2013095813

Figure 2013095813
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式501〜式680中、R、R及びRは前述と同じ意味を表す。Meはメチル基を表し、Buはブチル基を表す。 In Formula 501 to Formula 680, R 1 , R 2 and R 3 represent the same meaning as described above. Me represents a methyl group, and Bu represents a butyl group.


式501〜式680で表される化合物の中でも、重合した高分子化合物を含む光電変換素子の光電変換効率を高める観点からは、式501〜式580で表される化合物が好ましく、式501〜式515、式531〜式545、式550、式552及び式553で表される化合物がより好ましく、式505で表される化合物及び式550で表される化合物が特に好ましい。

Among the compounds represented by Formula 501 to Formula 680, from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element containing a polymerized polymer compound, the compounds represented by Formula 501 to Formula 580 are preferable. The compound represented by Formula 515, Formula 531 to Formula 545, Formula 550, Formula 552, and Formula 553 is more preferable, and the compound represented by Formula 505 and the compound represented by Formula 550 are particularly preferable.

式(3)で表される化合物の一態様である式(3−1)

Figure 2013095813
(3−1)
(式中、Y3a1は前述と同じ意味を表す。R3aは、置換されていてもよいアルキル基を表す。)
で表される化合物は、式(3−2)
Figure 2013095813
(3−2)
(式中、Y3a1は前述と同じ意味を表す。)
で表される化合物をアルコキシ化することで製造することが可能である。 Formula (3-1) which is one aspect | mode of the compound represented by Formula (3)
Figure 2013095813
(3-1)
(In the formula, Y 3a1 represents the same meaning as described above. R 3a represents an optionally substituted alkyl group.)
The compound represented by the formula (3-2)
Figure 2013095813
(3-2)
( Wherein Y 3a1 represents the same meaning as described above.)
It can be produced by alkoxylating the compound represented by

3aで表される置換されていてもよいアルキル基の具体例は、前述のR、R及びRで表される置換されていてもよいアルキル基の具体例と同じである。 Specific examples of the optionally substituted alkyl group represented by R 3a are the same as the above-described specific examples of the optionally substituted alkyl group represented by R 1 , R 2 and R 3 .

アルコキシ化には公知の方法を用いることができるが、例えば、無溶媒で、又は溶媒中でアルコキシドと式(3−2)で表される化合物とを反応させる方法が挙げられる。
溶媒を用いる場合、該溶媒としては、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、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、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジメトキシメタン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の極性溶媒などが挙げられる。
アルコキシドとしては公知のものが使用でき、市販品を用いることも可能であるし、対応するアルコールから合成したものを使用することも可能である。
Although a well-known method can be used for alkoxylation, For example, the method of making an alkoxide and the compound represented by Formula (3-2) react in a solvent-free or solvent is mentioned.
When a solvent is used, examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, chlorobutane, bromobutane, chloropentane, and bromopentane. Halogenated hydrocarbon solvents such as chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane, bromocyclohexane, chlorobenzene, dichlorobenzene, and trichlorobenzene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, dimethoxymethane, and tetrahydropyran, dimethyl sulfoxide, Examples include polar solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.
A well-known thing can be used as an alkoxide, it is also possible to use a commercial item, and it is also possible to use what was synthesize | combined from corresponding alcohol.

アルコールからアルコキシドを合成する方法としては、アルコールと、アルカリ金属又は水素化アルカリ金属とを反応させる方法が挙げられる。アルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム及びセシウムが挙げられる。水素化アルカリ金属としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化セシウム及び水素化リチウムが挙げられる。アルコールとアルカリ金属又は水素化アルカリ金属との反応において、溶媒を用いてもよい。該溶媒としてはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジメトキシメタン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒、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、キシレン等の炭化水素溶媒などを挙げることができる。   Examples of the method for synthesizing alkoxide from alcohol include a method in which alcohol is reacted with an alkali metal or an alkali metal hydride. Examples of the alkali metal include sodium, potassium, lithium, and cesium. Examples of the alkali metal hydride include sodium hydride, potassium hydride, cesium hydride, and lithium hydride. In the reaction between the alcohol and the alkali metal or alkali metal hydride, a solvent may be used. Examples of the solvent include ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, dimethoxymethane, and tetrahydropyran, and hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene. it can.

式(3−2)で表される化合物は、例えば、国際公開第2011/052709号に記載された方法に従って合成することができる。   The compound represented by formula (3-2) can be synthesized, for example, according to the method described in International Publication No. 2011/052709.

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 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>
本発明の光電変換素子は、第1の電極と第2の電極との間に、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。
本発明の光電変換素子は、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光電変換素子が好ましい。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 of the present invention has one or more active layers containing the polymer compound of the present invention between the first electrode and the second electrode.
The photoelectric conversion element of the present invention is a photoelectric conversion element having a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, and an active layer formed from an organic composition of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. preferable. The polymer compound of the present invention is preferably used as a p-type organic semiconductor.

本発明の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 of the present invention, a first active layer containing the polymer compound of the present invention is adjacent to a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, adjacent to the first active layer Thus, the photoelectric conversion element includes a second active layer containing an electron-accepting compound such as a fullerene derivative.

本発明の光電変換素子は、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を含有する活性層にかえて、式(3)で表される化合物を含有する活性層を有していてもよい。   The photoelectric conversion element of the present invention has an active layer containing a compound represented by formula (3) instead of an active layer containing a polymer compound having a structural unit represented by formula (1). May be.

本発明の光電変換素子は、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を含有する活性層を有することが好ましい。   It is preferable that the photoelectric conversion element of this invention has an active layer containing the high molecular compound which has a structural unit represented by Formula (1).

本発明の光電変換素子は、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、高分子フィルム及びシリコンが挙げられる。基板が不透明な場合には、基板の反対側の電極(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 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. When the substrate is opaque, the electrode on the opposite side of the substrate (that is, the electrode far from the substrate) is preferably transparent or translucent.

前記の透明又は半透明の電極の材料としては、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を用いて作製された膜、NESAや、金、白金、銀及び銅が挙げられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド及び酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法及びメッキ法が挙げられる。
電極として、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化合物から形成した透明導電膜を用いてもよい。
Examples of the material of the transparent or translucent electrode include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film. Specifically, a film formed using a conductive material made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide, etc., which is a composite thereof, NESA Examples thereof include gold, platinum, silver, and copper, 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, and a plating method.
As the electrode, a transparent conductive film formed from an organic compound 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、該電極の材料としては、金属、導電性高分子が挙げられる。電極の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、それらの金属うち2つ以上の金属の合金、それらの金属のうち1つ以上の金属と、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 examples of the material of the electrode include metals and conductive polymers. Specific examples of electrode materials include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and the like. Selected from the group consisting of metals, alloys of two or more of those metals, one or more of those metals, and gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin And alloys with one or more metals, graphite, graphite intercalation compounds, polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives. 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。中間層に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又は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。   As a means for improving the photoelectric conversion efficiency, an additional intermediate layer other than the active layer may be used. Examples of the material used for the intermediate layer include alkali metal or alkaline earth metal halides such as lithium fluoride, oxides such as titanium oxide, and PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene).

<活性層>
前記活性層は、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。また、前記活性層のホール輸送性を高めるため、前記活性層中に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混合して用いることもできる。なお、前記電子供与性化合物及び前記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. Moreover, in order to improve the hole transport property of the said active layer, compounds other than the polymer compound of this invention can also be mixed and used as an electron-donating compound and / or an electron-accepting compound in the said active layer. The electron-donating compound and the electron-accepting compound are relatively determined from the energy levels of these compounds.

前記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。   Examples of the electron-donating compound include, 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. And 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, and polythienylene vinylene and derivatives thereof.

前記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, anthraquinones and derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane and derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, polyquinolines and derivatives thereof, polyquinoxalines and Derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, phenanthroline derivatives such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (bathocuproine), fullerenes and fullerene derivatives. Preferably, 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(I)で表される化合物、式(II)で表される化合物、式(III)で表される化合物、式(IV)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013095813
(I) (II) (III) (IV)

(式(I)〜(IV)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、置換されていてもよいヘテロアリール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 (I), a compound represented by the formula (II), a compound represented by the formula (III), and a compound represented by the formula (IV).
Figure 2013095813
(I) (II) (III) (IV)

(In the formulas (I) to (IV), R a is an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heteroaryl group or a group having an ester structure. A plurality of 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 are the same Or 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、R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と同じである。 Definitions and specific examples of the optionally substituted alkyl group and the optionally substituted aryl group represented by R a and R b are the substituted and the substituted groups represented by R 1 , R 2 and R 3. The definition and specific examples of the good alkyl group and the optionally substituted aryl group are the same.

で表されるヘテロアリール基は、例えば、チオフェンジイル基、ピリジンジイル基、フランジイル基及びピロールジイル基が挙げられる。 Examples of the heteroaryl group represented by Ra include a thiophenediyl group, a pyridinediyl group, a furandiyl group, and a pyrrolediyl group.

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

Figure 2013095813
(V)
(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置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。) Examples of the group having an ester structure represented by Ra include a group represented by the formula (V).
Figure 2013095813
(V)
(In the formula, u1 represents an integer of 1 to 6, u2 represents an integer of 0 to 6, R c represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Represents an optionally substituted heteroaryl group.)

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ヘテロ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、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ヘテロアリール基の定義、具体例と同じである。 Definition and specific examples of R optionally substituted alkyl group represented by c, optionally substituted aryl and optionally substituted heteroaryl group, substituted represented by R a The definition and specific examples of the alkyl group which may be substituted, the aryl group which may be substituted and the heteroaryl group which may be substituted are the same.

60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 2013095813
Specific examples of the C 60 derivative include the following compounds.
Figure 2013095813

70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 2013095813
Specific examples of the C 70 derivative include the following compounds.
Figure 2013095813

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]チェニル−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] 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を含む場合、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重量部が好ましく、20〜500重量部がより好ましい。   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, and 20 to 500 parts by weight. Is more preferable.

活性層の厚さは、1nm〜100μmが好ましく、2nm〜1000nmがより好ましく、5nm〜500nmがさらに好ましく、20nm〜200nmが特に好ましい。   The thickness of the active layer is preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 2 nm to 1000 nm, further preferably 5 nm to 500 nm, and particularly 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、高分子化合物と溶媒と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 active layer may be manufactured by any method, for example, a film formation from a solution containing a polymer compound and a solvent, or a film formation method 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、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, butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobutane, Examples thereof include halogenated hydrocarbon solvents such as 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及び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 inkjet coating method and a spin coating method are preferred.
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.

<光電変換素子の用途>
本発明の光電変換素子は、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 photoelectric conversion element>
The photoelectric conversion element of the present invention can be operated as an organic thin film solar cell by irradiating light such as sunlight to generate a photovoltaic force between the electrodes. 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。   Further, by irradiating light with a voltage applied between the electrodes or without applying a voltage, 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.

<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. Depending on the purpose, 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 filled resin 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.

<有機薄膜トランジスタ>
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活性層(有機半導体層)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、活性層中に本発明の高分子化合物が含まれる。有機薄膜トランジスタとしては、電界効果型有機薄膜トランジスタ及び静電誘導型等有機薄膜トランジスタが挙げられる。
<Organic thin film 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 active layer (organic semiconductor layer) serving as a current path between these electrodes, and a gate electrode for controlling the amount of current passing through the current path And the polymer compound of the present invention is contained in the active layer. Examples of the organic thin film transistor include a field effect organic thin film transistor and an electrostatic induction organic thin film transistor.

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活性層(有機半導体層)、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、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、活性層が、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 active layer (organic semiconductor 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 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 active 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活性層(有機半導体層)、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、このゲート電極が活性層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び活性層中に設けられたゲート電極が、活性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、活性層が、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 electrostatic induction organic thin film transistor has a source electrode and a drain electrode, an active layer (organic semiconductor layer) serving as a current path between them, and a gate electrode for controlling the amount of current passing through the current path. It is preferable to be provided in the active layer. In particular, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode provided in the active layer are preferably provided in contact with the active 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 electrostatic induction organic thin film transistor, the active layer is constituted by an organic thin film containing the polymer compound of the present invention.

本発明の有機薄膜トランジスタは、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を含有する活性層にかえて、式(3)で表される化合物を含有する活性層を有していてもよい。   The organic thin film transistor of the present invention has an active layer containing a compound represented by formula (3) instead of an active layer containing a polymer compound having a structural unit represented by formula (1). Also good.

本発明の有機薄膜トランジスタは、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を含有する活性層を有することが好ましい。   The organic thin film transistor of the present invention preferably has an active layer containing a polymer compound having a structural unit represented by the formula (1).

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。   The organic thin film transistor can be used, for example, as a pixel driving element used for controlling a pixel of an electrophoretic display, a liquid crystal display, an organic electroluminescence display or the like, and controlling the uniformity of screen luminance and the screen rewriting speed.

<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、第1の電極と第2の電極との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。第1の電極と第2の電極の少なくとも一方は、透明又は半透明であることが好ましい。
<Organic electroluminescence device>
The polymer compound of the present invention can also be used for an organic electroluminescence device (organic EL device). The organic EL element has a light emitting layer between the first electrode and the second electrode. The organic EL element may include a hole transport layer and an electron transport layer in addition to the light emitting layer. The light emitting layer contains the polymer compound of the present invention. 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. At least one of the first electrode and the second electrode is preferably transparent or translucent.

本発明の有機EL素子は、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物にかえて、式(3)で表される化合物を発光層中に含有していてもよい。   The organic EL device of the present invention may contain a compound represented by the formula (3) in the light emitting layer instead of the polymer compound having the structural unit represented by the formula (1).

本発明の有機EL素子は、式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物を発光層中に含有することが好ましい。   The organic EL device of the present invention preferably contains a polymer compound having a structural unit represented by the formula (1) in the light emitting layer.

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).

(数平均分子量及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.

参考例1
(化合物1の合成)

Figure 2013095813
化合物1

500mlフラスコに、4,5−ジフルオロ−1,2−ジアミノベンゼン(東京化成工業製)を10.2g(70.8mmol)、ピリジンを150mL入れて均一な溶液とした。フラスコを0℃に保ったまま、フラスコ内に塩化チオニルを16.0g(134mmol)滴下した。滴下後、フラスコを25℃に温めて、6時間反応を行った。その後、反応液に水250mlを加え、さらにクロロホルムを加えて反応生成物を含む有機層を抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。濾液をエバポレーターで濃縮し、析出した固体を再結晶で精製した。再結晶の溶媒には、メタノールを用いた。精製後、化合物1を10.5g(61.0mmol)得た。 Reference example 1
(Synthesis of Compound 1)
Figure 2013095813
Compound 1

In a 500 ml flask, 10.5 g (70.8 mmol) of 4,5-difluoro-1,2-diaminobenzene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 150 mL of pyridine were added to obtain a uniform solution. While maintaining the flask at 0 ° C., 16.0 g (134 mmol) of thionyl chloride was dropped into the flask. After dropping, the flask was warmed to 25 ° C. and reacted for 6 hours. Thereafter, 250 ml of water was added to the reaction solution, and chloroform was further added to extract an organic layer containing the reaction product. The organic layer was dried over sodium sulfate and filtered. The filtrate was concentrated with an evaporator, and the precipitated solid was purified by recrystallization. Methanol was used as the solvent for recrystallization. After purification, 10.5 g (61.0 mmol) of Compound 1 was obtained.

H NMR(CDCl、ppm):7.75(t、2H)
19F NMR(CDCl、ppm):−128.3(s、2F)
1 H NMR (CDCl 3 , ppm): 7.75 (t, 2H)
19 F NMR (CDCl 3 , ppm): -128.3 (s, 2F)

参考例2
(化合物2の合成)

Figure 2013095813
化合物1 化合物2

100mLフラスコに、化合物1を2.00g(11.6mmol)、鉄粉を0.20g(3.58mmol)入れ、フラスコを90℃に加熱した。該フラスコに、臭素31g(194mmol)を1時間かけて滴下した。滴下後、反応液を90℃で38時間攪拌した。その後、フラスコを室温(25℃)まで冷却し、クロロホルム100mLを入れて希釈した。得られた溶液を、5重量%の亜硫酸ナトリウム水溶液300mLに注ぎ込み、1時間攪拌した。得られた混合液の有機層を分液ロートで分離し、水層をクロロホルムで3回抽出した。得られた抽出液を有機層に混合し、混合した溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥後の溶液を濾過し、濾液をエバポレーターで濃縮し、溶媒を留去した。得られた黄色の固体を、55℃に熱したメタノール90mLに溶解させ、その後、25℃まで冷却した。析出した結晶を濾過して集め、室温(25℃)で減圧乾燥して化合物2を1.50g得た。 Reference example 2
(Synthesis of Compound 2)
Figure 2013095813
Compound 1 Compound 2

In a 100 mL flask, 2.00 g (11.6 mmol) of Compound 1 and 0.20 g (3.58 mmol) of iron powder were placed, and the flask was heated to 90 ° C. To the flask, 31 g (194 mmol) of bromine was added dropwise over 1 hour. After the dropping, the reaction solution was stirred at 90 ° C. for 38 hours. Thereafter, the flask was cooled to room temperature (25 ° C.) and diluted with 100 mL of chloroform. The resulting solution was poured into 300 mL of a 5 wt% aqueous sodium sulfite solution and stirred for 1 hour. The organic layer of the obtained mixture was separated with a separatory funnel, and the aqueous layer was extracted with chloroform three times. The obtained extract was mixed with the organic layer, and the mixed solution was dried over sodium sulfate. The dried solution was filtered, the filtrate was concentrated with an evaporator, and the solvent was distilled off. The obtained yellow solid was dissolved in 90 mL of methanol heated to 55 ° C., and then cooled to 25 ° C. The precipitated crystals were collected by filtration and dried under reduced pressure at room temperature (25 ° C.) to obtain 1.50 g of compound 2.

19F NMR(CDCl、ppm):−118.9(s、2F) 19 F NMR (CDCl 3 , ppm): -118.9 (s, 2F)

実施例1
(化合物3の合成)

Figure 2013095813
化合物2 化合物3

100mLフラスコに、ヘキサノールを310mg(3.0mmol)、テロラヒドロフランを30mL入れ、均一な溶液とした。フラスコを25℃に保ったまま、60重量%の水素化ナトリウムを鉱物油中に分散させた分散液を120mg(3.0mmol)添加した。添加後、30分攪拌し、攪拌後、化合物2を1.00g(3.0mmol)加えた。25℃で20分間攪拌後、フラスコを40℃に加熱し、2時間15分間攪拌した。攪拌後、塩化アンモニウム水溶液を100mL加えて反応を停止させ、酢酸エチル50mLで2回抽出した。有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムを用いて乾燥させた。有機層を濾過後、濾液をロータリーエバポレーターで濃縮し、溶媒を留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物3を301mg得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィの溶出溶媒には、ヘキサンと酢酸エチルとを、酢酸エチルに対するヘキサンの体積比が40となるように混合した混合液を用いた。 Example 1
(Synthesis of Compound 3)
Figure 2013095813
Compound 2 Compound 3

A 100 mL flask was charged with 310 mg (3.0 mmol) of hexanol and 30 mL of terahydrofuran to obtain a uniform solution. While maintaining the flask at 25 ° C., 120 mg (3.0 mmol) of a dispersion obtained by dispersing 60% by weight of sodium hydride in mineral oil was added. After the addition, the mixture was stirred for 30 minutes. After stirring, 1.00 g (3.0 mmol) of Compound 2 was added. After stirring at 25 ° C. for 20 minutes, the flask was heated to 40 ° C. and stirred for 2 hours and 15 minutes. After stirring, 100 mL of an aqueous ammonium chloride solution was added to stop the reaction, and the mixture was extracted twice with 50 mL of ethyl acetate. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution and dried using sodium sulfate. After filtering the organic layer, the filtrate was concentrated on a rotary evaporator, and the solvent was distilled off to obtain a crude product. The resulting crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 301 mg of compound 3. As an elution solvent for silica gel column chromatography, a mixed solution in which hexane and ethyl acetate were mixed so that the volume ratio of hexane to ethyl acetate was 40 was used.

H NMR(CDCl、ppm):4.24(t、2H)、1.90(m、2H)、1.39(m、4H)、1.26(t、2H)、0.93(m、3H)
19F NMR(CDCl、ppm):−116.0(s、1F)
1 H NMR (CDCl 3 , ppm): 4.24 (t, 2H), 1.90 (m, 2H), 1.39 (m, 4H), 1.26 (t, 2H), 0.93 ( m, 3H)
19 F NMR (CDCl 3 , ppm): −116.0 (s, 1F)

実施例2
(高分子化合物Aの合成)

Figure 2013095813
化合物4 化合物3

フラスコ内の気体をアルゴンで置換した200mLフラスコに、国際公開第2011/052709号に記載された方法で合成した化合物4を255mg(0.243mmol)、化合物3を100mg(0.243mmol)、トルエンを19ml入れて均一な溶液とした。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、トルエン溶液に、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムを3.33mg(0.0036mmol)、トリス(2−トルイル)ホスフィンを6.6mg(0.022mmol)加え、100℃で6時間攪拌した。その後、反応液にフェニルトリメチルスズ10mgを加えて3時間反応させ、その後フェニルブロミドを50mg加え、さらに5時間攪拌した。その後、フラスコを25℃に冷却し、反応液をメタノール300mLに注いだ。析出したポリマーを濾過して集め、得られたポリマーを、円筒濾紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて、メタノール、アセトン及びヘキサンでそれぞれ5時間抽出した。円筒濾紙内に残ったポリマーを、トルエン100mLに溶解させ、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.2gと水4mLを加え、8時間還流下で攪拌を行った。水層を除去後、有機層を水50mlで2回洗浄し、次いで、3重量%の酢酸水溶液50mLで2回洗浄し、次いで、水50mLで2回洗浄し、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。ポリマーを濾過後、乾燥させ、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン9mLに溶解させ、アルミナ/シリカゲルカラムに通した。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、ポリマーを濾過後、乾燥させ、精製された重合体を129mg得た。以下、この重合体を高分子化合物Aと呼称する。GPCで測定した高分子化合物Aのポリスチレン換算の分子量は、重量平均分子量が47300であり、数平均分子量が14300であった。 Example 2
(Synthesis of polymer compound A)
Figure 2013095813
Compound 4 Compound 3

In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 255 mg (0.243 mmol) of Compound 4 synthesized by the method described in International Publication No. 2011/052709, 100 mg (0.243 mmol) of Compound 3, and toluene were added. 19ml was put into a uniform solution. The resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes. Thereafter, 3.33 mg (0.0036 mmol) of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium and 6.6 mg (0.022 mmol) of tris (2-toluyl) phosphine were added to the toluene solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours. Thereafter, 10 mg of phenyltrimethyltin was added to the reaction solution and reacted for 3 hours, and then 50 mg of phenylbromide was added, followed by further stirring for 5 hours. Thereafter, the flask was cooled to 25 ° C., and the reaction solution was poured into 300 mL of methanol. The precipitated polymer was collected by filtration, and the obtained polymer was put into a cylindrical filter paper and extracted with methanol, acetone and hexane for 5 hours each using a Soxhlet extractor. The polymer remaining in the cylindrical filter paper was dissolved in 100 mL of toluene, 0.2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 4 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 8 hours. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed twice with 50 ml of water, then twice with 50 mL of a 3% by weight aqueous acetic acid solution and then twice with 50 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol. To precipitate the polymer. The polymer was filtered and dried, and the resulting polymer was dissolved in 9 mL of o-dichlorobenzene and passed through an alumina / silica gel column. The obtained solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and the polymer was filtered and dried to obtain 129 mg of a purified polymer. Hereinafter, this polymer is referred to as polymer compound A. The molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound A measured by GPC was a weight average molecular weight of 47300 and a number average molecular weight of 14300.

実施例3
(インク及び有機薄膜太陽電池の作製及び評価)
スパッタ法によりITO膜を150nmの厚みで付けたガラス基板を、オゾンUV装置を用いて表面処理を行った。次に、高分子化合物A及びフェニルC61−酪酸メチルエステル(フラーレンC60PCBM)(フロンティアカーボン社製)を、高分子化合物Aに対するフラーレンC60PCBMの重量比が3となるよう、オルトジクロロベンゼンに溶解させ、インク1を製造した。インク1中、高分子化合物Aの重量とフラーレンC60PCBMの重量との合計は、インク1の重量に対して2.0重量%であった。該インク1をスピンコートによりガラス基板のITO膜上に塗布して、高分子化合物Aを含む有機膜を作製した。該有機膜の膜厚は、約100nmであった。有機膜の光吸収末端波長を測定したところ、880nmであった。その後、有機膜上に、真空蒸着機によりフッ化リチウムを厚さ2nmで蒸着し、次いでアルミニウムを厚さ100nmで蒸着し、有機薄膜太陽電池を作製した。得られた有機薄膜太陽電池の形状は、2mm×2mmの正方形であった。得られた有機薄膜太陽電池にソーラシミュレーター(分光計器製、商品名OTENTO-SUNII:AM1.5Gフィルター、放射照度100mW/cm2)を用いて一定の光を照射し、発生する電流と電圧を測定して光電変換効率、短絡電流密度、開放端電圧及びフィルファクターを求めた。Jsc(短絡電流密度)は7.24mA/cmであり、Voc(開放端電圧)は0.673Vであり、ff(フィルファクター(曲線因子))は0.595であり、光電変換効率(η)は2.90%であった。
Example 3
(Production and evaluation of ink and organic thin film solar cell)
A glass substrate on which an ITO film having a thickness of 150 nm was applied by a sputtering method was subjected to surface treatment using an ozone UV apparatus. Next, polymer compound A and phenyl C61-butyric acid methyl ester (fullerene C60PCBM) (manufactured by Frontier Carbon) were dissolved in orthodichlorobenzene so that the weight ratio of fullerene C60PCBM to polymer compound A was 3, and the ink 1 was produced. In ink 1, the total weight of polymer compound A and fullerene C60PCBM was 2.0% by weight with respect to the weight of ink 1. The ink 1 was applied on the ITO film of the glass substrate by spin coating to produce an organic film containing the polymer compound A. The thickness of the organic film was about 100 nm. The light absorption terminal wavelength of the organic film was measured and found to be 880 nm. Then, on the organic film, lithium fluoride was vapor-deposited with a thickness of 2 nm by a vacuum vapor deposition machine, and then aluminum was vapor-deposited with a thickness of 100 nm to produce an organic thin film solar cell. The shape of the obtained organic thin film solar cell was a square of 2 mm × 2 mm. The obtained organic thin film solar cell is irradiated with a certain amount of light using a solar simulator (trade name: OTENTO-SUNII: AM1.5G filter, irradiance: 100 mW / cm 2 ), and the generated current and voltage are measured. The photoelectric conversion efficiency, short-circuit current density, open-circuit voltage, and fill factor were determined. Jsc (short circuit current density) is 7.24 mA / cm 2 , Voc (open end voltage) is 0.673 V, ff (fill factor) is 0.595, and photoelectric conversion efficiency (η ) Was 2.90%.

実施例4
(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
実施例3において、フラーレンC60PCBMの代わりに[6,6]フェニル−C71酪酸メチルエステル(フラーレンC70PCBM)(フロンティアカーボン社製)を用いた以外は同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率、短絡電流密度、開放端電圧及びフィルファクターを求めた。有機膜の光吸収末端波長は880nmであった。Jsc(短絡電流密度)は11.67mA/cmであり、Voc(開放端電圧)は0.638Vであり、ff(フィルファクター(曲線因子))は0.534であり、光電変換効率(η)は3.97%であった。
Example 4
(Production and evaluation of organic thin-film solar cells)
In Example 3, an organic thin film solar cell was produced in the same manner except that [6,6] phenyl-C71 butyric acid methyl ester (fullerene C70PCBM) (manufactured by Frontier Carbon Co.) was used instead of fullerene C60PCBM, and the photoelectric conversion efficiency The short-circuit current density, the open-circuit voltage and the fill factor were determined. The light absorption terminal wavelength of the organic film was 880 nm. Jsc (short circuit current density) is 11.67 mA / cm 2 , Voc (open circuit voltage) is 0.638 V, ff (fill factor) is 0.534, and photoelectric conversion efficiency (η ) Was 3.97%.

実施例5
(高分子化合物Bの合成)

Figure 2013095813

化合物5 化合物3

フラスコ内の気体をアルゴンで置換した200mLフラスコに、国際公開第2011/052709号に記載された方法で合成した化合物5を270mg(0.243mmol)、化合物3を100mg(0.243mmol)、トルエンを20ml入れて均一な溶液とした。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、トルエン溶液に、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムを3.33mg(0.0036mmol)、トリス(2−トルイル)ホスフィンを6.6mg(0.022mmol)加え、100℃で6時間攪拌した。その後、反応液にフェニルトリメチルスズを10mg加え、3時間反応させた。その後、フェニルブロミドを50mg加え、さらに5時間攪拌した。その後、フラスコを25℃に冷却し、反応液をメタノール300mLに注いだ。析出したポリマーを濾過して集め、得られたポリマーを、円筒濾紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて、メタノール、アセトン及びヘキサンでそれぞれ5時間抽出した。円筒濾紙内に残ったポリマーを、トルエン100mLに溶解させ、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.2gと水4mLを加え、8時間還流下で攪拌を行った。水層を除去後、有機層を水50mlで2回洗浄し、次いで、3重量%の酢酸水溶液50mLで2回洗浄し、次いで、水50mLで2回洗浄し、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。ポリマーを濾過後、乾燥させ、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン9mLに溶解させ、アルミナ/シリカゲルカラムに通した。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、ポリマーを濾過後、乾燥させ、精製された重合体を129mg得た。以下、この重合体を高分子化合物Bと呼称する。GPCで測定した高分子化合物Bのポリスチレン換算の分子量は、重量平均分子量が51700であり、数平均分子量が16400であった。 Example 5
(Synthesis of polymer compound B)
Figure 2013095813

Compound 5 Compound 3

In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 270 mg (0.243 mmol) of Compound 5 synthesized by the method described in International Publication No. 2011/052709, 100 mg (0.243 mmol) of Compound 3, and toluene were added. 20 ml was put into a uniform solution. The resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes. Thereafter, 3.33 mg (0.0036 mmol) of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium and 6.6 mg (0.022 mmol) of tris (2-toluyl) phosphine were added to the toluene solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours. Thereafter, 10 mg of phenyltrimethyltin was added to the reaction solution and reacted for 3 hours. Thereafter, 50 mg of phenyl bromide was added, and the mixture was further stirred for 5 hours. Thereafter, the flask was cooled to 25 ° C., and the reaction solution was poured into 300 mL of methanol. The precipitated polymer was collected by filtration, and the obtained polymer was put into a cylindrical filter paper and extracted with methanol, acetone and hexane for 5 hours each using a Soxhlet extractor. The polymer remaining in the cylindrical filter paper was dissolved in 100 mL of toluene, 0.2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 4 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 8 hours. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed twice with 50 ml of water, then twice with 50 mL of a 3% by weight aqueous acetic acid solution and then twice with 50 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol. To precipitate the polymer. The polymer was filtered and dried, and the resulting polymer was dissolved in 9 mL of o-dichlorobenzene and passed through an alumina / silica gel column. The obtained solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and the polymer was filtered and dried to obtain 129 mg of a purified polymer. Hereinafter, this polymer is referred to as polymer compound B. The molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound B measured by GPC was a weight average molecular weight of 51700 and a number average molecular weight of 16,400.

実施例6
(有機薄膜太陽電池の作製及び評価)
実施例3において、高分子化合物Aの代わりに高分子化合物Bを用いた以外は同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率、短絡電流密度、開放端電圧及びフィルファクターを求めた。有機膜の光吸収末端波長は880nmであった。Jsc(短絡電流密度)は6.56mA/cmであり、Voc(開放端電圧)は0.667Vであり、ff(フィルファクター(曲線因子))は0.565であり、光電変換効率(η)は2.47%であった。
Example 6
(Production and evaluation of organic thin-film solar cells)
In Example 3, an organic thin film solar cell was prepared in the same manner except that the polymer compound B was used instead of the polymer compound A, and the photoelectric conversion efficiency, the short-circuit current density, the open-circuit voltage, and the fill factor were determined. The light absorption terminal wavelength of the organic film was 880 nm. Jsc (short circuit current density) is 6.56 mA / cm 2 , Voc (open circuit voltage) is 0.667 V, ff (fill factor) is 0.565, and photoelectric conversion efficiency (η ) Was 2.47%.

実施例7
(有機薄膜太陽電池の作製及び評価)
実施例6において、フラーレンC60PCBMの代わりにフラーレンC70PCBMを用いた以外は同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率、短絡電流密度、開放端電圧及びフィルファクターを求めた。有機膜の光吸収末端波長は880nmであった。Jsc(短絡電流密度)は10.2mA/cmであり、Voc(開放端電圧)は0.655Vであり、ff(フィルファクター(曲線因子))は0.531であり、光電変換効率(η)は3.55%であった。
Example 7
(Production and evaluation of organic thin-film solar cells)
In Example 6, an organic thin-film solar cell was produced in the same manner except that fullerene C70PCBM was used instead of fullerene C60PCBM, and photoelectric conversion efficiency, short-circuit current density, open-end voltage, and fill factor were determined. The light absorption terminal wavelength of the organic film was 880 nm. Jsc (short circuit current density) is 10.2 mA / cm 2 , Voc (open circuit voltage) is 0.655 V, ff (fill factor) is 0.531, and photoelectric conversion efficiency (η ) Was 3.55%.

参考例3
(化合物7の合成)

Figure 2013095813

化合物6 化合物7

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6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、室温(25℃)で24時間攪拌した。反応後、反応液に水100mLを加え、ヘキサンで生成物を抽出し、展開溶媒がヘキサンであるシリカゲルカラムで精製を行い、化合物7を2.61g得た。 Reference example 3
(Synthesis of Compound 7)
Figure 2013095813

Compound 6 Compound 7

In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 1.78 g (10.0 mmol) of compound 6, 5.83 g (25.0 mmol) of 2-ethylhexyl bromide, and 41.5 mg (0.25 mmol) of potassium iodide. ) And 1.68 g (30.0 mmol) of potassium hydroxide were 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 to the reaction solution, the product was extracted with hexane, and purified with a silica gel column where the developing solvent was hexane to obtain 2.61 g of Compound 7.

参考例4
(化合物8の合成)

Figure 2013095813
化合物7 化合物8

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7を1.31g(3.25mmol)、N,N−ジメチルホルムアミドを25mL加え、フラスコを0℃に冷却して、N−ブロモスクシンイミドを1.21g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。展開溶媒がヘキサンであるシリカゲルカラムで精製を行い、化合物8を1.70g得た。 Reference example 4
(Synthesis of Compound 8)
Figure 2013095813
Compound 7 Compound 8

To a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 1.31 g (3.25 mmol) of Compound 7 and 25 mL of N, N-dimethylformamide were added, the flask was cooled to 0 ° C., and 1 N-bromosuccinimide was added. .21 g was added and 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 in which the developing solvent was hexane, and 1.70 g of Compound 8 was obtained.

参考例5
(高分子化合物Cの合成)

Figure 2013095813
化合物9 化合物8
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8を561mg(1.00mmol)、化合物9(シグマアルドリッチ社製)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)、シグマアルドリッチ社製)を202mg加え、トルエン20ml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、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)ホスフィンを12.3mg、16.7重量%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50mgを加え、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。水層を除去後、有機層を水20mlで2回洗浄し、次いで、3重量%の酢酸水溶液20mLで2回洗浄し、さらに水20mLで2回洗浄し、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。ポリマーを濾過後、乾燥させ、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン30mLに溶解させ、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。ポリマーを濾過後、乾燥させ、精製された重合体を280mg得た。以下、この重合体を高分子化合物Cと呼称する。GPCで測定した高分子化合物Cのポリスチレン換算の分子量は、重量平均分子量が30000であり、数平均分子量が14000であった。 Reference Example 5
(Synthesis of polymer compound C)
Figure 2013095813
Compound 9 Compound 8
In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 561 mg (1.00 mmol) of Compound 8, 388.1 mg (1.00 mmol) of Compound 9 (manufactured by Sigma-Aldrich), methyltrialkylammonium chloride (trade name Aliquat 336) (Registered Trademark, manufactured by Sigma-Aldrich) (202 mg) was added and dissolved in 20 ml of toluene, and the resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes. Thereafter, 2.25 mg of palladium acetate, 12.3 mg of tris (2-methoxyphenyl) phosphine, and 6.5 mL of a 16.7 wt% aqueous sodium carbonate solution were added to the reaction solution, followed by stirring at 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, the organic layer was washed twice with 20 ml of water, then twice with 20 mL of a 3% by weight acetic acid aqueous solution and further twice with 20 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol. A polymer was precipitated. The polymer was filtered and dried, and the resulting polymer was dissolved in 30 mL of o-dichlorobenzene, passed through an alumina / silica gel column, and the resulting solution was poured into methanol to precipitate the polymer. The polymer was filtered and dried to obtain 280 mg of a purified polymer. Hereinafter, this polymer is referred to as polymer compound C. The molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound C measured by GPC was a weight average molecular weight of 30,000 and a number average molecular weight of 14,000.

比較例1
(有機薄膜太陽電池の作製及び評価)
実施例3において、高分子化合物Aの代わりに高分子化合物Cを用いた以外は同様にして有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率、短絡電流密度、開放端電圧及びフィルファクターを求めた。有機膜の光吸収末端波長は870nmであった。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
(Production and evaluation of organic thin-film solar cells)
In Example 3, an organic thin film solar cell was produced in the same manner except that the polymer compound C was used instead of the polymer compound A, and the photoelectric conversion efficiency, the short-circuit current density, the open-circuit voltage and the fill factor were determined. The light absorption terminal wavelength of the organic film was 870 nm. The results are shown in Table 1.

Figure 2013095813
Figure 2013095813

参考例6
(化合物11の合成)

Figure 2013095813

化合物10 化合物11

200mLフラスコ内に、化合物10(CHEMSTEP社製)を2.00g、ヨウ素を5.00g、三酸化硫黄を30重量%含む発煙硫酸を20mL入れて均一な溶液とした。フラスコを60℃のオイルバスに浸し、12時間加熱下で得られた溶液を攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、1kgの砕いた氷中に徐々に注いだ。得られた懸濁液にクロロホルムを100mL加え、分液ロートでクロロホルム層を分離した。得られたクロロホルム層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。得られた濾液をエバポレーターで濃縮して溶媒を留去し、粗生成物を得た。得られた粗生成物を、シリカゲルカラムを備えたクロマトグラフィで精製し、化合物11を1.23g得た。クロマトグラフィの展開溶媒には、ヘキサンと酢酸エチルとを、ヘキサンの容積に対する酢酸エチルの容積比が4となるよう混合した混合溶媒を用いた。 Reference Example 6
(Synthesis of Compound 11)
Figure 2013095813

Compound 10 Compound 11

In a 200 mL flask, 2.00 g of Compound 10 (manufactured by CHEMSTEP), 5.00 g of iodine, and 20 mL of fuming sulfuric acid containing 30% by weight of sulfur trioxide were added to obtain a uniform solution. The flask was immersed in an oil bath at 60 ° C., and the resulting solution was stirred under heating for 12 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to 25 ° C. and gradually poured into 1 kg of crushed ice. 100 mL of chloroform was added to the obtained suspension, and the chloroform layer was separated with a separatory funnel. The resulting chloroform layer was dried over sodium sulfate and filtered. The obtained filtrate was concentrated with an evaporator and the solvent was distilled off to obtain a crude product. The obtained crude product was purified by chromatography equipped with a silica gel column to obtain 1.23 g of compound 11. As a developing solvent for the chromatography, a mixed solvent in which hexane and ethyl acetate were mixed so that the volume ratio of ethyl acetate to hexane volume was 4 was used.

19F NMR in CDCl(ppm):−112.0 19 F NMR in CDCl 3 (ppm): −112.0

実施例8
(化合物12の合成)

Figure 2013095813
化合物11 化合物12

100mLフラスコに、ヘキサノールを102mg(1.0mmol)、テトラヒドロフランを10mL入れた。フラスコを25℃に保ったまま、60重量%の水素化ナトリウムの鉱物油中に分散させた分散液を40mg(1.0mmol)添加した。添加後、30分攪拌し、その後、化合物11を407.9mg(1.0mmol)加えた。その後、25℃で6時間攪拌した。攪拌後、塩化アンモニウム水溶液を100mL加えて反応を停止し、酢酸エチル50mLで2回抽出した。有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムを用いて乾燥させた。有機層を濾過後、濾液をロータリーエバポレーターで濃縮し、溶媒を留去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物12を200mg得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーの溶出溶媒には、ヘキサンと酢酸エチルとを酢酸エチルの体積に対するヘキサンの体積比が50となるように混合した液を用いた。 Example 8
(Synthesis of Compound 12)
Figure 2013095813
Compound 11 Compound 12

In a 100 mL flask, 102 mg (1.0 mmol) of hexanol and 10 mL of tetrahydrofuran were added. While the flask was kept at 25 ° C., 40 mg (1.0 mmol) of a dispersion dispersed in 60 wt% sodium hydride mineral oil was added. After the addition, the mixture was stirred for 30 minutes, and then 407.9 mg (1.0 mmol) of Compound 11 was added. Then, it stirred at 25 degreeC for 6 hours. After stirring, 100 mL of an aqueous ammonium chloride solution was added to stop the reaction, and the mixture was extracted twice with 50 mL of ethyl acetate. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution and dried using sodium sulfate. After filtering the organic layer, the filtrate was concentrated on a rotary evaporator, and the solvent was distilled off to obtain a crude product. The resulting crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 200 mg of compound 12. As an elution solvent for silica gel column chromatography, a solution in which hexane and ethyl acetate were mixed so that the volume ratio of hexane to the volume of ethyl acetate was 50 was used.

H NMR(CDCl、ppm):4.29(t、2H)、1.92(m、2H)、1.41(m、4H)、1.25(t、2H)、0.92(m、3H)
19F NMR(CDCl、ppm):−115.5(s、1F)
1 H NMR (CDCl 3 , ppm): 4.29 (t, 2H), 1.92 (m, 2H), 1.41 (m, 4H), 1.25 (t, 2H), 0.92 ( m, 3H)
19 F NMR (CDCl 3 , ppm): −115.5 (s, 1F)

実施例9
(高分子化合物Dの合成)

Figure 2013095813

化合物4 化合物12

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4を258mg(0.245mmol)、化合物12を120mg(0.245mmol)、トルエンを20ml入れて均一な溶液とした。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、トルエン溶液に、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムを3.36mg(0.0037mmol)、トリス(2−トルイル)ホスフィンを6.7mg(0.022mmol)加え、100℃で6時間攪拌した。その後、反応液にフェニルトリメチルスズ10mgを加えて3時間反応させ、その後フェニルブロミドを50mg加え、さらに5時間攪拌した。その後、フラスコを25℃に冷却し、反応液をメタノール300mLに注いだ。析出したポリマーを濾過して集め、得られたポリマーを、円筒濾紙に入れ、ソックスレー抽出器を用いて、メタノール、アセトン及びヘキサンでそれぞれ5時間抽出した。円筒濾紙内に残ったポリマーを、トルエン100mLに溶解させ、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.2gと水4mLを加え、8時間還流下で攪拌を行った。水層を除去後、有機層を水50mlで2回洗浄し、次いで、3重量%の酢酸水溶液50mLで2回洗浄し、次いで、水50mLで2回洗浄し、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。ポリマーを濾過後、乾燥させ、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン9mLに溶解させ、アルミナ/シリカゲルカラムに通した。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、ポリマーを濾過後、乾燥させ、精製された重合体56mgを得た。以下、この重合体を高分子化合物Dと呼称する。GPCで測定した高分子化合物Dのポリスチレン換算の分子量は、重量平均分子量が12900であり、数平均分子量が9300であった。 Example 9
(Synthesis of polymer compound D)
Figure 2013095813

Compound 4 Compound 12

In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 258 mg (0.245 mmol) of compound 4, 120 mg (0.245 mmol) of compound 12, and 20 ml of toluene were added to obtain a uniform solution. The resulting toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes. Thereafter, 3.36 mg (0.0037 mmol) of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium and 6.7 mg (0.022 mmol) of tris (2-toluyl) phosphine were added to the toluene solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours. Thereafter, 10 mg of phenyltrimethyltin was added to the reaction solution and reacted for 3 hours, and then 50 mg of phenylbromide was added, followed by further stirring for 5 hours. Thereafter, the flask was cooled to 25 ° C., and the reaction solution was poured into 300 mL of methanol. The precipitated polymer was collected by filtration, and the obtained polymer was put into a cylindrical filter paper and extracted with methanol, acetone and hexane for 5 hours each using a Soxhlet extractor. The polymer remaining in the cylindrical filter paper was dissolved in 100 mL of toluene, 0.2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 4 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 8 hours. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed twice with 50 ml of water, then twice with 50 mL of a 3% by weight aqueous acetic acid solution and then twice with 50 mL of water, and the resulting solution was poured into methanol. To precipitate the polymer. The polymer was filtered and dried, and the resulting polymer was dissolved in 9 mL of o-dichlorobenzene and passed through an alumina / silica gel column. The obtained solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and the polymer was filtered and dried to obtain 56 mg of a purified polymer. Hereinafter, this polymer is referred to as polymer compound D. The molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound D measured by GPC was a weight average molecular weight of 12,900 and a number average molecular weight of 9,300.

Claims (15)

式(1)で表される構成単位を有する高分子化合物。
Figure 2013095813
(1)
〔式中、X及びXは、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Yは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Wは、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。Wは、Wとは異なる基を表す。〕
The high molecular compound which has a structural unit represented by Formula (1).
Figure 2013095813
(1)
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 1 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1) - or -CR 2 = CR 3 - represents a. R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 2 represents a group different from W 1 . ]
π共役高分子化合物である請求項1に記載の高分子化合物。   The polymer compound according to claim 1, which is a π-conjugated polymer compound. がフッ素原子である請求項1又は2に記載の高分子化合物。 The polymer compound according to claim 1, wherein W 1 is a fluorine atom. がアルコキシ基である請求項1〜3のいずれか一項に記載の高分子化合物。 W < 2 > is an alkoxy group, The high molecular compound as described in any one of Claims 1-3. 及びXの少なくとも一方が、窒素原子である請求項1〜4のいずれか一項に記載の高分子化合物。 The polymer compound according to claim 1, wherein at least one of X 1 and X 2 is a nitrogen atom. 及びXが、窒素原子である請求項5に記載の高分子化合物。 The polymer compound according to claim 5, wherein X 1 and X 2 are nitrogen atoms. が、硫黄原子又は酸素原子である請求項1〜6のいずれか一項に記載の高分子化合物。 Y < 1 > is a sulfur atom or an oxygen atom, The high molecular compound as described in any one of Claims 1-6. さらに、式(2)で表される構成単位を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の高分子化合物。
Figure 2013095813
(2)
〔式中、Arは、アリーレン基又は2価の複素環基を表す。〕
Furthermore, the high molecular compound as described in any one of Claims 1-7 containing the structural unit represented by Formula (2).
Figure 2013095813
(2)
[Wherein Ar 1 represents an arylene group or a divalent heterocyclic group. ]
Arが、2価の複素環基である請求項8に記載の高分子化合物。 The polymer compound according to claim 8, wherein Ar 1 is a divalent heterocyclic group. 2価の複素環基がチオフェン環を含む基である請求項9に記載の高分子化合物。   The polymer compound according to claim 9, wherein the divalent heterocyclic group is a group containing a thiophene ring. 式(3)で表される化合物。
Figure 2013095813
(3)
〔式中、X3a1及びX3a2は、それぞれ独立に、窒素原子又は=CH−を表す。Y3a1は、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−N(R)−又は−CR=CR−を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。W3a1は、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子を有する1価の有機基又はフッ素原子を表す。W3a2は、W3a1とは異なる基を表す。Q3a1及びQ3a2は、それぞれ独立に、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ジヒドロキシボリル基又は1価の有機基を表す。〕
The compound represented by Formula (3).
Figure 2013095813
(3)
[ Wherein , X 3a1 and X 3a2 each independently represent a nitrogen atom or ═CH—. Y 3a1 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -N (R 1 )-or -CR 2 = CR 3- . R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. W 3a1 represents a cyano group, a nitro group, a monovalent organic group having a fluorine atom, or a fluorine atom. W 3a2 represents a group different from W 3a1 . Q 3a1 and Q 3a2 each independently represent a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a dihydroxyboryl group, or a monovalent organic group. ]
3a1及びQ3a2が、ジヒドロキシボリル基、ホウ酸エステル残基又は置換スタンニル基である請求項11に記載の化合物。 The compound according to claim 11, wherein Q 3a1 and Q 3a2 are a dihydroxyboryl group, a boric acid ester residue, or a substituted stannyl group. 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し、該活性層に請求項1〜10のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項11若しくは12に記載の化合物を含有する光電変換素子。   It has a 1st electrode and a 2nd electrode, it has an active layer between this 1st electrode and this 2nd electrode, and this active layer is any one of Claims 1-10. The photoelectric conversion element containing the high molecular compound of Claim 13, or the compound of Claim 11 or 12. ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層とを有し、該活性層に請求項1〜10のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項11若しくは12に記載の化合物を含有する有機薄膜トランジスタ。   It has a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and an active layer, The polymer compound as described in any one of Claims 1-10 or the compound as described in Claim 11 or 12 is provided in this active layer. Contains organic thin film transistor. 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の電極との間に発光層を有し、該発光層に請求項1〜10のいずれか一項に記載の高分子化合物又は請求項11若しくは12に記載の化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。   It has a 1st electrode and a 2nd electrode, has a light emitting layer between this 1st electrode and this 2nd electrode, and it is in any 1 paragraph of Claims 1-10 in this light emitting layer. An organic electroluminescence device comprising the polymer compound according to claim 11 or the compound according to claim 11 or 12.
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