JP2013170126A - Fluorine-containing aromatic compound and method for producing the same - Google Patents

Fluorine-containing aromatic compound and method for producing the same Download PDF

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俊夫 久保田
Kyoko Yamamoto
今日子 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic compound adaptable to both a dry process and a wet process, and usable as an organic semiconductor material having high carrier mobility, and to provide a method for producing the same.SOLUTION: A fluorine-containing aromatic compound represented by formula (2-1) or (2-2), and a method for producing the same are provided. [In the formula, Ydenotes a hydrogen atom or -CFCOR, Ydenotes a hydrogen atom or -CFCOR, Rand Reach denote an alkyl group, a hydrogen atom or the like, Z-Zeach denote a hydrogen atom or a halogen atom, R-Reach denote an alkyl group, a hydrogen atom or the like, m denotes an integer of ≥0, n denotes an integer of ≥1, and Land Leach denote an alkyl group, a hydrogen atom or the like].

Description

本発明は、有機半導体材料に応用可能な、新規含フッ素芳香族化合物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel fluorine-containing aromatic compound applicable to organic semiconductor materials and a method for producing the same.

近年、有機化合物を半導体材料として用いた有機半導体素子は、従来のシリコン等の無機半導体材料を用いた半導体素子と比べて、その加工性が容易であることから、低価格なデバイスの実現が期待されている。また、有機化合物の半導体材料は、構造的に柔軟であることから、プラスチック基板と組み合わせて用いることで、フレキシブルなディスプレイ等のデバイスを実現することが期待されている。   In recent years, organic semiconductor elements using organic compounds as semiconductor materials are easier to process than semiconductor elements using conventional inorganic semiconductor materials such as silicon. Has been. Further, since organic compound semiconductor materials are structurally flexible, it is expected to realize devices such as flexible displays by using them in combination with a plastic substrate.

半導体の加工プロセスは、プラズマやイオンビームなどの蒸着によるドライプロセスと、塗布やプリンタブル、インクジェットなど、有機溶媒を用いたウェットプロセスとが知られている。従来の有機半導体材料は有機溶媒に対して溶解性が低く、ウェットプロセスの適用が困難であったため、ドライプロセスが広く利用されてきた。一方、ウェットプロセスは、半導体結晶にダメージを与えることなく加工できる等の長所がある。   As a semiconductor processing process, a dry process by vapor deposition such as plasma or ion beam, and a wet process using an organic solvent such as coating, printable, and inkjet are known. Conventional organic semiconductor materials have low solubility in organic solvents, and it has been difficult to apply wet processes, and thus dry processes have been widely used. On the other hand, the wet process has an advantage that it can be processed without damaging the semiconductor crystal.

また、一般に、有機半導体材料にはキャリア移動度の向上が求められている。有機半導体材料において、キャリア移動度の向上のための手段としては、未だ有効な手段は確立していないものの、分子間相互作用を強くすることや、分子の配列を制御することが重要と考えられている。例えば、縮合多環系化合物であるアセン化合物は、平面構造により共役系が拡張され、π−πスタッキングによる強い分子間相互作用を持つとして、有機半導体材料としての利用が試みられている(非特許文献1)。   In general, organic semiconductor materials are required to have improved carrier mobility. In organic semiconductor materials, effective means for improving carrier mobility have not yet been established, but it is considered important to strengthen intermolecular interactions and control molecular arrangements. ing. For example, acene compounds, which are condensed polycyclic compounds, have been tried to be used as organic semiconductor materials because their conjugated systems are expanded by the planar structure and have strong intermolecular interactions due to π-π stacking (non-patented). Reference 1).

アセン化合物とは、ベンゼン環が直線状に縮合した骨格を有する化合物であり、ポリアセチレン等と比べて理論的なバンドギャップは小さく、有機半導体材料として優れた機能が期待され、環の数が増加するほどその機能が期待できる。また、置換基によって導電性が変わる可能性を有している。
しかし、アセン化合物は、置換基を有さない場合、環の数が増加するに従って有機溶媒への溶解性は低下する。したがって、アセン化合物にウェットプロセスを適用することは困難であり、溶媒や温度条件などの選択の幅も非常に狭いものであった。
An acene compound is a compound having a skeleton in which a benzene ring is linearly condensed, has a smaller theoretical band gap than polyacetylene, etc., and is expected to have an excellent function as an organic semiconductor material, increasing the number of rings. The function can be expected. In addition, there is a possibility that conductivity is changed by a substituent.
However, when an acene compound does not have a substituent, the solubility in an organic solvent decreases as the number of rings increases. Therefore, it is difficult to apply the wet process to the acene compound, and the range of choices such as solvent and temperature conditions is very narrow.

そこで、アセン骨格にアルキル基等の置換基を導入することで、有機溶媒への親和性を増加させ、ウェットプロセスにも適用可能なアセン化合物が提案されている(特許文献1)が、置換基に含フッ素エステル基を有するものは検討されていない。   Thus, an acene compound has been proposed that introduces a substituent such as an alkyl group into the acene skeleton to increase the affinity for an organic solvent and can be applied to a wet process (Patent Document 1). Those having a fluorine-containing ester group are not studied.

特開2007−13097号公報JP 2007-13097 A

D.J.Gundlach,S.F.Nelson,T.N.Jachson et al.,Appl.Phys.Lett.,(2002),80,2925.D. J. et al. Gundlach, S.M. F. Nelson, T .; N. Jachson et al. , Appl. Phys. Lett. , (2002), 80, 2925.

従来の技術では、高いキャリア移動度が望める有機半導体材料は主にドライプロセスで得られるものであり、かかる材料は溶媒への溶解性が低い。一方、溶媒への溶解性が高いウェットプロセスで得られる有機半導体材料はキャリア移動度が低い。また、従来の技術で得られるアセン化合物は、置換基を導入する際に重金属を用いるため、この重金属が残存することにより、有機半導体としてのキャリア移動度が低下することが懸念される。   In the prior art, an organic semiconductor material that can be expected to have a high carrier mobility is obtained mainly by a dry process, and such a material has low solubility in a solvent. On the other hand, an organic semiconductor material obtained by a wet process having high solubility in a solvent has low carrier mobility. In addition, since the acene compound obtained by the conventional technique uses a heavy metal when introducing a substituent, there is a concern that the carrier mobility as an organic semiconductor may be reduced due to the remaining heavy metal.

そこで、本発明の課題は、ドライプロセス・ウェットプロセスのいずれにも適用可能であり、さらに、高キャリア移動度を有する有機半導体材料として有用な化合物を提供することを目的とするものである。
具体的には、低極性溶媒にも可溶であり、かつ、強い分子間相互作用による高キャリア移動度が望める化合物を提供することを第一の課題とする。また、キャリア移動度低下の一因である重金属のコンタミネーションが少ない化合物を提供することを第二の課題とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a compound that can be applied to both a dry process and a wet process and that is useful as an organic semiconductor material having a high carrier mobility.
Specifically, a first object is to provide a compound that is soluble in a low-polarity solvent and that can have high carrier mobility due to strong intermolecular interaction. It is a second object to provide a compound with less heavy metal contamination that contributes to a decrease in carrier mobility.

本発明者らは、上記課題を解決し、目的を達成するために鋭意研鑽を積んだ結果、重金属のコンタミネーションが少なく、低極性溶媒にも比較的可溶な、特定構造の含フッ素芳香族化合物及びその製造方法を新たに見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present inventors have reduced the contamination of heavy metals and are relatively soluble in low-polar solvents, and have a specific structure of fluorine-containing aromatics. A new compound and a production method thereof have been found, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下に関するものである。
[1]
下記式(2−1)又は(2−2)で表される含フッ素芳香族化合物。
That is, the present invention relates to the following.
[1]
A fluorine-containing aromatic compound represented by the following formula (2-1) or (2-2).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[式(2−1)及び式(2−2)において、Yは−CFCOであり、Yは水素原子または−CFCOである。Y、Y中のR、Rは共に、炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[2]
前記式(2−1)で表される化合物が下記式(3−1)または式(4−1)に表される化合物であり、前記式(2−2)で表される化合物が下記式(3−2)または式(4−2)に表される化合物である、上記[1]に記載の含フッ素芳香族化合物。
[In Formula (2-1) and Formula (2-2), Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 , and Y 2 is a hydrogen atom or —CF 2 CO 2 R 2 . Y 1, Y R 1 in 2, R 2 are both, a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
[2]
The compound represented by the formula (2-1) is a compound represented by the following formula (3-1) or the formula (4-1), and the compound represented by the formula (2-2) is represented by the following formula: The fluorine-containing aromatic compound according to the above [1], which is a compound represented by (3-2) or formula (4-2).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[式(3−1)、式(3−2)、式(4−1)及び式(4−2)において、Y、Y、Z〜Z、及びR〜Rは前記と同じ意味を示す。]
[3]
〜Rが、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、ハロゲン原子または水素原子である、上記[1]または[2]に記載の含フッ素芳香族化合物。
[4]
上記[1]〜[3]のいずれか1に記載される含フッ素芳香族化合物を含む有機半導体材料。
[5]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含む、下記式(2−1−1)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
[In Formula (3-1), Formula (3-2), Formula (4-1), and Formula (4-2), Y 1 , Y 2 , Z 3 to Z 6 , and R 3 to R 6 are the same as above. Indicates the same meaning. ]
[3]
R 3 to R 6 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, a halogen atom or a hydrogen atom. The fluorine-containing aromatic compound according to [1] or [2].
[4]
The organic-semiconductor material containing the fluorine-containing aromatic compound as described in any one of said [1]-[3].
[5]
Fluorine-containing aromatic represented by the following formula (2-1-1) including the step of reacting the compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 and the step of aromatization A method for producing a compound.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子である。
はハロゲン原子である。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[6]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含む、下記式(2−1−2)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
X 1 is a halogen atom.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
[6]
A compound represented by the following formula (1) is reacted with X 1 CF 2 CO 2 R 1 , reacted with X 2 CF 2 CO 2 R 2 , and aromatized. A method for producing a fluorine-containing aromatic compound represented by -1-2).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
及びXはハロゲン原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[7]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含み、さらに、Z〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子の場合、ハロゲン原子であるZ〜ZをそれぞれR〜Rで置換する工程を含む、下記式(2−2−1)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, and these may be the same or different. .
X 1 and X 2 are halogen atoms, and these may be the same or different.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
[7]
Including a step of reacting a compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 and aromatizing step, and when at least one of Z 3 to Z 6 is a halogen atom, the Z 3 to Z 6 are atomic respectively comprising the step of substituting R 3 to R 6, a method for producing a fluorine-containing aromatic compound represented by the following formula (2-2-1).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子である。
はハロゲン原子である。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[8]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含み、さらに、Z〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子の場合、ハロゲン原子であるZ〜ZをそれぞれR〜Rで置換する工程を含む、下記式(2−2−2)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
X 1 is a halogen atom.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
[8]
Including a step of reacting a compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 , a step of reacting with X 2 CF 2 CO 2 R 2 , and a step of aromatization, and further including Z 3 If at least one to Z 6 is a halogen atom, a Z 3 to Z 6 are halogen atoms, respectively, including the step of substituting with R 3 to R 6, fluorine-containing represented by the following formula (2-2-2) A method for producing an aromatic compound.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
及びXはハロゲン原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[9]
下記式のいずれかで表される含フッ素芳香族化合物。
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, and these may be the same or different. .
X 1 and X 2 are halogen atoms, and these may be the same or different.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
[9]
A fluorine-containing aromatic compound represented by any of the following formulas.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

本発明の含フッ素芳香族化合物は、含フッ素の置換基の導入により、低極性溶媒にも比較的可溶となることから、塗布などのウェットプロセスへの適用が期待される。また、該置換基が含フッ素エステルであることで、フッ素を有しない一般的なエステル基以上の非常に強い電子求引性を有するため、大気中の酸素や水分由来の劣化挙動を防ぐ可能性が考えられる。また、金属カップリングを用いない、化合物の合成プロセスにより、重金属含有量を低減させることができることから、さらなる高移動度が期待される。
これらにより、該含フッ素芳香族化合物は、高性能な有機TFT、有機EL素子等に適用される有機半導体材料として利用することができる。
Since the fluorine-containing aromatic compound of the present invention becomes relatively soluble in a low-polarity solvent by introducing a fluorine-containing substituent, application to wet processes such as coating is expected. In addition, since the substituent is a fluorine-containing ester, it has a very strong electron-withdrawing property over a general ester group that does not contain fluorine, so it may prevent deterioration behavior due to oxygen and moisture in the atmosphere. Can be considered. Further, since the heavy metal content can be reduced by a compound synthesis process without using metal coupling, higher mobility is expected.
By these, this fluorine-containing aromatic compound can be utilized as an organic semiconductor material applied to a high performance organic TFT, an organic EL element, etc.

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
なお、式(X)で表される化合物を「化合物(X)」とも称する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
The compound represented by the formula (X) is also referred to as “compound (X)”.

<含フッ素芳香族化合物>
本発明の含フッ素芳香族化合物は、下記式(2−1)又は(2−2)で表される化合物である。
<Fluorine-containing aromatic compound>
The fluorine-containing aromatic compound of the present invention is a compound represented by the following formula (2-1) or (2-2).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

化合物(2−1)及び(2−2)において、Yは−CFCOであり、Yは−CFCOまたは水素原子である。Y、Y中のR、Rは共に、炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、同一でも異なっていてもよいが、特に、炭素数1〜6の炭化水素基または水素原子であることが好ましい。R、Rのアルキル鎖が長いほど、有機溶媒への溶解性は高くなる。なお、炭化水素基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれかのアルキル基であることが好ましい。 In compounds (2-1) and (2-2), Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 , and Y 2 is —CF 2 CO 2 R 2 or a hydrogen atom. Y 1, Y R 1 in 2, R 2 are both, a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 12 carbon atoms, may be the same or different, in particular, hydrocarbon group of 1 to 6 carbon atoms Or it is preferable that it is a hydrogen atom. The longer the alkyl chain of R 1 and R 2, the higher the solubility in an organic solvent. The hydrocarbon group is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group.

mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数である。m+nは2以上6以下の整数であり、有機溶媒への溶解性とπ−πスタッキングによる強い分子間相互作用の両立を達成できる面で3以上6以下が好ましい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。また、構造Aと構造Bは交互に結合していてもよい。
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, respectively, m is an integer of 0 or more, and n is an integer of 1 or more. m + n is an integer of 2 or more and 6 or less, and preferably 3 or more and 6 or less in terms of achieving compatibility between solubility in an organic solvent and strong intermolecular interaction by π-π stacking.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. Moreover, the structure A and the structure B may be couple | bonded alternately.

〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。Z〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子であれば、ハロゲン原子をさらにR〜R(この場合のR〜Rは水素原子及びハロゲン原子以外である)で置換することで、含フッ素芳香族化合物に置換基をさらに導入することができる。ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、及びヨウ素が好ましく、反応性の観点から臭素及びヨウ素が特に好ましい。 Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different. If at least one of Z 3 to Z 6 is a halogen atom, the halogen atom is further substituted with R 3 to R 6 (in this case, R 3 to R 6 are other than a hydrogen atom and a halogen atom). Substituents can be further introduced into the fluoroaromatic compound. As the halogen atom, fluorine, chlorine, bromine and iodine are preferable, and bromine and iodine are particularly preferable from the viewpoint of reactivity.

〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。特に、炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であることが好ましい。
〜Rにおいて炭素数1〜12の炭化水素基としては分岐してもよい炭素数1〜12のアルキル基及びシクロアルキル基が好ましく、芳香族炭化水素基としてはフェニル基及び置換基を有するフェニル基が好ましく、複素芳香族基としてはチエニル基が好ましく、ハロゲン原子としては臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different. In particular, it is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
In R 3 to R 6 , the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms is preferably a C 1-12 alkyl group or cycloalkyl group which may be branched, and the aromatic hydrocarbon group may be a phenyl group or a substituent. The heteroaromatic group is preferably a thienyl group, and the halogen atom is preferably a bromine atom or an iodine atom.

本発明の含フッ素芳香族化合物にR〜Rを導入することで、有機溶媒への溶解性をさらに向上させる面で特に好ましい。さらにR〜Rは電子求引性または電子供与性基として作用しうるため、電子遷移エネルギーを制御できる。その結果、導電性を制御することが可能となり、有機半導体材料として好ましい。 Introducing R 3 to R 6 into the fluorine-containing aromatic compound of the present invention is particularly preferable in terms of further improving the solubility in an organic solvent. Further, since R 3 to R 6 can act as an electron withdrawing or electron donating group, the electron transition energy can be controlled. As a result, the conductivity can be controlled, which is preferable as an organic semiconductor material.

及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
及びLにおいて炭素数1〜12の炭化水素基としては分岐してもよい炭素数1〜12のアルキル基及びシクロアルキル基が好ましく、芳香族炭化水素基としてはフェニル基、及び電子求引性または電子供与性置換基を有するフェニル基が好ましく、複素芳香族基としてはチエニル基が好ましく、ハロゲン原子としては臭素及びヨウ素が好ましい。また、L及びLにおける置換基としては水素原子が好ましい。
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, which may be the same or different.
When m is 2 or more, the plurality of L 1 present in the structure A may be the same or different, and the plurality of L 2 present in the structure A are the same or different. It may be.
In L 1 and L 2 , the C 1-12 alkyl group and cycloalkyl group which may be branched are preferable as the C 1-12 hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is a phenyl group, and an electron demand. A phenyl group having an attractive or electron-donating substituent is preferable, a thienyl group is preferable as the heteroaromatic group, and bromine and iodine are preferable as the halogen atom. Moreover, as a substituent in L < 1 > and L < 2 >, a hydrogen atom is preferable.

化合物(2−1)及び(2−2)においては、m+nにより縮合する芳香族環の数が表されるが、芳香族環の数が増えるにつれて、π−πスタッキングによる強い分子間相互作用により、キャリア移動度の増加が見込まれる。
本発明において、m+nは特に、3又は5であることが好ましい。また、m+n個の芳香族環が連なる化合物の両端は、構造Aであることが特に好ましい。
In the compounds (2-1) and (2-2), the number of aromatic rings to be condensed is represented by m + n, but as the number of aromatic rings increases, due to strong intermolecular interaction due to π-π stacking Increase in carrier mobility is expected.
In the present invention, m + n is particularly preferably 3 or 5. Moreover, it is particularly preferable that both ends of the compound in which m + n aromatic rings are connected have the structure A.

特に、m+nが3である場合、m=2、n=1であることが好ましく、化合物(2−1)及び(2−2)においては、Y、Yの結合位置はそれぞれ、アセン骨格の9位及び10位であることが好ましい。すなわち下記化合物(3−1)、(3−2)が好ましい。 In particular, when m + n is 3, m = 2 and n = 1 are preferable. In the compounds (2-1) and (2-2), the bonding positions of Y 1 and Y 2 are each an acene skeleton. The 9th and 10th positions are preferred. That is, the following compounds (3-1) and (3-2) are preferable.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

式(3−1)、式(3−2)において、Y、Y、Z〜Z、及びR〜Rは前記と同じ意味を示す。好ましくは、Yは含フッ素カルボキシル基又は含フッ素エステル基、Yは含フッ素カルボキシル基又は含フッ素エステル基、Z〜Zは炭素数1〜12のアルキル基又は水素原子、R〜Rは炭素数1〜12のアルキル基又は水素原子である。 In Formula (3-1) and Formula (3-2), Y 1 , Y 2 , Z 3 to Z 6 , and R 3 to R 6 have the same meaning as described above. Preferably, Y 1 is a fluorine-containing carboxyl group or fluorine-containing ester group, Y 2 is a fluorine-containing carboxyl group or fluorine-containing ester group, Z 3 to Z 6 are alkyl groups or hydrogen atoms having 1 to 12 carbon atoms, R 3 to R 6 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.

また、m+nが5である場合、m=4、n=1であることが好ましく、化合物(2−1)及び(2−2)においては、Y、Yの結合位置はそれぞれ、アセン骨格の6位及び13位であることが好ましい。すなわち下記化合物(4−1)、(4−2)が好ましい。 Moreover, when m + n is 5, it is preferable that m = 4 and n = 1. In the compounds (2-1) and (2-2), the bonding positions of Y 1 and Y 2 are each an acene skeleton. The 6th and 13th positions are preferred. That is, the following compounds (4-1) and (4-2) are preferable.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

式(4−1)、式(4−2)において、Y、Y、Z〜Z、及びR〜Rは前記と同じ意味を示す。好ましくは、Yは含フッ素カルボキシル基又は含フッ素エステル基、Yは含フッ素カルボキシル基又は含フッ素エステル基、Z〜Zは炭素数1〜12のアルキル基又は水素原子、R〜Rは炭素数1〜12のアルキル基又は水素原子である。 In Formula (4-1) and Formula (4-2), Y 1 , Y 2 , Z 3 to Z 6 , and R 3 to R 6 have the same meaning as described above. Preferably, Y 1 is a fluorine-containing carboxyl group or fluorine-containing ester group, Y 2 is a fluorine-containing carboxyl group or fluorine-containing ester group, Z 3 to Z 6 are alkyl groups or hydrogen atoms having 1 to 12 carbon atoms, R 3 to R 6 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.

さらに、化合物(2−1)及び(2−2)としては、下記式で表される化合物群から選択される化合物であることが好ましい。   Furthermore, the compounds (2-1) and (2-2) are preferably compounds selected from the group of compounds represented by the following formulae.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

<含フッ素芳香族化合物の製造方法>
本発明の含フッ素芳香族化合物は、以下の方法により製造可能である。
本発明の製造方法では、出発物質として下記キノン化合物(1)を用い、XCFCOと反応させる工程(A)を必須とする。これにより、化合物(1)のカルボニル基の一方が含フッ素エステル基―CFCOに変換される。
さらに、工程(A)に続いて、XCFCOと反応させる工程(B)を含むことにより、構造B中に残ったもう一方のカルボニル基が含フッ素エステル基―CFCOに変換される。
及びXはハロゲン原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。R及びRは、炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。
<Method for producing fluorine-containing aromatic compound>
The fluorine-containing aromatic compound of the present invention can be produced by the following method.
In the production method of the present invention, the following quinone compound (1) is used as a starting material, and the step (A) of reacting with X 1 CF 2 CO 2 R 1 is essential. Thereby, one of the carbonyl groups of the compound (1) is converted into a fluorine-containing ester group —CF 2 CO 2 R 1 .
Furthermore, following the step (A), by including the step (B) of reacting with X 2 CF 2 CO 2 R 2 , the other carbonyl group remaining in the structure B becomes a fluorine-containing ester group —CF 2 CO 2. It is converted to 2 R 2.
X 1 and X 2 are halogen atoms, and these may be the same or different. R 1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, and these may be the same or different.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

[Z〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
[Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]

さらに、キノン化合物(1)のZ〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子の場合、ハロゲン原子であるZ〜ZをそれぞれR〜Rで置換する工程(C)を含んでもよい。これにより、置換基をさらに導入することができる。なお、ハロゲン原子であるZ〜Zの全てが置換されずともよく、この場合、当該ハロゲン原子は、ハロゲン原子である場合のR〜Rにそれぞれ対応する。 Furthermore, when at least one of Z 3 to Z 6 of the quinone compound (1) is a halogen atom, a step (C) of substituting Z 3 to Z 6 as a halogen atom with R 3 to R 6 may be included. Thereby, a substituent can be further introduced. Note that all of Z 3 to Z 6 which are halogen atoms may not be substituted, and in this case, the halogen atom corresponds to R 3 to R 6 in the case of being a halogen atom, respectively.

ハロゲン原子であるZ〜ZをR〜Rで置換する工程(C)はC−C結合を生成すれば、どのような有機反応を用いてもよく、特に限定されない。例えば、鈴木カップリング反応や薗頭カップリング反応により行うことが出来る。 The step (C) of substituting the halogen atoms Z 3 to Z 6 with R 3 to R 6 may be any organic reaction as long as a C—C bond is formed, and is not particularly limited. For example, it can be carried out by Suzuki coupling reaction or Sonogashira coupling reaction.

なお、カルボニル基の変換工程(B)を行わず工程(A)のみで留める場合、未反応のカルボニル基を処理するために、芳香族化反応を行うことができる。アセン系芳香族化合物(2−1)に変換することが可能であれば、特に芳香族化反応は限定しない。しかしながら、一般的に芳香族化反応に用いられる重金属(例として塩化スズ)を用いた反応は除外される。例えば、真空中220℃以上の熱処理による脱水を経由した芳香族化が挙げられる。また、例えば、トリフェニルホスフィン/四臭化炭素を用い、脱水工程を経由した芳香族化反応が挙げられる。原料と、四臭化炭素を原料に対して3〜10モル/グラム等量加え、さらにトリフェニルホスフィンを原料に対して2〜10モル/グラム等量加え、0℃で、有機溶媒中で、還流下3〜24時間反応させる。
有機溶媒としては、塩素系溶媒が好ましく、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素が挙げられる。ジクロロメタンが特に好ましい。
When the carbonyl group conversion step (B) is not performed and only the step (A) is performed, an aromatization reaction can be performed in order to treat an unreacted carbonyl group. The aromatization reaction is not particularly limited as long as it can be converted into an acene-based aromatic compound (2-1). However, reactions using heavy metals (eg, tin chloride) commonly used in aromatization reactions are excluded. For example, aromatization via dehydration by heat treatment at 220 ° C. or higher in a vacuum can be mentioned. Also, for example, an aromatization reaction using triphenylphosphine / carbon tetrabromide and passing through a dehydration step can be mentioned. The raw material and carbon tetrabromide are added in an amount of 3 to 10 mol / gram equivalent to the raw material, and further triphenylphosphine is added in an amount of 2 to 10 mol / gram equivalent to the raw material and at 0 ° C. The reaction is carried out under reflux for 3 to 24 hours.
The organic solvent is preferably a chlorinated solvent, and examples thereof include dichloromethane, chloroform, and carbon tetrachloride. Dichloromethane is particularly preferred.

なお、ハロゲン原子を置換する工程(C)の順序は、カルボニル基を含フッ素エステル基に変換する工程(A)、工程(B)の前に行っても、後に行ってもよく、特に限定されない。
したがって、本発明の含フッ素芳香族化合物の製造方法としては工程(A)〜(C)の組み合わせにより例えば下記ルートが考えられる。
The order of the step (C) for substituting the halogen atom may be performed before or after the steps (A) and (B) for converting the carbonyl group into a fluorinated ester group, and is not particularly limited. .
Therefore, as a method for producing the fluorinated aromatic compound of the present invention, for example, the following route can be considered depending on the combination of steps (A) to (C).

Figure 2013170126
Figure 2013170126

上記式において、Yは−CFCOであり、Yは水素原子または−CFCOである。R〜R、Z〜Z、m、n、L、L、A及びBは前記と同義である。 In the above formula, Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 , and Y 2 is a hydrogen atom or —CF 2 CO 2 R 2 . R 1 to R 6 , Z 3 to Z 6 , m, n, L 1 , L 2 , A, and B are as defined above.

すなわち、化合物(1)を出発原料とし、上記工程(A)の後に未反応のカルボニル基を芳香族化することにより、カルボニル基の一置換体である含フッ素芳香族化合物(2−1−1)が得られる。さらに、工程(A)の後に工程(B)を組み合わせることにより、二置換体である含フッ素芳香族化合物(2−1−2)が得られる。
そして、上記の各製造方法に工程(C)をそれぞれ組み合わせることにより、置換基が導入された含フッ素芳香族化合物(2−2−1)又は(2−2−2)が得られる。
That is, by using the compound (1) as a starting material and aromatizing an unreacted carbonyl group after the step (A), a fluorinated aromatic compound (2-1-1) which is a monosubstituted carbonyl group is obtained. ) Is obtained. Furthermore, the fluorine-containing aromatic compound (2-1-2) which is a disubstitution body is obtained by combining a process (B) after a process (A).
And a fluorine-containing aromatic compound (2-2-1) or (2-2-2) into which the substituent was introduce | transduced is obtained by respectively combining a process (C) with said each manufacturing method.

以下、具体的に説明する。
出発原料である化合物(1)には公知のキノン系化合物を用いることができ、下記化合物(1−1)または(1−2)が好ましい。
This will be specifically described below.
As the starting material compound (1), a known quinone compound can be used, and the following compound (1-1) or (1-2) is preferred.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

上記式において、Z〜Zは前記と同じ意味を示す。 In the above formula, Z 3 to Z 6 have the same meaning as described above.

好ましくは、例えば、9,10−アントラキノン、2−ブロモ−9,10−アントラキノン、2−ヨード−9,10−アントラキノン、2,6−ジブロモ−9,10−アントラキノン、2,6−ジヨード−9,10−アントラキノン、6,13−ペンタセンキノン、5,7,12,14−テトラヒドロペンタセン−5,7,12,14−テトラオン、等が挙げられる。   Preferably, for example, 9,10-anthraquinone, 2-bromo-9,10-anthraquinone, 2-iodo-9,10-anthraquinone, 2,6-dibromo-9,10-anthraquinone, 2,6-diiodo-9 , 10-anthraquinone, 6,13-pentacenequinone, 5,7,12,14-tetrahydropentacene-5,7,12,14-tetraone, and the like.

具体的には、以下の方法(a)〜(d)のいずれかにより製造することが可能である。   Specifically, it can be produced by any of the following methods (a) to (d).

(a)化合物(1)のキノン系化合物(ただし、Z〜Zはすべて水素原子とする。)を原料とし、原料に対してXCFCOを2.0〜3.0モル/グラム等量加え、有機溶媒中で、亜鉛触媒下、反応させる。これを希塩酸で処理し、亜鉛触媒を沈殿物として除去する。この工程の後に、定法による芳香族化を行い、目的化合物(2−1−1)(ただし、R〜Rはすべて水素原子とする。)を得ることができる。
ここでXはハロゲン原子であり、特にヨウ素又は臭素であることが好ましい。Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であるが、特に、炭素数1〜6の炭化水素基が好ましく、エチル基等が好ましい。XCFCOとしては公知の化合物を用いることができる。
有機溶媒としてはテトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテルなどが挙げられ、中でもTHFが好ましい。
(A) A quinone compound of compound (1) (wherein Z 3 to Z 6 are all hydrogen atoms) is used as a raw material, and X 1 CF 2 CO 2 R 1 is set to 2.0 to 3. Equivalent amount of 0 mol / gram is added and reacted in an organic solvent under zinc catalyst. This is treated with dilute hydrochloric acid to remove the zinc catalyst as a precipitate. After this step, aromatization can be performed by a conventional method to obtain the target compound (2-1-1) (wherein R 3 to R 6 are all hydrogen atoms).
Here, X 1 is a halogen atom, particularly preferably iodine or bromine. R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, but a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable, and an ethyl group or the like is preferable. A known compound can be used as X 1 CF 2 CO 2 R 1 .
Examples of the organic solvent include tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, etc. Among them, THF is preferable.

(b)化合物(1)のキノン系化合物(ただし、Z〜Zはすべて水素原子とする。)を原料とし、原料に対してXCFCOを2.0〜3.0モル/グラム等量、加え、有機溶媒中で、亜鉛触媒下、反応させる。得られた中間体に対して、XCFCOを2.0〜10モル/グラム等量加え、有機溶媒中で、亜鉛触媒下、反応させる。そして、これを希塩酸で処理し、亜鉛触媒を沈殿物として除去する。この工程の後に、定法による芳香族化を行い、目的化合物(2−1−2)(ただし、Z〜Zはすべて水素原子とする。)を得ることができる。
ここでX、Xはハロゲン原子であり、特にヨウ素又は臭素であることが好ましい。R及びRは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であるが、炭素数1〜6の炭化水素基が好ましく、エチル基が特に好ましい。XCFCOとしては公知の化合物を用いることができる。
有機溶媒としてはテトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテルなどが挙げられ、中でもTHFが好ましい。
(B) A quinone compound of compound (1) (wherein Z 3 to Z 6 are all hydrogen atoms) is used as a raw material, and X 1 CF 2 CO 2 R 1 is set to 2.0 to 3. with respect to the raw material. Add 0 mol / gram equivalent, and react in an organic solvent under zinc catalyst. X 2 CF 2 CO 2 R 2 is added in an amount of 2.0 to 10 mol / gram equivalent to the obtained intermediate, and reacted in an organic solvent under a zinc catalyst. Then, this is treated with dilute hydrochloric acid to remove the zinc catalyst as a precipitate. After this step, aromatization can be carried out by a conventional method to obtain the target compound (2-1-2) (however, Z 3 to Z 6 are all hydrogen atoms).
Here, X 1 and X 2 are halogen atoms, and iodine or bromine is particularly preferable. R 1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an ethyl group. A known compound can be used as X 2 CF 2 CO 2 R 2 .
Examples of the organic solvent include tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, etc. Among them, THF is preferable.

(c)Z〜Zのうち、少なくとも1つがハロゲン原子である場合、(a)と同様の手順にて、化合物(2−1−1)を合成した後、ハロゲン原子であるZ〜ZからR〜Rに置換する工程を経ることにより、目的化合物(2−2−1)を得ることができる。 Among (c) Z 3 ~Z 6, when at least one is a halogen atom, by the same procedure as (a), after synthesis of compound (2-1-1), Z 3 ~ is a halogen atom The target compound (2-2-1) can be obtained through a step of substituting Z 6 with R 3 to R 6 .

(d)Z〜Zのうち、少なくとも1つがハロゲン原子である場合、(b)と同様の手順にて、化合物(2−1−2)を合成した後、ハロゲン原子であるZ〜ZからR〜Rに置換する工程を経ることにより、目的化合物(2−2−2)を得ることができる。 (D) When at least one of Z 3 to Z 6 is a halogen atom, compound (2-1-2) is synthesized by the same procedure as (b), and then Z 3 to The target compound (2-2-2) can be obtained through a step of substituting Z 6 with R 3 to R 6 .

前記方法(c)又は(d)により、R〜Rには任意の置換基を導入できる。 By the method (c) or (d), an arbitrary substituent can be introduced into R 3 to R 6 .

ハロゲン原子であるZ〜ZをR〜Rで置換する工程は、C−C結合を生成すればどのような有機反応を用いてもよく、特に限定されない。例えば、鈴木カップリング反応や薗頭カップリング反応により行うことが出来る。 The step of substituting halogen atoms Z 3 to Z 6 with R 3 to R 6 may use any organic reaction as long as a C—C bond is formed, and is not particularly limited. For example, it can be carried out by Suzuki coupling reaction or Sonogashira coupling reaction.

前記方法(a)〜(d)で示したように、本発明における含フッ素芳香族化合物の合成方法は、含フッ素エステル基の導入に際して重金属カップリング反応を用いていない。なお、上記方法(a)〜(d)で使用する亜鉛触媒は、反応系中の亜鉛は懸濁液として存在し、遠心分離、ろ過、カラムクロマトグラフィー等により除去することが可能である。したがって、合成された化合物中に含まれる重金属の割合を、非常に少なくすることができる。
ただし、Z〜Zのうち、少なくとも1つがハロゲン原子である場合に、R〜Rの置換基導入に際し、重金属を使用してもよい。
As shown in the above methods (a) to (d), the method for synthesizing a fluorine-containing aromatic compound in the present invention does not use a heavy metal coupling reaction when introducing a fluorine-containing ester group. In the zinc catalyst used in the above methods (a) to (d), zinc in the reaction system exists as a suspension and can be removed by centrifugation, filtration, column chromatography, or the like. Therefore, the ratio of heavy metals contained in the synthesized compound can be greatly reduced.
However, when at least one of Z 3 to Z 6 is a halogen atom, a heavy metal may be used in introducing the substituents of R 3 to R 6 .

<有機半導体材料>
次に、本発明の有機半導体材料について説明する。
本発明の有機半導体材料は、本発明の含フッ素芳香族化合物を含む有機半導体材料である。本発明の有機半導体材料は、本発明の含フッ素芳香族化合物を含むものであればよく、例えば、他の有機半導体材料に混合して用いてもよく、また、種々のドーパントを含んでいてもよい。ドーパントとしては、例えば、有機EL素子の発光層として用いる場合には、クマリン、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体および蛍光色素等を用いることができる。
<Organic semiconductor materials>
Next, the organic semiconductor material of the present invention will be described.
The organic semiconductor material of the present invention is an organic semiconductor material containing the fluorine-containing aromatic compound of the present invention. The organic semiconductor material of the present invention only needs to contain the fluorine-containing aromatic compound of the present invention. For example, the organic semiconductor material may be used by mixing with other organic semiconductor materials, and may contain various dopants. Good. As the dopant, for example, coumarin, quinacridone, rubrene, stilbene derivatives, fluorescent dyes, and the like can be used when used as a light emitting layer of an organic EL element.

本発明の有機半導体は、含フッ素エステル基の存在によって主骨格である芳香環の面と面が向かい合う分子配列(π−πスタッキング)での安定化がなされ、無置換のものよりも電荷移動度の発現に寄与するとみられる。   The organic semiconductor of the present invention is stabilized in the molecular arrangement (π-π stacking) in which the surface of the aromatic ring as the main skeleton faces each other due to the presence of the fluorine-containing ester group, and the charge mobility is higher than that of the unsubstituted one. It seems to contribute to the expression of.

また、アントラセンの場合は9位あるいは9、10位、ペンタセンの場合は6位あるいは6、13位に位置する含フッ素エステルはこの位置でのペンタセン同士の二量化を阻止する役割と、大気中の酸素や水分により、アントラセンキノンあるいはペンタセンキノンのようなキノン骨格となる劣化挙動を防ぐ2つの役割がある。   In the case of anthracene, the fluorine-containing ester located at the 9th or 9th, 10th position, and in the case of pentacene at the 6th, 6th or 13th position prevents the dimerization of pentacenes at this position. There are two roles to prevent deterioration behavior that becomes a quinone skeleton such as anthracenequinone or pentacenequinone by oxygen and moisture.

また、隣接分子の含フッ素エステル間の親和力により凝集し(水素結合ならびにフルオロフィリック効果)、より効率的な電荷移動に寄与する。したがって、本発明の含フッ素芳香族化合物を用いれば、高いキャリア移動度を保持した有機半導体薄膜、およびこれを利用したトランジスタ等の電子素子の作製が実現できる。   Moreover, it aggregates due to the affinity between fluorine-containing esters of adjacent molecules (hydrogen bonding and fluorophylic effect), contributing to more efficient charge transfer. Therefore, by using the fluorine-containing aromatic compound of the present invention, it is possible to produce an organic semiconductor thin film having high carrier mobility and an electronic device such as a transistor using the organic semiconductor thin film.

通常、置換基を有していないアントラセン、ペンタセンはp型半導体としてふるまうが、電子求引性置換基である含フッ素エステル基が導入された本発明の含フッ素芳香族化合物は、置換基によって導電性が変わる可能性を有している。よって、本発明の含フッ素芳香族化合物において、アセン骨格の一部における含フッ素エステル基は、電子遷移エネルギーが変化する結果、導電型を制御することが可能となり、有機半導体材料として好ましい。   Usually, anthracene and pentacene which do not have a substituent behave as a p-type semiconductor, but the fluorinated aromatic compound of the present invention into which a fluorinated ester group which is an electron-attracting substituent is introduced is electrically conductive by the substituent. It has the potential to change gender. Therefore, in the fluorine-containing aromatic compound of the present invention, the fluorine-containing ester group in a part of the acene skeleton can control the conductivity type as a result of the change of the electron transition energy, and is preferable as an organic semiconductor material.

上記製造方法により得られた本発明の有機半導体材料は、溶剤に溶解する場合、基板上に塗布することによって有機半導体薄膜を形成することができる。成膜方法の一例を挙げると、スピンコート法、キャスト法、ディップ法、インクジェット法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、ディスペンス法等が挙げられ、公知の湿式成膜方法により薄膜を作製することが可能である。また、キャスト法などによっては平板状結晶や厚膜状態の形態をとることも可能である。作製するデバイスに応じて、上記の中から適した製膜方法あるいは溶媒から、適切な組み合わせが選択される。   When the organic semiconductor material of the present invention obtained by the above-described manufacturing method is dissolved in a solvent, an organic semiconductor thin film can be formed by coating on a substrate. Examples of film forming methods include spin coating, casting, dipping, ink jet, doctor blade, screen printing, dispensing, and the like. A thin film can be formed by a known wet film forming method. Is possible. Further, depending on the casting method or the like, it is possible to take a form of a flat crystal or a thick film state. Depending on the device to be produced, an appropriate combination is selected from the above-described film forming methods or solvents.

また、真空蒸着法などのドライプロセスによっても成膜は可能である。これらの薄膜、厚膜、或いは結晶は、光電変換素子、薄膜トランジスタ素子、発光素子など種々の機能素子の電荷輸送性部材として機能し、本半導体材料を用いて多様な電子デバイスを作製することが可能である。   The film can also be formed by a dry process such as a vacuum evaporation method. These thin films, thick films, or crystals function as charge transporting members for various functional elements such as photoelectric conversion elements, thin film transistors, and light emitting elements, and a variety of electronic devices can be manufactured using this semiconductor material. It is.

ここで、有機半導体薄膜とは、本発明の含フッ素芳香族材料から成り、結晶性を有するものである。   Here, the organic semiconductor thin film is made of the fluorine-containing aromatic material of the present invention and has crystallinity.

本発明の含フッ素芳香族化合物を溶解することができる有機溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール等のアルコール類;酢酸エチル、乳酸エチル等のエステル類;ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素類;アセトニトリル等のニトリル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状ケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;ブチルセルソルブ等のエーテルアルコール類;N−メチル−2−ピロリドン等の環状アミド類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホン・スルホキシド類;またはこれらの混合物などが挙げられる。ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、1,2−ジクロロベンゼンであることが好ましい。   Examples of the organic solvent that can dissolve the fluorine-containing aromatic compound of the present invention include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; Alicyclic hydrocarbons; ethers such as diethyl ether, tert-butyl methyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol; esters such as ethyl acetate and ethyl lactate; dichloromethane, chloroform and the like Chlorinated hydrocarbons; nitriles such as acetonitrile; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; cyclic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; ether alcohols such as butyl cellosolve; N-methyl Cyclic amides of 2-pyrrolidone and the like; amides such as dimethylformamide; sulfone sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; or mixtures thereof and the like. Hexane, cyclohexane, toluene, tetrahydrofuran, chloroform and 1,2-dichlorobenzene are preferred.

有機溶媒としては、その他に含ハロゲン溶媒が例示できる。例えば、塩素化炭化水素類、フッ素化炭化水素類、塩素化フッ素化炭化水素類、含フッ素エーテル化合物が例示できる。具体的には、塩化メチレン、クロロホルム、2,3,3−トリクロロヘプタフルオロブタン、1,1,1,3−テトラクロロテトラフルオロプロパン、1,1,1−トリクロロペンタフルオロプロパン、1,1−ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、C13−C、COCH、COC等を用いることができる。アサヒクリンAK−225(旭硝子社製、一般名HCFC−225)、アサヒクリンAC−6000(旭硝子社製、一般名HFC−76−13sf)等の含フッ素系溶媒も本発明の含フッ素芳香族化合物を溶解することができる有機溶媒として挙げられる。
なお、先に例示した有機溶媒と含ハロゲン溶媒の混合物を任意の割合で混合した溶媒を用いてもよい。
Other examples of the organic solvent include halogen-containing solvents. Examples thereof include chlorinated hydrocarbons, fluorinated hydrocarbons, chlorinated fluorinated hydrocarbons, and fluorine-containing ether compounds. Specifically, methylene chloride, chloroform, 2,3,3-trichloroheptafluorobutane, 1,1,1,3-tetrachlorotetrafluoropropane, 1,1,1-trichloropentafluoropropane, 1,1- Dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropane, 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, C 6 F 13 -C 2 H 5, C 4 F 9 OCH 3, C 4 F 9 OC 2 H 5 and the like can be used. Fluorine-containing solvents such as Asahi Clin AK-225 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., generic name HCFC-225), Asahi Clin AC-6000 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., generic name HFC-76-13sf) are also used as the fluorinated aromatic compound of the present invention. As an organic solvent capable of dissolving
In addition, you may use the solvent which mixed the mixture of the organic solvent and halogen-containing solvent which were illustrated previously in arbitrary ratios.

これらの有機溶媒に対する本発明の含フッ素芳香族化合物の溶解度は高く、中でも低極性の溶媒で知られるヘキサン、シクロヘキサンに対して非常に高い溶解性を示す。したがって、カラムクロマトグラフィーや再結晶などの簡易な方法によって、含フッ素芳香族化合物を容易に精製することができる。   The solubility of the fluorine-containing aromatic compound of the present invention in these organic solvents is high, and in particular, it shows very high solubility in hexane and cyclohexane, which are known as low polarity solvents. Therefore, the fluorine-containing aromatic compound can be easily purified by a simple method such as column chromatography or recrystallization.

本発明の含フッ素芳香族化合物は、前記有機溶媒に極めて良く溶解するので、この溶液を基板上に塗布または印刷することにより、有機半導体薄膜を作製することができる。有機半導体素子に使用する有機半導体薄膜層の厚さは、通常10〜1,000ナノメートルであり、溶液中の化合物の濃度は、0.1〜10重量%である。   Since the fluorine-containing aromatic compound of the present invention dissolves very well in the organic solvent, an organic semiconductor thin film can be produced by applying or printing this solution on a substrate. The thickness of the organic semiconductor thin film layer used for the organic semiconductor element is usually 10 to 1,000 nanometers, and the concentration of the compound in the solution is 0.1 to 10% by weight.

本発明の含フッ素芳香族化合物の優れた溶解性により種々の濃度の溶液を調製することができるので、溶液の濃度に依存する結晶化度を変動させることができる。含フッ素芳香族化合物の結晶化度が変動すると、結晶化度に影響されるキャリア移動度も変動する。このように、結晶から非晶質までの広い範囲での結晶性を容易に調整できることによって、有機半導体膜の厚みおよびキャリア移動度といった必要な素子特性を安定に再現できる。   Since various concentrations of the solution can be prepared due to the excellent solubility of the fluorine-containing aromatic compound of the present invention, the crystallinity depending on the concentration of the solution can be varied. When the crystallinity of the fluorinated aromatic compound varies, the carrier mobility affected by the crystallinity also varies. As described above, since the crystallinity in a wide range from crystal to amorphous can be easily adjusted, necessary element characteristics such as the thickness of the organic semiconductor film and carrier mobility can be stably reproduced.

本発明の含フッ素芳香族化合物およびその溶液を塗布または印刷できる基板としては種々の基板が挙げられる。使用する基板としては、例えば、ガラス基板、金や銅や銀等の金属基板、結晶性シリコン基板、アモルファスシリコン基板、トリアセチルセルロース基板、ノルボルネン基板、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリエステル基板、ポリビニル基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板などが挙げられる。   Examples of the substrate on which the fluorine-containing aromatic compound of the present invention and the solution thereof can be applied or printed include various substrates. Examples of the substrate to be used include a glass substrate, a metal substrate such as gold, copper and silver, a crystalline silicon substrate, an amorphous silicon substrate, a triacetyl cellulose substrate, a norbornene substrate, a polyethylene terephthalate substrate, a polyester substrate, a polyvinyl substrate, and a polypropylene substrate. And a polyethylene substrate.

本発明の含フッ素芳香族化合物およびそれらの溶液を塗布する方法としては種々の方法が挙げられ、例えばスピンコート法、ディップコート法、ブレード法、ドロップキャスト法などが挙げられる。含フッ素芳香族化合物の溶液を印刷する方法としては種々の方法が挙げられ、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷などが挙げられる。   As a method for applying the fluorine-containing aromatic compound and the solution thereof of the present invention, various methods are exemplified, and examples thereof include a spin coating method, a dip coating method, a blade method, and a drop casting method. There are various methods for printing the solution of the fluorine-containing aromatic compound, and examples thereof include screen printing, ink jet printing, planographic printing, intaglio printing, letterpress printing and the like.

本発明の含フッ素芳香族化合物は、高いキャリア移動度を有し、半導体材料として優れた性質を有する。前記のとおり、本発明の含フッ素芳香族化合物は有機溶媒に対する高い溶解性を有するため、キャスト法または印刷法等の簡便な製膜工程を利用することができるので、含フッ素芳香族化合物の高いキャリア移動度を損なうことなく、有機半導体薄膜または有機半導体素子を製造することができる。   The fluorine-containing aromatic compound of the present invention has high carrier mobility and excellent properties as a semiconductor material. As described above, since the fluorine-containing aromatic compound of the present invention has high solubility in an organic solvent, a simple film forming process such as a casting method or a printing method can be used. An organic semiconductor thin film or an organic semiconductor element can be manufactured without impairing carrier mobility.

以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

また、本実施例においては、化合物の構造決定を以下に示す分析方法により行った。
核磁気共鳴分析は、Bruker社製フーリエ変換高分解能核磁気共鳴装置(NMR)、AVANCE III400を使用した。多重度は、singlet:s、doublet:d、triplet:t、quartet:q、multiplet:m、broad:brと略記する。
H NMR(400MHz)
溶媒:クロロホルム−d(CDCl)またはアセトン−d(Aceton−d
内部標準:テトラメチルシラン(TMS)
13C NMR(100MHz)
溶媒:クロロホルム−d(CDCl)またはアセトン−d(Aceton−d
内部標準:クロロホルム−d(CDCl
19F NMR(400MHz)
溶媒:クロロホルム−d(CDCl)またはアセトン−d(Aceton−d
内部標準:ヘキサフルオロベンゼン(C)を−163ppmとした(CFClを0ppmとする。)
In this example, the structure of the compound was determined by the analysis method shown below.
For the nuclear magnetic resonance analysis, a Fourier transform high resolution nuclear magnetic resonance apparatus (NMR) manufactured by Bruker, AVANCE III400 was used. The multiplicity is abbreviated as singlet: s, doublet: d, triplet: t, quartert: q, multiplet: m, and broadcast: br.
1 H NMR (400 MHz)
Solvent: chloroform-d (CDCl 3 ) or acetone-d 6 (Aceton-d 6 )
Internal standard: Tetramethylsilane (TMS)
13 C NMR (100 MHz)
Solvent: chloroform-d (CDCl 3 ) or acetone-d 6 (Aceton-d 6 )
Internal standard: Chloroform-d (CDCl 3 )
19 F NMR (400 MHz)
Solvent: chloroform-d (CDCl 3 ) or acetone-d 6 (Aceton-d 6 )
Internal standard: hexafluorobenzene (C 6 F 6 ) is set to −163 ppm (CFCl 3 is set to 0 ppm)

赤外吸収分光は、島津社製フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)、ShimadzuIRAffinityを使用した。   For infrared absorption spectroscopy, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) manufactured by Shimadzu Corporation and Shimadzu IRAffinity were used.

<実施例1−a:化合物(a)の合成>
アルゴン雰囲気下、亜鉛(関東化学社製、0.43g、6.6mmol)のテトラヒドロフラン(関東化学社製、3mL)懸濁溶液に、亜鉛活性化剤としてクロロトリメチルシラン(東京化成社製、0.1mL)を滴下した。この懸濁溶液を還流下、臭化ジフルオロ酢酸エチル(和光純薬社製、0.67g、3.3mmol)のテトラヒドロフラン溶液(5mL)を滴下し、2時間還流した。次いで、アントラキノン(関東化学社製、0,31g、1.5mmol)のテトラヒドロフラン溶液(3mL)を滴下し、12時間還流をおこなった。反応混合物を室温まで冷却したのち、1N塩酸水溶液(10mL)を加え、沈殿物を遠心分離で取り除いた。溶液に飽和食塩水(10mL)を加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィー(関東化学社製、silica gel60FC(Spherical)、ヘキサン/酢酸エチル=7:3)によって分離精製した。得られた結晶をヘキサンを用いて再結晶し、目的の化合物(a)(0.36g、36%収率)を白色固体として得た。
<Example 1-a: Synthesis of compound (a)>
Under an argon atmosphere, chlorotrimethylsilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 0.03 g) as a zinc activator was added to a suspension of zinc (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 0.43 g, 6.6 mmol) in tetrahydrofuran (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 3 mL). 1 mL) was added dropwise. Under reflux, a tetrahydrofuran solution (5 mL) of ethyl difluoroacetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 0.67 g, 3.3 mmol) was added dropwise and refluxed for 2 hours. Next, a tetrahydrofuran solution (3 mL) of anthraquinone (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 0.31 g, 1.5 mmol) was added dropwise and refluxed for 12 hours. After the reaction mixture was cooled to room temperature, 1N aqueous hydrochloric acid solution (10 mL) was added, and the precipitate was removed by centrifugation. To the solution was added saturated brine (10 mL), and the mixture was extracted with ethyl acetate. The extract was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was separated and purified by flash column chromatography (manufactured by Kanto Chemical Co., Silica gel 60FC (Spherical), hexane / ethyl acetate = 7: 3). The obtained crystals were recrystallized from hexane to obtain the target compound (a) (0.36 g, 36% yield) as a white solid.

(分析結果)
H−NMR(CDCl),δH(ppm):1.02(3H,t,J=7.20Hz),4.03(2H,q,J=7.13Hz),4.20(1H,br),7.50(2H,ddd,J=7.58,7.58,1.25Hz),7.58(2H,ddd,J=7.77,7.58,1.50Hz),7.82(2H,d,J=7.77Hz),8.13(2H,dd,J=7.58,1.25Hz);
13C−NMR(CDCl),δC(ppm):13.53(s),63.43(s),74.47(t,J=24.18Hz),113.10(t,J=265.62Hz),126.84(s),127.24(s),129.65(s),132.64(s),132.75(s),138.34(s),163.06(t,J=31.58Hz),183.50(s);
19F−NMR(CDCl),δF(ppm):−113.13(s);
HRMS(ESI−MS), m/z: 355.07544(C1814Na)(0.20 mmu)[Na was caused by glass sample tube];
IR (KBr,cm−1):3575−3350,1755.
(result of analysis)
1 H-NMR (CDCl 3 ), δH (ppm): 1.02 (3H, t, J = 7.20 Hz), 4.03 (2H, q, J = 7.13 Hz), 4.20 (1H, br), 7.50 (2H, ddd, J = 7.58, 7.58, 1.25 Hz), 7.58 (2H, ddd, J = 7.77, 7.58, 1.50 Hz), 7 .82 (2H, d, J = 7.77 Hz), 8.13 (2H, dd, J = 7.58, 1.25 Hz);
13 C-NMR (CDCl 3 ), δC (ppm): 13.53 (s), 63.43 (s), 74.47 (t, J = 24.18 Hz), 113.10 (t, J = 265) .62 Hz), 126.84 (s), 127.24 (s), 129.65 (s), 132.64 (s), 132.75 (s), 138.34 (s), 163.06 ( t, J = 31.58 Hz), 183.50 (s);
19 F-NMR (CDCl 3 ), δF (ppm): −113.13 (s);
HRMS (ESI-MS), m / z: 355.07544 (C 18 H 14 O 4 F 2 Na) (0.20 mmu) [Na was caused by glass sample tube];
IR (KBr, cm < -1 >): 3575-3350, 1755.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

<実施例1−b:化合物(b)の合成>
アルゴン雰囲気下、0℃で、化合物(a)(0.33g、1mmol)のテトラヒドロフラン(3mL)溶液に、0.5M水素化ホウ素ナトリウム/2−メトキシエチルエーテル溶液(0.5mL)を滴下したのち、2時間還流を行った。1mol/L塩酸(5mL)を加え、ジエチルエーテルで抽出操作を3回行った。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(関東化学社製、silica gel60FC(Spherical)、ヘキサン/酢酸エチル=9:1)によって分離精製し、還元生成物(0.12g、30%収率)を得た。次いで、還元生成物(0.12g)、四臭化炭素(和光純薬製、0.2g、0.6mmol)、トリフェニルホスフィン(アルドリッチ社製、0.18g、0.7mmol)のジクロロメタン(関東化学製、5ml)溶液を室温で15時間撹拌した。ジクロロメタンを減圧留去した後、カラムクロマトグラフィー(関東化学社製、silica gel60FC(Spherical)、ヘキサン/イソプロピルアルコール=95:5)によって分離精製し、目的の化合物(b)(0.06g、67%収率(還元生成物から))を淡黄色固体として得た。
<Example 1-b: Synthesis of compound (b)>
After adding a 0.5 M sodium borohydride / 2-methoxyethyl ether solution (0.5 mL) dropwise to a tetrahydrofuran (3 mL) solution of the compound (a) (0.33 g, 1 mmol) at 0 ° C. in an argon atmosphere. Reflux was performed for 2 hours. 1 mol / L hydrochloric acid (5 mL) was added, and extraction operation was performed 3 times with diethyl ether. The extract was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was separated and purified by column chromatography (manufactured by Kanto Chemical Co., Silica gel 60FC (Spherical), hexane / ethyl acetate = 9: 1) to obtain a reduced product (0.12 g, 30% yield). . Subsequently, the reduction product (0.12 g), carbon tetrabromide (manufactured by Wako Pure Chemical, 0.2 g, 0.6 mmol), triphenylphosphine (manufactured by Aldrich, 0.18 g, 0.7 mmol) in dichloromethane (Kanto) The chemical, 5 ml) solution was stirred at room temperature for 15 hours. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure, followed by separation and purification by column chromatography (manufactured by Kanto Chemical Co., Silica gel 60FC (Spherical), hexane / isopropyl alcohol = 95: 5) to obtain the desired compound (b) (0.06 g, 67% Yield (from reduced product)) was obtained as a pale yellow solid.

(分析結果)
H−NMR(CDCl),δH(ppm):0.92(3H,t,J=7.0Hz),4.02(2H,q,J=7.0Hz),7.16−7.21(2H,m),7.68−7.72(2H,m),8.34−8.45(4H,m),8.73(1H,s);
13C−NMR(CDCl), δC(ppm):13.51,64.77,112.95(t,J=260.0Hz),121.23(t,J=48.0Hz),124.84,127.95,129.65,130.48,136.63,145.84,162.26(t,J=24.0Hz);
19F−NMR(CDCl), δF(ppm):−98.26;
(result of analysis)
1 H-NMR (CDCl 3 ), δH (ppm): 0.92 (3H, t, J = 7.0 Hz), 4.02 (2H, q, J = 7.0 Hz), 7.16-7. 21 (2H, m), 7.68-7.72 (2H, m), 8.34-8.45 (4H, m), 8.73 (1H, s);
13 C-NMR (CDCl 3 ), δC (ppm): 13.51, 64.77, 112.95 (t, J = 260.0 Hz), 121.23 (t, J = 48.0 Hz), 124. 84, 127.95, 129.65, 130.48, 136.63, 145.84, 162.26 (t, J = 24.0 Hz);
19 F-NMR (CDCl 3 ), δF (ppm): −98.26;

Figure 2013170126
Figure 2013170126

<実施例2−a:化合物(c)の合成>
実施例1−aの亜鉛を0.86g(13.2mmol)、臭化ジフルオロ酢酸エチルを1.34g(6.6mmol)に変えた以外は同様の操作を行い、目的の化合物(c)を得た。
<Example 2-a: Synthesis of compound (c)>
The same operation as in Example 1-a was carried out except that 0.86 g (13.2 mmol) of zinc and 1.34 g (6.6 mmol) of difluoroethyl acetate were changed to obtain the target compound (c). It was.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

<実施例3−a:化合物(d)の合成>
実施例1−aのアントラキノンをペンタセンキノン(アルドリッチ社製、0.31g、1.0mmol)に変えた以外は同様の操作を行い、1N塩酸水溶液(10mL)を加え、沈殿物を遠心分離で取り除いた。溶液に飽和食塩水(10mL)を加え、ジクロロメタンで抽出した抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィー(関東化学社製、silica gel60FC(Spherical)、ヘキサン/ジエチルエーテル=3:1)によって分離精製した。得られた結晶をヘキサンで用いて再結晶し、目的の化合物(d)(0.10g、22%収率)を淡褐色固体として得た。
<Example 3-a: Synthesis of compound (d)>
The same operation was performed except that the anthraquinone of Example 1-a was changed to pentacenequinone (manufactured by Aldrich, 0.31 g, 1.0 mmol), 1N hydrochloric acid aqueous solution (10 mL) was added, and the precipitate was removed by centrifugation. It was. Saturated brine (10 mL) was added to the solution, the extract extracted with dichloromethane was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was separated and purified by flash column chromatography (manufactured by Kanto Chemical Co., Silica gel 60FC (Spherical), hexane / diethyl ether = 3: 1). The obtained crystals were recrystallized from hexane to obtain the target compound (d) (0.10 g, 22% yield) as a light brown solid.

(分析結果)
H−NMR(CDCl),δH(ppm):0.82(3H,t,J=7.16Hz),4.00(2H,q,J=7.16Hz),4.50(1H,br),7.62(4H,m),7.91(2H,d,J=7.8Hz),8.02(2H,d,J=7.8Hz),8.37(2H,s),8.76(2H,s);
13C−NMR(CDCl),δC(ppm):13.51,64.77,75.02(t,J=24.9Hz),113.53(t,J=265.0Hz),126.90,127.70,128.28,129.06,129.22,129.76,130.31,132.84,133.49,134.89,163.31(t,J=31.9Hz),183.31;
19F−NMR(CDCl),δF(ppm):−112.85(s);
(result of analysis)
1 H-NMR (CDCl 3 ), δH (ppm): 0.82 (3H, t, J = 7.16 Hz), 4.00 (2H, q, J = 7.16 Hz), 4.50 (1H, br), 7.62 (4H, m), 7.91 (2H, d, J = 7.8 Hz), 8.02 (2H, d, J = 7.8 Hz), 8.37 (2H, s) , 8.76 (2H, s);
13 C-NMR (CDCl 3 ), δC (ppm): 13.51, 64.77, 75.02 (t, J = 24.9 Hz), 113.53 (t, J = 265.0 Hz), 126. 90, 127.70, 128.28, 129.06, 129.22, 129.76, 130.31, 132.84, 133.49, 134.89, 163.31 (t, J = 31.9 Hz) , 183.31;
19 F-NMR (CDCl 3 ), δF (ppm): −112.85 (s);

Figure 2013170126
Figure 2013170126

<化合物の溶解性試験>
上記で得られた化合物のウェットプロセスへの適用性を検討するために、化合物の各種溶媒への溶解性試験を行った。また、比較としてアントラセンの溶解性試験も行った。
具体的には試料20mgを測りとり、室温で溶媒10gに溶解するかどうか(0.2質量%)、目視により判断した。
結果を、表3に示す。
<Compound solubility test>
In order to examine the applicability of the compound obtained above to a wet process, a solubility test of the compound in various solvents was performed. For comparison, anthracene solubility tests were also conducted.
Specifically, 20 mg of a sample was measured, and it was visually determined whether or not it was dissolved in 10 g of a solvent at room temperature (0.2% by mass).
The results are shown in Table 3.

Figure 2013170126
Figure 2013170126

表3において、○は溶解、×は不溶を表す。
溶解性試験の結果、本発明において合成された化合物は、アントラセンと比較して有機溶媒への高い溶解性を有することが明らかになった。特にヘキサンやシクロヘキサンのような低極性溶媒にも溶解することが分かった。
In Table 3, ○ indicates dissolution and × indicates insolubility.
As a result of the solubility test, it was revealed that the compound synthesized in the present invention has higher solubility in an organic solvent than anthracene. In particular, it was found to dissolve in low polarity solvents such as hexane and cyclohexane.

本発明は、ドライプロセス・ウェットプロセスのいずれにも使用可能で、高移動度が期待される含フッ素芳香族化合物を提供するものである。
π−π相互作用による高移動度を示すアセン骨格をコアとし、含フッ素エステル基を導入することにより、さらなる移動度の向上と、低極性溶媒への溶解性を高めることができる。また、該含フッ素エステル基を、金属カップリング反応を用いずに導入すること又は金属を除去しやすい条件で導入することで、キャリア移動度低下の一因である重金属のコンタミネーションの低減も図ることができる。
置換基導入による有機溶媒への溶解性の向上と、フッ素原子やエステル基導入による高キャリア移動度の向上に伴い、該化合物を含む有機半導体材料を、次世代フラットパネルディスプレイ用の有機EL素子、軽量かつフレキシブル電源としての有機薄膜太陽電池、有機薄膜トランジスタ等へ利用される可能性は非常に高い。
The present invention provides a fluorine-containing aromatic compound that can be used in either a dry process or a wet process and is expected to have high mobility.
By using an acene skeleton exhibiting high mobility due to π-π interaction as a core and introducing a fluorine-containing ester group, the mobility can be further improved and the solubility in a low-polar solvent can be enhanced. In addition, by introducing the fluorine-containing ester group without using a metal coupling reaction or introducing the fluorine-containing ester group under conditions that facilitate removal of the metal, it is also possible to reduce heavy metal contamination that contributes to a decrease in carrier mobility. be able to.
With the improvement of solubility in organic solvents by introducing substituents and the improvement of high carrier mobility by introducing fluorine atoms and ester groups, organic semiconductor materials containing the compounds are used as organic EL elements for next-generation flat panel displays, The possibility of being used for an organic thin film solar cell, an organic thin film transistor, etc. as a lightweight and flexible power source is very high.

Claims (9)

下記式(2−1)又は(2−2)で表される含フッ素芳香族化合物。
Figure 2013170126
[式(2−1)及び式(2−2)において、Yは−CFCOであり、Yは水素原子または−CFCOである。Y、Y中のR、Rは共に、炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
A fluorine-containing aromatic compound represented by the following formula (2-1) or (2-2).
Figure 2013170126
[In Formula (2-1) and Formula (2-2), Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 , and Y 2 is a hydrogen atom or —CF 2 CO 2 R 2 . Y 1, Y R 1 in 2, R 2 are both, a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
前記式(2−1)で表される化合物が下記式(3−1)または式(4−1)に表される化合物であり、前記式(2−2)で表される化合物が下記式(3−2)または式(4−2)に表される化合物である、請求項1に記載の含フッ素芳香族化合物。
Figure 2013170126
[式(3−1)、式(3−2)、式(4−1)及び式(4−2)において、Y、Y、Z〜Z、及びR〜Rは前記と同じ意味を示す。]
The compound represented by the formula (2-1) is a compound represented by the following formula (3-1) or the formula (4-1), and the compound represented by the formula (2-2) is represented by the following formula: The fluorine-containing aromatic compound of Claim 1 which is a compound represented by (3-2) or Formula (4-2).
Figure 2013170126
[In Formula (3-1), Formula (3-2), Formula (4-1), and Formula (4-2), Y 1 , Y 2 , Z 3 to Z 6 , and R 3 to R 6 are the same as above. Indicates the same meaning. ]
〜Rが、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、ハロゲン原子または水素原子である、請求項1または2に記載の含フッ素芳香族化合物。 R 3 to R 6 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, a halogen atom or a hydrogen atom. The fluorine-containing aromatic compound according to claim 1 or 2. 請求項1〜3のいずれか1項に記載される含フッ素芳香族化合物を含む有機半導体材料。   The organic-semiconductor material containing the fluorine-containing aromatic compound as described in any one of Claims 1-3. 下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含む、下記式(2−1−1)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
Figure 2013170126
[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子である。
はハロゲン原子である。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
Fluorine-containing aromatic represented by the following formula (2-1-1) including the step of reacting the compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 and the step of aromatization A method for producing a compound.
Figure 2013170126
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
X 1 is a halogen atom.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含む、下記式(2−1−2)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
Figure 2013170126
[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
及びXはハロゲン原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
A compound represented by the following formula (1) is reacted with X 1 CF 2 CO 2 R 1 , reacted with X 2 CF 2 CO 2 R 2 , and aromatized. A method for producing a fluorine-containing aromatic compound represented by -1-2).
Figure 2013170126
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, and these may be the same or different. .
X 1 and X 2 are halogen atoms, and these may be the same or different.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含み、さらに、Z〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子の場合、ハロゲン原子であるZ〜ZをそれぞれR〜Rで置換する工程を含む、下記式(2−2−1)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
Figure 2013170126
[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子である。
はハロゲン原子である。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
Including a step of reacting a compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 and aromatizing step, and when at least one of Z 3 to Z 6 is a halogen atom, the Z 3 to Z 6 are atomic respectively comprising the step of substituting R 3 to R 6, a method for producing a fluorine-containing aromatic compound represented by the following formula (2-2-1).
Figure 2013170126
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom.
X 1 is a halogen atom.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
下記式(1)で示される化合物を、XCFCOと反応させる工程、XCFCOと反応させる工程、及び芳香族化する工程を含み、さらに、Z〜Zの少なくとも一つがハロゲン原子の場合、ハロゲン原子であるZ〜ZをそれぞれR〜Rで置換する工程を含む、下記式(2−2−2)で表される含フッ素芳香族化合物を製造する方法。
Figure 2013170126
[上記式において、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基または水素原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
及びXはハロゲン原子であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。
は−CFCOである。Y中のRは、前記と同様の意味を示す。
〜Zは水素原子又はハロゲン原子であり、これらは同一でも異なっていてもよい。
〜Rは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子または水素原子であり、同一でも異なっていてもよい。
mとnは各々カッコ内に示す繰り返し単位構造A及びBの繰り返し数であり、mは0以上の整数、nは1以上の整数、m+nは2以上6以下の整数である。
及びLは置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基、ハロゲン原子、または水素原子であり、mが2以上の場合、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよく、また、構造A中に存在する複数のLは、同一であっても異なっていてもよい。
構造Aと構造Bが結合する順序はランダムでよく、制限されない。]
Including a step of reacting a compound represented by the following formula (1) with X 1 CF 2 CO 2 R 1 , a step of reacting with X 2 CF 2 CO 2 R 2 , and a step of aromatization, and further including Z 3 If at least one to Z 6 is a halogen atom, a Z 3 to Z 6 are halogen atoms, respectively, including the step of substituting with R 3 to R 6, fluorine-containing represented by the following formula (2-2-2) A method for producing an aromatic compound.
Figure 2013170126
[In the above formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom, and these may be the same or different. .
X 1 and X 2 are halogen atoms, and these may be the same or different.
Y 1 is —CF 2 CO 2 R 1 . R 1 in Y 1 has the same meaning as described above.
Z 3 to Z 6 are a hydrogen atom or a halogen atom, and these may be the same or different.
R 3 to R 6 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom or a hydrogen atom, which may be the same or different.
m and n are the repeating numbers of the repeating unit structures A and B shown in parentheses, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n is an integer of 2 or more and 6 or less.
L 1 and L 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a heteroaromatic group that may have a substituent. , A halogen atom, or a hydrogen atom, and when m is 2 or more, a plurality of L 1 present in structure A may be the same or different, and a plurality of L 1 present in structure A L 2 may be the same or different.
The order in which the structure A and the structure B are combined may be random and is not limited. ]
下記式のいずれかで表される含フッ素芳香族化合物。
Figure 2013170126
A fluorine-containing aromatic compound represented by any of the following formulas.
Figure 2013170126
JP2012033158A 2012-02-17 2012-02-17 Fluorine-containing aromatic compound and method for producing the same Pending JP2013170126A (en)

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