JP2014519490A - ハロゲン化ペリレンベースの半導体材料 - Google Patents

ハロゲン化ペリレンベースの半導体材料 Download PDF

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Abstract

本発明は、式(1)で示され、その式中、Xが−Cl、−Br又は−Iである、化合物を提供する。式(1)の化合物は、半導体材料として、特に電子素子での使用に適している。

Description

発明の詳細な説明
有機半導体材料は、電子素子、例えば、有機光電素子(OPV)セル、有機電界効果トランジスタ(OFET)及び有機発光ダイオード(OLED)で使用され得る。
効率的で且つ長持ちする性能のために、有機半導体材料ベースの素子が、周囲条件下で高い電荷キャリア移動度及び高い安定性、特に酸化に対する高い安定性を示すことが望ましい。
更に、液体処理技術は加工性の点から便利であり、従って有機半導体材料ベースの電子素子の製造を可能にするため、有機半導体材料は、液体処理技術に適合することが望ましい。更に、液体処理技術は、プラスチック基材にも適合し、従って、軽い重量で且つ可撓性の有機半導体材料ベースの電子素子の製造を可能にする。
電子素子での使用に適したペリレンビスイミドベースの有機半導体材料は当該技術分野で公知である。
F. Wuerthner Chem. Commun. 2004, 1564-1579は、ペリレンビスイミド誘導体、例えば、以下の式
Figure 2014519490
を記載している。
R. Schmidt、J. H. Oh、Y.-S. Sun、M. Deppisch, A.-M. Krause、K. Radacki、H. Braunschweig、M. Koenemann、P. Erk, Z. Bao及びF. Wuerthner J. Am. Chem. Soc. 2009年, 131, 6215-6228は、ハロゲン化ペリレンビスイミド誘導体、例えば、
Figure 2014519490
を記載している。
M. Gsaenger、J. H. Oh、M. Koenemann、H. W. Hoeffken、A.-M. Krause、Z. Bao、F. Wuerthner Angew. Chem. 2010, 122, 752-755は、以下のハロゲン化ペリレンビスイミド
Figure 2014519490
を記載している。
S. Nakazono、Y. Imazaki、H. Yoo、J. Yang、T. Sasamori、N. Tokitoh、T. Cedric、H. Kageyama、D. Kim、H. Shinokubo及びA. Osuka Chem. Eur. J. 2009, 15, 7530-7533は、ペリレンテトラカルボン酸ビスイミドからの2,5,8,11テトラアルキル化ペリレンテトラカルボン酸ビスイミドの製法
Figure 2014519490
を記載している。
S. Nakanzono、S. Easwaramoorthi、D. Kim、H. Shinokubo、A. Osuka Org. Lett. 2009, 11, 5426〜5429頁は、ペリレンテトラカルボン酸ビスイミドからの2,5,8,11テトラアリール化ペリレンテトラカルボン酸ビスイミドの製法
Figure 2014519490
を記載している。
US7,282,275B2号は、以下の化合物、
− 式[EC−]−Ar (I)で示され、その式中、
Arが、第1の芳香族核であり、非置換であるか又は多くの置換基、例えば、フルオロで置換された、多くの式、例えば、
Figure 2014519490
の2価、3価又は4価の基であり、
ECが第1の末端封鎖基であり且つ多くの式の1価の基であり、
nが2〜4の整数であり、
ZがNH又はCHである、第1の化合物、及び
− 第1の化合物の第1の芳香族核を含む芳香族基、第1の化合物の第1の末端封鎖基を含む第2の末端封鎖基、第1の末端封鎖基の2価の基を含む2価の基、又はそれらの組み合わせを有する第2の化合物
を含む組成物であって、
その際、該組成物が非晶質であり且つ溶液加工性である、前記組成物を記載している。
US7,355,198B2号は、ソース電極及びドレイン電極と有機半導体フィルムとの間に有機受容体フィルムを置いた、有機薄膜トランジスタ(OFET)を記載している。有機半導体フィルムはペンタセンから形成されている。特に、有機受容体フィルムは、多くの化合物、例えば、N,N’−ビス(ジ−tert−ブチフェニル)−3,4,9,10−ペリレンジカルボキシミドから選択された少なくとも1つの電子求引性材料から形成されている。
US7,326,956B2号は、1つ以上のフッ素含有基で置換された、炭素環式又は複素環式の芳香族環系を有するそれぞれのイミド窒素原子に結合されたテトラカルボン酸ジイミドペリレンベースの化合物を含む有機半導体材料の層を含む薄膜トランジスタを記載している。一実施態様では、フッ素含有N,N’−ジアリルペリレンベースのテトラカルボン酸ジイミド化合物は、以下の構造:
Figure 2014519490
(式中、A及びAは、独立して、少なくとも1つの芳香環を含む炭素環式及び/又は複素環式の芳香族環系であり、その際、1つ以上の水素原子が少なくとも1つのフッ素含有基で置換されている)
によって表される。ペリレン核は、任意に8個までの独立して選択されたX基で置換されてよく、その際、nは0〜8の整数である。ペリレン上のX置換基は、多くの置換基、例えば、ハロゲン、例えば、フッ素又は塩素を含んでよい。
US7,671,202B2号は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、R〜Rは、それぞれ独立してH、電子求引性基及びかかる置換基を含む部分から選択されてよい)
のn型半導体化合物を記載している。電子求引性基としては、多くの置換基、例えば、シアノが挙げられる。R及びR10は独立してH、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アリール、置換アリール、多環式アリール及び/又は置換多環式アリール部分から選択される。
WO2005/124453号は、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド電荷移動材料、例えば、以下の式
Figure 2014519490
(式中、Yはそれぞれの場合に独立してH、CN、受容体、供与体及び重合性基から選択されてよく;且つXはそれぞれの場合に独立して挙げられた化合物の多くの基から選択されてよい)
を有するペリレンテトラカルボン酸ジイミド電荷移動材料を記載している。
WO2008/063609号は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、Qは以下の式
Figure 2014519490
であり、その際、A、B、I、D、E、F、G及びHは独立して置換基の群、例えば、CH及びCRの群から選択され、その際、Rは多くの置換基、例えば、ハロゲンから選択されてよい)を有する化合物を記載している。例えば、A、B、I、D、E、F、G及びHは独立してCH、C−Br又はC−CNであってよい。
WO2009/098252号は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、R及びRは、各存在において、独立して多くの基、例えば、H、C1〜30−アルキル及びC2〜30−アルケニルから選択され;且つR、R、R及びRは独立してH又は電子求引基である)
を有する半導体化合物を記載している。ある実施態様では、R、R、R及びRは互いに独立してH、F、Cl、Br、I又はCNであってよい。
WO2009/144205号は、ビス多環式リレンベースの半導体化合物を記載しており、該化合物は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、LGは脱離基、例えば、Cl、Br又はIであり、π−1は以下の式
Figure 2014519490
(式中、A、B、I、D、E、F、G及びHは、独立して、CH及びCRを含む、置換基の群から選択され、その際、Rはハロゲンを含む、多くの置換基から選択されてよい)であってよい)
の化合物から製造され得る。
今までは、2,5,8,11−テトラハロゲノペリレン−ビス(ジカルボキシミド)を製造することは不可能であった。
本発明の課題は、新規のペリレンベースの半導体材料を提供することであった。
この課題は、請求項1に記載の化合物、請求項5に記載の方法、及び請求項6に記載の電子素子によって解決される。
本発明のペリレンベースの半導体化合物は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、
及びRは互いに独立してH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜8個の置換基Rで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Rで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Rで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールであり、
その際、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロ−アルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、且つ
Xは−Cl、−Br又は−Iである)
の化合物である。
1〜10−アルキル及びC1〜30−アルキルは分枝鎖状又は非分枝鎖状であってよい。C1〜10−アルキルの例は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、n−(1−エチル)プロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−(2−エチル)ヘキシル、n−ノニル及びn−デシルである。C3〜8−アルキルの例は、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、n−(1−エチル)プロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル及びn−(2−エチル)ヘキシルである。C1〜30−アルキルの例は、C1〜10−アルキル、及びn−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシル、n−ノナデシル及びn−イコシル(C20)、n−ドコシル(C22)、n−テトラコシル(C24)、n−ヘキサコシル(C26)、n−オクタコシル(C28)及びn−トリアコンチル(C30)である。式IのNに結合されたCで分枝したC3〜25−アルキルの例は、イソプロピル、sec−ブチル、n−(1−メチル)プロピル、n−(1−エチル)プロピル、n−(1−メチル)ブチル、n−(1−エチル)ブチル、n−(1−プロピル)ブチル、n−(1−メチル)ペンチル、n−(1−エチル)ペンチル、n−(1−プロピル)ペンチル、n−(1−ブチル)ペンチル、n−(1−ブチル)ヘキシル、n−(1−ペンチル)ヘキシル、n−(1−ヘキシル)ヘプチル、n−(1−ヘプチル)オクチル、n−(1−オクチル)ノニル、n−(1−ノニル)デシル、n−(1−デシル)ウンデシル、n−(1−ウンデシル)ドデシル及びn−(1−ドデシル)トリデシルである。
2〜30−アルケニルは分枝鎖状又は非分枝鎖状であってよい。C2〜30−アルケニルの例は、ビニル、プロペニル、シス−2−ブテニル、トランス−2−ブテニル、3−ブテニル、シス−2−ペンテニル、トランス−2−ペンテニル、シス−3−ペンテニル、トランス−3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−メチル−3−ブテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル及びドセニル、リノレイル(C18)、リノレニル(C18)、オレイル(C18)、アラキドニル(C20)、及びエルシル(C22)である。
2〜30−アルキニルは分枝鎖状又は非分枝鎖状であってよい。C2〜30−アルキニルの例は、エチニル、2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル及びデシニル、ウンデシニル、ドデシニル、ウンデシニル、ドデシニル、トリデシニル、テトラデシニル、ペンタデシニル、ヘキサデシニル、ヘプタデシニル、オクタデシニル、ノナデシニル及びイコシニル(C20)である。
3〜10−シクロアルキルの例は、好ましくは単環式C3〜10−シクロアルキル、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチルであるが、多環式C3〜10−シクロアルキル、例えば、デカリニル、ノルボルニル及びアダマンチルも挙げられる。
5〜10−シクロアルケニルの例は、好ましくは単環式C5〜10−シクロアルケニル、例えば、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘキサジエニル及びシクロヘプタトリエニルであるが、多環式C5〜10−シクロアルケニルも挙げられる。
3〜14員シクロヘテロアルキルの例は、単環式3〜8員シクロヘテロアルキル及び多環式、例えば、二環式7〜12員シクロヘテロアルキルである。
単環式3〜8員シクロヘテロアルキルの例は、1つのヘテロ原子を含有する単環式5員シクロヘテロアルキル、例えば、ピロリジニル、1−ピロリニル、2−ピロリニル、3−ピロリニル、テトラヒドロフリル、2,3−ジヒドロフリル、テトラヒドロチオフェニル及び2,3−ジヒドロチオフェニル、2つのヘテロ原子を含有する単環式5員シクロヘテロアルキル、例えば、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、オキサゾリジニル、オキサゾリニル、イソオキサゾリジニル、イソオキサゾリニル、チアゾリジニル、チアゾリニル、イソチアゾリジニル及びイソチアゾリニル、3つのヘテロ原子を含有する単環式5員シクロヘテロアルキル、例えば、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル及び1,4,2−ジチアゾリル、1つのヘテロ原子を含有する単環式6員シクロヘテロアルキル、例えば、ピペリジル、ピペリジノ、テトラヒドロピラニル、ピラニル、チアニル及びチオピラニル、2つのヘテロ原子を含有する単環式6員シクロヘテロアルキル、例えば、ピペラジニル、モルホリニル及びモルホリノ及びチアジニル、1つのヘテロ原子を含有する単環式7員シクロヘテロアルキル、例えば、アゼパニル、アゼピニル、オキセパニル、チエパニル、チアパニル、チエピニル、及び2つのヘテロ原子を含有する単環式7員シクロヘテロアルキル、例えば、1,2−ジアゼピニル及び1,3−チアゼピニルである。
二環式7〜12員シクロヘテロアルキルの例はデカヒドロナフチルである。
6〜14−アリールは単環式又は多環式であってよい。C6〜14−アリールの例は、単環式C−アリール、例えば、フェニル、二環式C9〜10−アリール、例えば、1−ナフチル、2−ナフチル、インデニル、インダニル及びテトラヒドロナフチル、及び三環式C12〜14−アリール、例えば、アントリル、フェナントリル、フルオレニル及びs−インダセニルである。
5〜14員ヘテロアリールは、単環式5〜8員ヘテロアリール、又は多環式7〜14員ヘテロアリール、例えば、二環式7〜12員又は三環式9〜14員ヘテロアリールであってよい。
単環式5〜8員ヘテロアリールの例は、1つのヘテロ原子を含有する単環式5員ヘテロアリール、例えば、ピロリル、フリル及びチオフェニル、2つのヘテロ原子を含有する単環式5員ヘテロアリール、例えば、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、3つのヘテロ原子を含有する単環式5員ヘテロアリール、例えば、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル及びオキサジアゾリル、4つのヘテロ原子を含有する単環式5員ヘテロアリール、例えば、テトラゾリル、1つのヘテロ原子を含有する単環式6員ヘテロアリール、例えば、ピリジル、2つのヘテロ原子を含有する単環式6員ヘテロアリール、例えば、ピラジニル、ピリミジニル及びピリダジニル、3つのヘテロ原子を含有する単環式6員ヘテロアリール、例えば、1,2,3−トリアジニル、1,2,4−トリアジニル及び1,3,5−トリアジニル、1つのヘテロ原子を含有する単環式7員ヘテロアリール、例えば、アゼピニル、及び2つのヘテロ原子を含有する単環式7員ヘテロアリール、例えば、1,2−ジアゼピニルである。
二環式7〜12員ヘテロアリールの例は、1つのヘテロ原子を含有する二環式9員ヘテロアリール、例えば、インドリル、イソインドリル、インドリジニル、インドリニル、ベンゾフリル、イソベンゾフリル、ベンゾチオフェニル及びイソベンゾチオフェニル、2つのヘテロ原子を含有する二環式9員ヘテロアリール、例えば、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾイミダゾリニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、フロピリジル及びチエノピリジル、3つのヘテロ原子を含有する二環式9員ヘテロアリール、例えば、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、オキサゾロピリジル、イソオキサ−ゾロピリジル、チアゾロピリジル、イソチアゾロピリジル及びイミダゾピリジル、4つのヘテロ原子を含有する二環式9員ヘテロアリール、例えば、プリニル、1つのヘテロ原子を含有する二環式10員ヘテロアリール、例えば、キノリル、イソキノリル、クロメニル及びクロマニル、2つのヘテロ原子を含有する二環式10員ヘテロアリール、例えば、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、フタラジニル、1,5−ナフチリジニル及び1,8−ナフチリジニル、3つのヘテロ原子を含有する二環式10員ヘテロアリール、例えば、ピリドピラジニル、ピリドピリミジニル及びピリドピリダジニル、並びに4つのヘテロ原子を含有する二環式10員ヘテロアリール、例えば、プテリジニルである。
三環式9〜14員のヘテロアリールの例はジベンゾフリル、アクリジニル、フェノキサジニル、7H−シクロペンタ[1,2−b:3,4−b’]ジチオフェニル及び4H−シクロペンタ[2,1−b:3,4−b’]ジチオフェニルである。
ハロゲンの例は−F、−Cl、−Br及び−Iである。
1〜30−アルコキシの例は、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、sec−ブトキシ、イソブトキシ、tert−ブトキシ、n−ペントキシ、ネオペントキシ、イソペントキシ、ヘキソキシ、n−ヘプトキシ、n−オクトキシ、n−ノノキシ、n−デコキシ、n−ウンデコキシ、n−ドデコキシ、n−トリデコキシ、n−テトラデコキシ、n−ペンタデコキシ、n−ヘキサデコキシ、n−ヘプタデコキシ、n−オクタデコキシ及びn−ノナデコキシである。
2〜5−アルキレンの例はエチレン、プロピレン、ブチレン及びペンチレンである。
好ましくは、
及びRは、互いに独立してH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Rで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
その際、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、且つ
Xは−Cl、−Br又はIである。
更に好ましくは、
及びRは互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキルであり、
その際、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Riで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロ−アルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−SO−C1〜30−アルキル、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
その際、
、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、且つ
Xは−Cl、−Br又は−Iである。
最も好ましくは、
及びRは互いに独立して式1のNに結合されたCで分枝したC3〜25−アルキルであり且つ
Xは−Cl、−Br又は−Iである。
特に好ましいのは以下の式
Figure 2014519490
の化合物である。
また、本発明の一部は、以下の式
Figure 2014519490
(式中、R及びRは上で規定される通りである)
の化合物の製造方法であって、
該方法は以下の工程
(i)式(2)の化合物を、遷移金属含有触媒の存在下で、式(3)のホウ素含有化合物を用いて処理して以下の式(4)
Figure 2014519490
(式中、R及びRは上で規定される通りであり、Lは連結基である)
のホウ素含有化合物を形成する工程、及び
(ii)式(1)の化合物を形成するために、式(4)のホウ素含有化合物を、Cl源、Br源又はI源を用いて処理する工程
を含む、前記製造方法である。
Lは好ましくは1〜6個のC1〜10−アルキル基で任意に置換されてよい、C2〜5−アルキレンである。更に好ましくは、Lはエチレン又はプロピレンであり且つ2〜4個のメチル基で置換される。
遷移金属含有触媒は、イリジウム含有触媒、例えば、[Ir(cod)OMe]、又は好ましくは、ルテニウム含有触媒、例えば、RuH(CO)(PPhであってよい。
遷移金属含有触媒がイリジウム含有触媒である場合、第1の工程は、塩基、例えば、ジ−tert−ブチルビピリジンの存在下で実施されてよい。遷移金属含有触媒がイリジウム含有触媒である場合、第1の工程は通常、適した有機溶媒、例えば、テトラヒドロフラン又は1,4−ジオキサン中で実施されている。遷移金属含有触媒がイリジウム含有触媒である場合、第1の工程は通常、高められた温度、例えば、60〜110℃の温度で実施されている。原則的に、遷移金属含有触媒がイリジウム含有触媒である場合、第1の工程はC. W. Liskey;X. Liao;J. F. HartwigによってJ. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11389〜11391頁に、及びI. A. I. Mkhalid、J. H. Barnard、T. B. Marder、J. M. Murphy及びJ. F. HartwigによってChem. Rev. 2010, 110, 890-931頁に記載された方法と同様に実施され得る。
遷移金属含有触媒がルテニウム含有触媒である場合、第1の工程は通常、適した有機溶媒、例えば、トルエン、ピナコロン及びメシチレン又はそれらの混合物中で実施されている。遷移金属含有触媒がルテニウム含有触媒である場合、第1の工程は通常、高められた温度、例えば、120〜160℃の温度で実施されている。
Cl源はCu(II)Clであってよい。Br源はCu(II)Brであってよい。I源はクロロアミンTと組み合わせたNaIであってよい。
第2の工程は、通常、適した溶媒、例えば、水、メタノール、THF及びジオキサン、又はそれらの混合物中で実施される。第2の工程は、通常、高められた温度、例えば、40〜140℃の温度で実施されている。Cu(II)Cl及びCu(II)Brが使用される場合、第2の工程は好ましくは高められた温度、例えば、80〜140℃の温度で実施されている。クロロアミンTと組み合わせたNaIが使用される場合、第2の工程は、好ましくは高められた温度、例えば、40〜80℃の温度で実施されている。
式(4)〜(1)の化合物は、当該技術分野で公知の方法、例えば、カラムクロマトグラフィによって単離され得る。
式(2)の化合物は、例えば、F. Wuerthner, Chem. Commun., 2004, 1564〜1579頁の小題「合成」に記載された、当該技術分野で公知の方法によって得られる。
また、本発明の一部は、半導体材料として式(1)の化合物を含む電子素子である。好ましくは、電子素子は有機電界効果トランジスタ(OFET)である。
通常、有機電界効果トランジスタは、誘電体層、半導体層及び基材を含む。更に、有機電界効果トランジスタは、通常、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含む。
有機電界効果トランジスタは種々の設計を有し得る。
有機電界効果トランジスタの最も一般的な設計は、ボトムゲート設計である。ボトムゲート設計の例を図1に示す。
有機電界効果トランジスタの別の設計はトップゲート設計である。トップゲート設計の例を図2に示す。
半導体層は本発明の半導体材料を含む。半導体層は5〜500nm、好ましくは10〜100nm、更に好ましくは20〜50nmの厚さを有し得る。
誘電体層は誘電体材料を含む。誘電体材料は、二酸化ケイ素、又は有機ポリマー、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリ(4−ビニルフェノール)(PVP)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ベンゾシクロブテン(BCB)、又はポリイミド(PI)であってよい。
誘電体層は10〜2000nm、好ましくは50〜1000nm、更に好ましくは100〜800nmの厚さを有し得る。
ソース/ドレイン電極は、任意の適したソース/ドレイン材料、例えば、金(Au)又はタンタル(Ta)から作られ得る。ソース/ドレイン電極は、1〜100nm、好ましくは5〜50nmの厚さを有し得る。
ゲート電極は、任意の適したゲート材料、例えば、高度にドープしたシリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、インジウム錫酸化物、金(Au)及び/又はタンタル(Ta)から作られ得る。ゲート電極は、1〜200nm、好ましくは5〜100nmの厚さを有し得る。
基材は、任意の適した基材、例えば、ガラス、又はプラスチック基材、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)であってよい。有機電界効果トランジスタの設計に応じて、ゲート電極と誘電体層との組み合わせも基材として機能し得る。
有機電界効果トランジスタは当該技術分野で公知の方法によって製造され得る。
例えば、ボトムゲート有機電界効果トランジスタは、次のように製造され得る:
ゲート電極はゲート材料、例えば、高度にドープしたシリコンを、適した誘電体材料、例えば、二酸化ケイ素で作られた誘電体層の片側に堆積させることによって形成され得る。誘電体層の反対側は、任意に適した試薬、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理され得る。ソース/ドレイン電極は、例えば、適したソース/ドレイン材料、例えば、タンタル(Ta)及び/又は金(Au)の蒸着によって、誘電体層のこちら側(任意に適した試薬で処理された側)に堆積され得る。ソース/ドレイン電極は、次に、本発明の半導体材料の、適した溶媒、例えば、クロロホルムの溶液を、溶液処理、例えば、落下塗布することによって半導体層で被覆され得る。
また、本発明の一部は、式(1)の化合物の半導体材料としての使用である。
本発明の半導体材料の利点は、溶液処理に適した溶媒へのこれらの材料の高い溶解度である。更に、本発明の半導体材料は、高い電荷キャリア移動度に対して許容可能性を示す。更に、半導体材料は、周囲条件下で、特に酸化に対して安定である。
図1は、ボトムゲート有機電界効果トランジスタの2つの設計を示す。 図2は、トップゲート有機電界効果トランジスタの2つの設計を示す。 図3は、実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタを示す。 図4は、100Vのドレイン電圧VSDで半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについての、ゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD[A](トップ伝達曲線)とゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD 0.5[μA0.5](ボトム伝達曲線)を示す。 図5は、100V(第1のトップ曲線)、90V(第2の曲線)、80V(第3の曲線)、70V(第4の曲線)及び0V(第5のボトム曲線)のゲート電圧での半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのドレイン電圧VSD[V]に対するドレイン電流ISD[A](出力曲線)を示す。 図6は、100Vのドレイン電圧VSDで半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムコンタクト有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD[A](トップ伝達曲線)とゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD 0.5[μA0.5](ボトム伝達曲線)を示す。 図7は、100V(第1のトップ曲線)、90V(第2の曲線)、80V(第3の曲線)、0V(第4のボトム曲線)のゲート電圧VSGで半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのドレイン電圧VSD[V]に対するドレイン電流ISD[A](出力曲線)を示す。 図8は、半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対する電荷キャリア移動度μsat[cm/Vs]を示す。 図9は、半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対する電荷キャリア移動度μsat[cm/Vs]を示す。
実施例
実施例1
N,N’−ビス(1−エチルプロピル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4a)の製造
Figure 2014519490
N,N’−ビス(1−エチルプロピル)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(2a)(100mg、0.189ミリモル)及びビスピナコロンジボロネート(3a)(0.383g、1.51ミリモル)を一緒に混合し、これを2mlの乾燥メシチレン及び0.15mlの乾燥ピナコロン中に溶解する。アルゴンの気泡を30分間溶液に通す。RuH(CO)(PPh(0.082mg、0.09ミリモル)を反応混合物に添加し、この容器を140℃まで30時間加熱する。この系を室温まで冷却した後、溶媒を蒸発させて、所望の化合物をカラムクロマトグラフィによって精製する(シリカ、CHCl/AcOEt50/1)。明橙色の固体が60%の収率で得られる(117mg、0.113ミリモル)。
Figure 2014519490
実施例2
N,N’−ビス(1−エチルプロピル)−2,5,8,11−テトラブロモ−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1a)の製造
Figure 2014519490
実施例1に記載される通りに製造された、N,N’−ビス(1−エチルプロピル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4a)(400mg、0.387ミリモル)及び臭化銅(II)(1.73g、7.73ミリモル)を、メタノール(3ml)と水(3ml)との混合物中に懸濁し、これを100℃で6時間加熱する。反応混合物を次に水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させた。化合物1aが、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ジクロロメタン)後、収率90%(295mg、0.39ミリモル)で橙色の固体として得られる。
Figure 2014519490
実施例3
N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4b)の製造
Figure 2014519490
N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(2b)(100mg、0.12ミリモル)及びビスピナコロンジボロネート(3a)(250mg、0.99ミリモル)を一緒に混合し、1mlの無水物メシチレン及び1mlの無水物ピナコロンに溶解する。アルゴンの気泡を30分間溶液に通す。RuH(CO)(PPh(23mg、0.03ミリモル)を混合物に添加し、この反応混合物を140℃で30時間加熱する。この系を室温まで冷却した後、溶媒を蒸発させて、所望の化合物をカラムクロマトグラフィ(CHCl)によって精製する。4bが赤色の固体として70%の収率(113mg、0.09ミリモル)で得られる。
Figure 2014519490
実施例4
N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラクロロ−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1b)の製造
Figure 2014519490
実施例3に記載される通りに製造された、N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4b)(1.00g、0.76ミリモル)及び塩化銅(II)(1.23g、9.13ミリモル)をメタノール(3ml)と水(3ml)との混合物中に懸濁し、これを閉じた容器内で100℃で6時間加熱する。反応混合物を次に水中に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させる。化合物1bが、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ジクロロメタン)後に収率87%(0.628g、0.66ミリモル)で橙色の固体として得られる。
Figure 2014519490
実施例5
N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラブロモ−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1c)の製造
Figure 2014519490
実施例3に記載の通りに製造された、N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4b)(1.00g、0.76ミリモル)及び臭化銅(II)(3.39g、15.20ミリモル)を、80mlのジオキサン/メタノール/水の1/1/1混合物中に懸濁させ、これを120℃で12時間加熱する。次に反応混合物を冷却し、水中に注ぎ、ジクロロメタンで抽出する。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させる。化合物1cが、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ジクロロメタン:石油エーテル1:1)後に収率92%(0.79g、0.70ミリモル)で橙色の固体として得られる。
Figure 2014519490
実施例6
半導体材料として化合物1b、1cをそれぞれ含有するボトムゲート有機電界効果トランジスタの製造
熱的に成長した二酸化ケイ素(厚さ:200nm)を誘電体層として使用する。ゲート電極を、誘電体層の片側に高度にドープしたシリコンを堆積させることによって形成する。誘電体層の反対側をヘキサメチルジシラザンの蒸着によってヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理する。誘電体層のHMPS処理した側の表面の接触角は93.2±1.3°である。ソース/ドレイン電極(Au(厚さ:40nm)によって被覆されたTa(厚さ:10nm))を、蒸着によって誘電体層のHMPS処理した側に堆積する。チャネル長は20μmであり、チャネル幅は1.4mmであり、W/L=70となる。次に、Keithley 4200機を用いて、窒素充填グローブボックス(O含有量:0.1ppm、HO含有量:0.0ppm、圧力:120Pa、温度:17℃)内で、化合物1b、1cのクロロホルム溶液(濃度=10mg/mL)をそれぞれドロップキャストすることによって、ソース/ドレイン電極を半導体層(厚さ:約100nm)で被覆する。
実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタの設計を図3に示す。
100Vのドレイン電圧VSDで半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD[A](トップ伝達曲線)及びゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD 0.5[μA0.5](ボトム伝達曲線)を、Keithley 4200機を用いて窒素充填グローブボックス(O含有量:0.1ppm、HO含有量:0.0ppm、圧力:1120Pa、温度17℃)で測定する。結果を図4に示す。
100V(第1のトップ曲線)、90V(第2の曲線)、80V(第3の曲線)、70V(第4の曲線)及び0V(第5のボトム曲線)のゲート電圧VSGで半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのドレイン電圧VSDに対するドレイン電流ISD(出力曲線)を、Keithley 4200機を用いて窒素充填グローブボックス(O含有量:0.1ppm、HO含有量:0.0ppm、圧力:1120Pa、温度17℃)で測定し、これを示す。結果を図5に示す。
100Vのドレイン電圧VSDで半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについての、ゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD[A](トップ伝達曲線)及びゲート電圧VSG[V]に対するドレイン電流ISD 0.5[μA0.5](ボトム伝達曲線)を、Keithley 4200機を用いて窒素充填グローブボックス(O含有量:0.1ppm、HO含有量:0.0ppm、圧力:1120Pa、温度17℃)で測定し、これを示す。結果を図6に示す。
100V(第1のトップ曲線)、90V(第2の曲線)、80V(第3の曲線)及び0V(第4のボトム曲線)のゲート電圧VSGで半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのドレイン電圧VSDに対するドレイン電流ISD(出力曲線)を、Keithley 4200機を用いて窒素充填グローブボックス(O含有量:0.1ppm、HO含有量:0.0ppm、圧力:1120Pa、温度17℃)で測定し、これを示す。結果を図7に示す。
図8では、半導体材料として化合物1cを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対する電荷キャリア移動度μsat[cm/Vs]を示す。
図9では、半導体材料として化合物1bを含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについてのゲート電圧VSG[V]に対する電荷キャリア移動度μsat[cm/Vs]を示す。
半導体材料として、化合物1b、1cをそれぞれ含む実施例6のボトムゲート有機電界効果トランジスタについての電荷キャリア移動度μsat[cm/Vs]の平均値及び90%の信頼間隔(括弧内)、Iオン/Iオフ比及びスイッチオン電圧Vso[V]を表1に示す。スイッチオン電圧Vso[V]は、ドレイン電流ISD[A]が増加し始めるゲート電圧VSG[V](オフ状態から出る)である。
表1
Figure 2014519490
実施例7
N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラヨード−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1d)の製造
Figure 2014519490
実施例3に記載される通りに製造された、N,N’−ビス(1−ヘプチルオクチル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(4b)(100mg、0.08ミリモル)を、1/1の水/THFの混合物(50ml)中に懸濁させる。クロラミンT(600mg、4.53ミリモル)及びヨウ化ナトリウム(680mg、4.53ミリモル)を混合物に添加する。容器を密封し、光を用いずに55℃で12時間加熱する。反応混合物を室温まで冷却した後、硫酸ナトリウムの飽和溶液(10ml)を添加する。引き続き、反応混合物を水に添加する(100ml)。固体を濾過し、乾燥させ且つカラムクロマトグラフィによって精製する(1/1石油エーテル、ジクロロメタン)。化合物1dが、42%の収率で赤色固体として得られる。
Figure 2014519490
実施例8
N,N’−ビス−オクチル−2,5,8,11−テトラブロモ−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1e)の製造
Figure 2014519490
N,N’−ビス−オクチル−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(0.68mg、0.61ミリモル)及び臭化銅(II)(1.62g、7.3ミリモル)をジオキサン(10ml)、メタノール(3ml)及び水(3ml)の混合物中に懸濁させ、これを120℃で12時間加熱する。次に反応混合物をHCl(1.0M)中に注ぎ、こうして得られた固体を濾過する。所望の化合物が、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ジクロロメタン)後に、30%の収率(0.17mg、0.18ミリモル)で橙色の固体として得られる。
Figure 2014519490
実施例9
N,N’−ビス−(2−エチルヘキシル)−2,5,8,11−テトラブロモ−ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(1f)の製造
Figure 2014519490
N,N’−ビス−(2−エチルヘキシル)−2,5,8,11−テトラキス[4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル]ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボン酸ビスイミド(0.68mg、0.61ミリモル)及び臭化銅(II)(1.62g、7.3ミリモル)をジオキサン(10ml)、メタノール(3ml)及び水(3ml)の混合物中に懸濁させ、これを120℃で12時間加熱する。次に、反応混合物をHCl(1.0M)中に注ぎ込み、こうして得られる固体を濾過する。所望の化合物が、カラムクロマトグラフィ(シリカ、ジクロロメタン)後に収率39%(0.22mg、0.24ミリモル)で橙色の固体として得られる。
Figure 2014519490

Claims (7)

  1. 以下の式
    Figure 2014519490
    (式中、
    及びRは互いに独立してH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜8個の置換基Rで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Rで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Rで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールであり、
    その際、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロ−アルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され;
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルキニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC5〜10−シクロアルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換された3〜14員のシクロヘテロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリール及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換された5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
    iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
    iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C2〜30−アルキニル、C3〜10−シクロアルキル、C5〜10−シクロアルケニル、3〜14員のシクロヘテロアルキル、C6〜14−アリール及び5〜14員のヘテロアリールからなる群から選択され、且つ
    Xは−Cl、−Br又は−Iである)
    の化合物。
  2. 請求項1に記載の化合物であって、
    及びRが、互いに独立してH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Rで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Rで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    その際、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロ−アルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、且つ
    Xは請求項1に規定される通りである、前記化合物。
  3. 請求項1に記載の化合物であって、
    及びRが互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキルであり、
    その際、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、1〜6個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−S−C1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換された−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロ−アルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され;
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立して1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC1〜30−アルキル、1〜30個の置換基Rで任意に置換されたC2〜30−アルケニル、1〜10個の置換基Riiで任意に置換されたC3〜10−シクロアルキル、及び1〜8個の置換基Riiiで任意に置換されたC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    は各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    iiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    iiiは各存在において互いに独立してハロゲン、−CN、−NO、−N、−OH、C1〜30−アルコキシ、−O−[CHCHO]−C1〜10−アルキル(n=1〜10)、−O−[CHCHO]−OH(m=1〜10)、−O−COR、−S−C1〜30−アルキル、−SO−C1〜30−アルキル、−NH、−NHR、−NR、−[NR、−NH−COR、−COOH、−COOR、−CONH、−CONHR、−CONR、−CO−H、−COR、C1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、
    その際、
    、R及びRは各存在において互いに独立してC1〜30−アルキル、C2〜30−アルケニル、C3〜10−シクロアルキル、及びC6〜14−アリールからなる群から選択され、且つ
    Xは請求項1に規定される通りである、前記化合物。
  4. 及びRが互いに独立して式1のNに結合されたCで分枝したC3〜25−アルキルであり、且つ
    Xが請求項1に規定される通りである、請求項1に記載の化合物。
  5. 以下の式
    Figure 2014519490
    (式中、R、R及びXは請求項1に規定される通りである)
    の化合物の製造方法であって、以下の工程
    (i)式(2)の化合物を、遷移金属含有触媒の存在下で、式(3)のホウ素含有化合物を用いて処理して式(4)
    Figure 2014519490
    (式中、R及びRは請求項1に規定される通りであり、且つLは連結基である)
    のホウ素含有化合物を形成する工程、及び
    (ii)式(1)の化合物を形成するために、式(4)のホウ素含有化合物を、Br源、Cl源又はI源を用いて処理する工程
    を含む、前記製造方法。
  6. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の式(1)の化合物を半導体材料として含む電子素子。
  7. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の式(1)の化合物の半導体材料としての使用。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2742112B1 (en) 2011-08-12 2016-05-18 Basf Se Carbazolocarbazol-bis(dicarboximides) and their use as semiconductors
CN110402387B (zh) * 2017-04-04 2022-07-15 株式会社半导体能源研究所 有机半导体元件的分析方法
KR102367372B1 (ko) 2018-03-07 2022-02-25 주식회사 클랩 상부-게이트, 하부-컨택 유기 전계효과 트랜지스터 제조를 위한 패터닝 방법
KR102341687B1 (ko) 2018-03-08 2021-12-21 주식회사 클랩 반도체성 단일벽 탄소 나노튜브 및 유기 반도체 물질을 포함하는 유기 전계효과 트랜지스터
JP2021530577A (ja) 2018-06-26 2021-11-11 クラップ カンパニー リミテッドClap Co., Ltd. 誘電体としてのビニルエーテル系高分子

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327273A1 (de) * 1993-08-13 1995-02-16 Langhals Heinz Perylenamidinimid-Farbstoffe
JPH08176542A (ja) * 1994-08-26 1996-07-09 Basf Ag 熱可塑性加工可能の長期安定性エレクトロルミネセンス材料組成物を使用する方法
JP2005520014A (ja) * 2002-03-08 2005-07-07 サン・ケミカル・コーポレーション ペリレン顔料組成物を作るプロセス
WO2005076815A2 (en) * 2004-01-26 2005-08-25 Northwestern University PERYLENE n-TYPE SEMICONDUCTORS AND RELATED DEVICES
JP2008524846A (ja) * 2004-12-17 2008-07-10 イーストマン コダック カンパニー 薄膜トランジスタのためのn型半導体材料
JP2010537418A (ja) * 2007-08-17 2010-12-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ハロゲン含有のペリレンテトラカルボン酸誘導体及びそれらの使用
WO2011052719A1 (ja) * 2009-10-29 2011-05-05 大日精化工業株式会社 ペリレンテトラカルボキシジイミド誘導体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3235526C2 (de) * 1982-09-25 1998-03-19 Basf Ag Substituierte Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäurediimide
AU2003221969A1 (en) 2002-04-19 2003-11-03 3M Innovative Properties Company Materials for organic electronic devices
KR100615216B1 (ko) 2004-04-29 2006-08-25 삼성에스디아이 주식회사 유기 억셉터막을 구비한 유기 박막 트랜지스터
WO2005124453A2 (en) 2004-06-14 2005-12-29 Georgia Tech Research Corporation Perylene charge-transport materials, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof
CN101384655A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 巴斯夫欧洲公司 氟化萘嵌苯四甲酸衍生物及其用途
EP2086974B1 (en) 2006-11-17 2013-07-24 Polyera Corporation Diimide-based semiconductor materials and methods of preparing and using the same
WO2009000831A1 (de) * 2007-06-25 2008-12-31 Basf Se Bromsubstituierte rylentetracarbonsäurederivate und deren verwendung
CN101952988B (zh) 2008-02-05 2015-12-16 巴斯夫欧洲公司 苝半导体及其制备方法和用途
WO2009144205A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 Basf Se Rylene-based semiconductor materials and methods of preparation and use thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327273A1 (de) * 1993-08-13 1995-02-16 Langhals Heinz Perylenamidinimid-Farbstoffe
JPH08176542A (ja) * 1994-08-26 1996-07-09 Basf Ag 熱可塑性加工可能の長期安定性エレクトロルミネセンス材料組成物を使用する方法
JP2005520014A (ja) * 2002-03-08 2005-07-07 サン・ケミカル・コーポレーション ペリレン顔料組成物を作るプロセス
WO2005076815A2 (en) * 2004-01-26 2005-08-25 Northwestern University PERYLENE n-TYPE SEMICONDUCTORS AND RELATED DEVICES
JP2008524846A (ja) * 2004-12-17 2008-07-10 イーストマン コダック カンパニー 薄膜トランジスタのためのn型半導体材料
JP2010537418A (ja) * 2007-08-17 2010-12-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ハロゲン含有のペリレンテトラカルボン酸誘導体及びそれらの使用
WO2011052719A1 (ja) * 2009-10-29 2011-05-05 大日精化工業株式会社 ペリレンテトラカルボキシジイミド誘導体

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