JP2017505351A - 導電性及び半導電性配向材料 - Google Patents
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Abstract
Description
[式中、
A、B、E及びFは、相互に独立に、不飽和脂肪族基を表すか;あるいは
A、B、E及びFは、相互に独立に、置換又は非置換の炭素環式又は複素環式芳香族基(好ましくは、3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の置換又は非置換の単環、あるいは3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の、少なくとも2個の別個の環の、又は/及び少なくとも2個の縮合した単環の置換又は非置換の多環から選択され、好ましくは、置換又は非置換の炭素環式又は複素環式芳香族基は、チオフェン、フルオレン、シラフルオレン、カルバゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、フェニレン、フラン、ピロール、及びこれらの誘導体から選択される)を表し;
L1、L2、L3、L4及びL5は、相互に独立に、架橋基(好ましくは、単結合、−NH−、−PH−、−CH=CH−、−CR5=CH−、−C≡C−又は金属系である)を表し;
a、b、e及びfは、相互に独立に1〜0であり、ただし、a+bの合計=1であり、そしてe+f=1であり、
a’、b’、e’及びf’は、相互に独立に、それぞれa、b、e及びfに等しく、
gは、0又は1であり、
n及びmは、相互に独立に、0〜10000、好ましくは0〜1000、更に好ましくは0〜200であり、ただし、n+m≧2であり、
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7及びY8は、相互に独立に、スペーサーであり、そして
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7及びD8は、相互に独立に、水素、−R1、ハロゲン又は光配向基であり;ここで、
R1は、環状、直鎖又は分岐の、置換又は非置換のC1−C24アルキル(ここで、1個以上の、好ましくは隣接しないCH2、C、CH基は、相互に独立に、連結基及び/又は架橋基を介して結合した非芳香族、芳香族の、非置換若しくは置換の炭素環式若しくは複素環式基により置換されていてもよい)である(ただし、
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7及びD8の少なくとも1個は、光配向基であり;そして好ましくは更に
Aが、フルオレンであり、m、g=0かつa=1であり、そしてD1及びD2が、相互に独立に光配向基であるならば、式:−OCO−CH=CH−フェニレン−(R)(式中、Rは、水素原子、CN、C1−C5アルコキシ基、ハロゲン原子又はマレイミド基である)のシンナマートである光配向基は、除外される)]で示される化合物に関する。
で示される基、−NR6−、−NR6−CO−、−CO−NR6−、−NR6−CO−O−、−O−CO−NR6−、−NR6CO−NR6−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−、及び−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2−から選択され;そしてここで、R6は、水素原子又はC1−C6アルキルを表す(ただし、連結基の酸素原子は、相互に直接結合していない)。
C1−C6アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル又はヘキシルである。
C1−C10アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルである。
C1−C16アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル又はヘキサデシルである。
C1−C20アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシルである。
C1−C24アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシルである。
C1−C30アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンイコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル又はトリアコンチルである。
C1−C40アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンイコシル、トリコシルである。
3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の置換又は非置換の単環、あるいは
3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の、少なくとも2個の別個の環の、又は/及び少なくとも2個の縮合した単環の置換又は非置換の多環(ここで、この多環は、中断されていないか、あるいは少なくとも1個のヘテロ原子及び/又は少なくとも1個の架橋基により中断されている)から選択される。
[式中、
A、B、L1、L2、a、b、a’、b’、Y1、Y2、Y3、Y4、D1、D2、D3、D4は、上記と同じ意味及び優先傾向を有する(ただし、
D1、D2、D3、D4の少なくとも1個は、光配向基であり;そして好ましくは更に
Aが、フルオレンであり、かつa=1であり、そしてD1及びD2が、相互に独立に光配向基であるならば、式:−OCO−CH=CH−フェニレン−(R)(式中、Rは、水素原子、CN、C1−C5アルコキシ基、ハロゲン原子又はマレイミド基である)のシンナマートである光配向基は、除外される)]で示される化合物に関する。
更になお好ましいのは、上記の意味の範囲内の式(II)の化合物であって、ただし、a及びbは、相互に独立に1〜0.00001であり、ただし、a+bの合計=1であり、そしてここで、a’=b’=0又はa’/a=b’/b=1である化合物である。
[式中、D1、D2、Y1、Y2、及びAは、上記の意味を有し、そしてLG1、LG2は、相互に独立に、水素又は脱離基を表し(好ましくは脱離基は、ハロゲン、スルホニル又は金属、特にアルカリ又はアルカリ土類金属からの金属である);更に好ましくは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、p−トルエンスルホニル、(p−トルエンスルホニルクロリド)、p−ブロモベンゼンスルホニル、2−又は4−ニトロベンゼンスルホニル、メタンスルホニル、(メタンスルホニルクロリド)、トリフルオロメタンスルホニル、5−(ジメチルアミノ)−ナフタレン−1−スルホニルを表し;最も好ましくは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、メタンスルホニル、p−トルエンスルホニル、トリフルオロメタンスルホニル マグネシウム クロリド、及びリチウムを表す(好ましくはただし、Aが、フルオレンであり、そしてD1及びD2が、相互に独立に光配向基であるならば、式:−OCO−CH=CH−フェニレン−(R)(式中、Rは、水素原子、CN、C1−C5アルコキシ基、ハロゲン原子又はマレイミド基である)のシンナマートである光配向基は、除外される)]で示される化合物をカップリングすることを含む方法に関する。
A) モノマー及びp型ポリマーの合成実施例
3−(6−ブロモヘキシル)チオフェンの調製
3−ブロモチオフェン(10.00g、61.335mmol)をアルゴン下でヘキサン 100mLに溶解する。この溶液を−50℃で冷却して、溶液を10分間撹拌する。ヘキサン中の2.5M n−BuLi(24.6mL、61.500mmol)を滴下により加える。THF 8mLをこの淡黄色の溶液に加え、反応混合物を1時間撹拌する。1,6−ジブロモヘキサン(38.0mL、81.700mmol)を−10℃で一度に加え、この混合物を室温まで温めて12時間撹拌する。水 75mLをこのフラスコに注ぎ入れることにより反応液をクエンチして、tert−ブチル−メチル−エーテル(2×75mL)で2回抽出する。有機層を水(3×50mL)で洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。生じる淡黄色の油状物を蒸留及びカラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘプタン)により精製することによって、無色の油状物(7.23g、48%)が生成する。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.24 (dd, 1H), 6.92 (m, 2H), 3.40 (t, 2H), 2.63 (t, 2H), 1.84 (m, 2H), 1.60 (m, 2H), 1.50-1.30 (m, 4H).
2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェンの調製
3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(5.00g、20.227mmol)をアルゴン下でジメチルホルムアミド 25mLに溶解する。DMF 40mL中のN−ブロモスクシンイミド(7.92g、44.499mmol)をこの透明溶液に−20℃で滴下により加える。反応混合物を室温で12時間撹拌し、冷水(50mL)に注ぎ入れる。有機層をジクロロメタンで3回抽出する。有機層を合わせて1N HCl(3×30mL)で洗浄し、無水MgSO4で乾燥して減圧下で濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘプタン)で精製することにより、2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(6.55g、80%)を与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 6.78 (s, 1H), 3.42 (t, 2H), 2.51 (t, 2H), 1.65-1.10 (m, 6H).
(E)−4−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オンの調製
ジメチルホルムアミド 50mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(2516mg、6.212mmol)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(1165mg、6.538mmol)、及びK2CO3(4300mg、31.112mmol)の混合物をアルゴン下で110℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、15/85:AcOEt/ヘプタン)で精製することにより、(E)−4−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(1371mg、44%)を与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.67 (d, 1H),7.48 (d, 2H), 6.90 (d, 2H), 6.79 8s, 1H), 6.33 (d, 1H), 4.00 (t, 2H), 3.81 (s, 3H), 2.54 (t, 2H), 1.82 (t, 2H), 1.65-1.35 (m, 6H); 13C NMR CDCl375MHz: 167.8, 160.95, 144.59, 142.72, 130.91, 129.73, 126.95, 115.13, 114.83, 110.44, 108.07, 67.98, 51.57, 29.46, 29.34, 29.03, 28.87, 28.74, 25.78.
ポリマー(1)の調製
THF 10mL中の(E)−4−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(1281mg、2.550mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 1.35mL(2.70mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 3mL中のNi(dppp)Cl2(13.5mg、0.0256mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー(Soxhlet)抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、ヘプタン、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(1)を暗紫色の結晶(672mg、77%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 26,500;Mw 53,040;PDI 2.0。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.62 (d, 1H), 7.42 (d, 2H), 7.00 (s 1H), 6.85 (d, 2H), 6.27 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(2)(プレグラフト率 100%;DP100)の調製
THF 18mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(1810mg、4.469mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 2.4mL(4.80mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 5mL中のNi(dppp)Cl2(24.0mg、0.0454mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、ヘプタン、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(2)を暗紫色の結晶(777mg、71%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 19,600;Mw 28,600;PDI 1.46。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.97 (s, 1H), 3.42 (t, 2H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(3)(グラフト率 100%)の調製
THF 10mL及びDMF 15mLの混合物中のポリマー(2)(212mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(231mg、1.296mmol)、及びK2CO3(360mg、2.605mmol)の混合物をアルゴン下で110℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(3)を暗紫色の結晶(80%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 29,400;Mw 44,900;PDI 1.5。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.62 (d, 1H), 7.42 (d, 2H), 7.00 (s 1H), 6.85 (d, 2H), 6.27 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(4)(グラフト率 100%)の調製
THF 10mL及びDMF 15mLの混合物中のポリマー(2)(212mg)、(Z)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ−2−エンニトリル(315mg、1.317mmol)、及びK2CO3(360mg、2.605mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(4)295mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 21,300;Mw 36,100;PDI 5.9。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.79 (d, 2H), 7.51 (d, 2H), 7.30 (s, 1H), 7.08 (d, 2H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 2H), 3.97 (t, 2H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(5)(グラフト率 100%)の調製
THF 9mL及びDMF 6mLの混合物中のポリマー(2)(127mg)、(Z)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニル−プロパ−2−エンニトリル(172mg、0.777mmol)、及びK2CO3(215mg、1.556mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(5)150mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 23,900;Mw 34,200;PDI 1.4。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.81 (d, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.39 (m, 4H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 2H), 3.97 (t, 2H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(6)(プレグラフト率 50%)の調製
THF 36mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(1810mg、4.469mmol)及び2,5−ジブロモ−3−ヘキシル−チオフェン(1458mg、4.4712mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 4.8mL(9.600mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 10mL中のNi(dppp)Cl2(48mg、0.091mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(6)を暗紫色の結晶(990mg、54%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 13,700;Mw 18,200;PDI 1.3。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.00 (s, 1H), 3.45 (t, 1H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.20 (m, 8H), 0.94 (t, 1.5H).
ポリマー(7)(グラフト率 50%)の調製
THF 15mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(6)(250mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(216mg、1.212mmol)、及びK2CO3(335mg、2.424mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(7)272mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 16,000;Mw 21,700;PDI 1.3。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.64 (d, 0.5H), 7.44 (d, 1H), 7.00 (s, 1H), 6.87 (d, 1H), 6.29 (d, 0.5H), 3.98 (t, 1H), 3.79 (s, 1.5H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 1.36 (t, 1.5H).
ポリマー(8)(グラフト率 50%)の調製
THF 15mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(6)(250mg)、(Z)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ−2−エンニトリル(300mg、1.254mmol)、及びK2CO3(335mg、2.424mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(8)286mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 19,600;Mw 30,200;PDI 1.5。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.79 (d, 1H), 7.51 (d, 1H), 7.30 (s, 0.5H), 7.08 (d, 1H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 1H), 3.97 (t, 1H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.10 (m, 8H), 0.92 (t, 1.5H).
ポリマー(9)(グラフト率 50%)の調製
THF 15mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(6)(250mg)、(Z)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニル−プロパ−2−エンニトリル(300mg、1.356mmol)、及びK2CO3(335mg、2.424mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(9)226mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 18,400;Mw 30,500;PDI 1.6。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.81 (d, 1H), 7.54 (d, 1H), 7.39 (m, 2H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 1H), 3.97 (t, 1H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 0.93 (t, 1.5H).
ポリマー(10)(プレグラフト率 25%)の調製
THF 36mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(729mg、2.236mmol)及び2,5−ジブロモ−3−ヘキシル−チオフェン(2715mg、6.704mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 4.8mL(9.600mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 10mL中のNi(dppp)Cl2(48mg、0.091mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(10)を暗紫色の結晶(1419mg)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 18,100;Mw 24,500;PDI 1.3。 1H NMR CDCl3 300MHz: 7.00 (s, 1H), 3.45 (t, 1.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.20 (m, 8H), 0.94 (t, 0.75H).
ポリマー(11)(グラフト率 25%)の調製
THF 30mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(10)(300mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(300mg、1.684mmol)、及びK2CO3(500mg、3.618mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(11)272mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 18,300;Mw 22,700;PDI 1.2。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.64 (d, 0.25H), 7.44 (d, 0.5H), 7.00 (s, 1H), 6.87 (d, 0.5H), 6.29 (d, 0.25H), 3.98 (t, 0.5H), 3.79 (s, 0.75H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 1.36 (t, 2.25H).
ポリマー(12)(グラフト率 25%)の調製
THF 25mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(10)(300mg)、(Z)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ−2−エンニトリル(300mg、1.254mmol)、及びK2CO3(500mg、3.618mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(12)319mgを暗紫色の結晶として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.79 (d, 0.5H), 7.51 (d, 0.5H), 7.30 (s, 0.25H), 7.08 (d, 0.5H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 0.5H), 3.97 (t, 0.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 0.92 (t, 0.75).
ポリマー(13)(グラフト率 25%)の調製
THF 25mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(10)(300mg)、(Z)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニル−プロパ−2−エンニトリル(300mg、1.356mmol)、及びK2CO3(500mg、3.618mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(13)150mgを暗紫色の結晶として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.81 (d, 0.5H), 7.54 (d, 0.5H), 7.39 (m, 1H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 0.5H), 3.97 (t, 0.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 0.93 (t, 0.75).
ポリマー(14)(プレグラフト率 75%)の調製
THF 36mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(2186mg、6.704mmol)及び2,5−ジブロモ−3−ヘキシル−チオフェン(905mg、2.235mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 4.8mL(9.600mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 10mL中のNi(dppp)Cl2(48mg、0.091mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(14)を暗紫色の結晶(1419mg)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 16,200;Mw 21,300;PDI 1.3。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.00 (s, 1H), 3.45 (t, 0.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.20 (m, 8H), 0.94 (t, 2.25H)
ポリマー(15)(グラフト率 75%)の調製
THF 17mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(14)(300mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(400mg、2.245mmol)、及びK2CO3(500mg、3.618mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(15)354mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 21,500;Mw 28,900;PDI 1.3。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.64 (d, 0.75H), 7.44 (d, 1.5H), 7.00 (s, 1H), 6.87 (d, 1.5H), 6.29 (d, 0.75H), 3.98 (t, 1.5H), 3.79 (s, 2.25H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 1.36 (t, 0.75H).
ポリマー(16)(グラフト率 75%)の調製
THF 15mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(14)(268mg)、(Z)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ−2−エンニトリル(500mg、2.090mmol)、及びK2CO3(900mg、6.512mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(16)363mgを暗紫色の結晶として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.79 (d, 1.5H), 7.51 (d, 1.5H), 7.30 (s, 0.75H), 7.08 (d, 1.5H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 1.5H), 3.97 (t, 1.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 0.92 (t, 0.75H).
ポリマー(17)(グラフト率 75%)の調製
THF 15mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(14)(252mg)、(Z)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニル−プロパ−2−エンニトリル(500mg、2.260mmol)、及びK2CO3(900mg、6.512mmol)の混合物をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(17)328mgを暗紫色の結晶として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.81 (d, 1.5H), 7.54 (d, 1.5H), 7.39 (m, 3H), 7.00 (s, 1H), 6.90 (d, 1.5H), 3.97 (t, 1.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 0.93 (t, 0.75).
ポリマー(18)(プレグラフト率 50%)の調製
THF 14mL中の2,5−ジブロモ−3−ヘキシル−チオフェン(459mg、1.4mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 0.7mL(1.4mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物(1)を0℃で1時間撹拌して、THF 1.5mL中のNi(dppp)Cl2(24mg、0.0443mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。平行して、THF 14mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(570mg、1.4mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 0.7mL(1.4mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物(2)を0℃で1時間撹拌して、反応混合物(1)に室温で加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れる。沈殿した生成物を濾別し、CHCl3に溶解して、冷MeOH中で沈殿させる。沈殿した生成物を濾別して、ソックスレー抽出器を用いることにより、MeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(18)248mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 11,800;Mw 15,660;PDI 1.32。 1H NMR CDCl3 300MHz: 7.00 (s, 1H), 3.45 (t, 1H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.20 (m, 8H), 0.94 (t, 1.5H)
ポリマー(19)(グラフト率 ブロック 50%)の調製
THF 10mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(18)(266mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(216mg、1.212mmol)、及びK2CO3(335mg、2.424mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。80℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れる。沈殿した生成物を濾別し、CHCl3に溶解して、冷MeOH中で沈殿させる。沈殿した生成物を濾別して、ソックスレー抽出器を用いることにより、MeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(19)248mgを暗紫色の結晶として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 10,790;Mw 13,390;PDI 1.24。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.64 (d, 0.5H), 7.44 (d, 1H), 7.00 (s, 1H), 6.87 (d, 1H), 6.29 (d, 0.5H), 3.98 (t, 1H), 3.79 (s, 1.5H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 1.36 (t, 1.5H).
ポリマー(20)(プレグラフト率 100%;DP50)の調製
THF 120mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(10g、24.7mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 2.4mL(26.4mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 30mL中のNi(dppp)Cl2(261mg、0.49mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(20)を暗紫色の結晶(4.8g、48%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 15,300;Mw 19,800;PDI 1.29。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.97 (s, 1H), 3.42 (t, 2H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(21)(グラフト率 100%、DP50)の調製
THF 10mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(20)(350mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(382mg、2.1mmol)、及びK2CO3(592mg、4.3mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(21)を暗紫色の結晶(90%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 18,000;Mw 24,780;PDI 1.37。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.62 (d, 1H), 7.42 (d, 2H), 7.00 (s 1H), 6.85 (d, 2H), 6.27 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(22)(グラフト率 100%、DP50)の調製
THF 3mL及びDMF 3mLの混合物中のポリマー(20)(100mg)、6−ヒドロキシクマリン(99mg、0.61mmol)、及びK2CO3(169mg、1.22mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(22)を暗紫色の結晶(65%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィーは、THFへのこの物質の溶解度が低いため準備できなかった。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.4-7.1 (m, 4H), 6.99 (s, 1H), 6.82 (s, 1H), 4.01 (t, 2H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(23)(グラフト率 100%、DP50)の調製
THF 3mL及びDMF 3mLの混合物中のポリマー(20)(100mg)、6−ヒドロキシクマリン(99mg、0.61mmol)、及びK2CO3(169mg、1.22mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(23)を暗紫色の結晶(55%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィーは、THFへのこの物質の溶解度が低いため準備できなかった。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.57 (d, 1H), 7.19 (d, 1H), 7.05 (dd, 1H), 6.99 (s, 1H), 6.86 (d, 1H), 6.36 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(24)(プレグラフト率 100%;DP200)の調製
THF 36mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(3.6g、8.8mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 4.8mL(9.6mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 10mL中のNi(dppp)Cl2(24mg、0.045mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(24)を暗紫色の結晶(1.5g、45%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 27,300;Mw 56,800;PDI 2.1。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.97 (s, 1H), 3.42 (t, 2H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
ポリマー(25)(グラフト率 100%、DP200)の調製
THF 10mL及びDMF 10mLの混合物中のポリマー(24)(350mg)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(382mg、2.1mmol)、及びK2CO3(592mg、4.3mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(25)を暗紫色の結晶(90%)として与える。サイズ排除クロマトグラフィー(PS当量)、Mn 30,100;Mw 65,280;PDI 2.1。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.62 (d, 1H), 7.42 (d, 2H), 7.00 (s 1H), 6.85 (d, 2H), 6.27 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H).
3−(8−ブロモオクチル)チオフェンの調製
3−ブロモチオフェン(10.00g、61.3mmol)をアルゴン下でヘキサン 85mLに溶解する。この溶液を−50℃で冷却して、溶液を10分間撹拌する。ヘキサン中の2.5M n−BuLi(31.9mL、79.900mmol)を滴下により加える。THF 8mLをこの淡黄色の溶液に加え、反応混合物を1時間撹拌する。1,8−ジブロモオクタン(45.2mL、245.0mmol)を−10℃で一度に加え、この混合物を室温まで温めて12時間撹拌する。水 75mLをこのフラスコに注ぎ入れることにより反応液をクエンチして、酢酸エチルで2回抽出する。有機層を水で洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。生じる淡黄色の油状物を蒸留及びカラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘプタン)により精製することによって、無色の油状物(5.9g、35%)が生成する。1H NMR DMSO-D6 300MHz: 7.43 (dd, 1H), 7.12 (d, 1H), 6.98 (dd, 1H), 3.52 (t, 2H), 2.50 (t, 2H), 1.65-1.10 (m, 14H).
2,5−ジブロモ−3−(8−ブロモオクチル)チオフェンの調製
3−(8−ブロモオクチル)チオフェン(4.40g、16.0mmol)をアルゴン下でジメチルホルムアミド 125mLに溶解する。DMF 50mL中のN−ブロモスクシンイミド(6.0g、33.6mmol)をこの透明溶液に−20℃で滴下により加える。反応混合物を室温で12時間撹拌して、冷水(50mL)に注ぎ入れる。有機層をジクロロメタンで3回抽出する。有機層を合わせて1N HCl(3×30mL)で洗浄し、無水MgSO4で乾燥して減圧下で濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、ヘプタン)で精製することにより、2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモオクチル)チオフェン(3.9g、56%)を与える。1H NMR DMSO-D6 300MHz: 7.14 (s, 1H), 3.52 (t, 2H), 2.50 (t, 2H), 1.65-1.10 (m, 14H).
(E)−4−[4−[8−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)オクチルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オンの調製
ジメチルホルムアミド 75mL中の2,5−ジブロモ−3−(8−ブロモオクチル)チオフェン(3.0g、6.0mmol)、(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(1.2g、6.0mmol)、及びK2CO3(1.9g、13.9mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。80℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、15/85:AcOEt/ヘプタン)で精製することにより、(E)−4−[4−[8−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)オクチルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(3.17g、88%)を与える。1H NMR DMSO-D6 300MHz:: 7.67 (d, 1H),7.48 (d, 2H), 6.90 (d, 2H), 6.79 8s, 1H), 6.33 (d, 1H), 4.00 (t, 2H), 3.81 (s, 3H), 2.54 (t, 2H), 1.82 (t, 2H), 1.65-1.35 (m, 10H).
ポリマー(26)の調製
THF 10mL中の(E)−4−[4−[8−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)オクチルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(1310mg、2.550mmol)の溶液に、イソプロピル マグネシウム クロリド 1.35mL(2.70mmol、THF中2.0M)を−40℃で滴下により加える。反応混合物を−40℃で1時間撹拌して、THF 3mL中のNi(dppp)Cl2(13.5mg、0.0256mmol)の懸濁液を加える。生じる赤色の溶液を室温まで温める。室温で12時間撹拌後、反応混合物を1N HCl(100mL)に注ぎ入れ、CHCl3で2回抽出する。有機層を合わせて、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮して冷MeOH中で沈殿させる。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、ヘプタン、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(26)を暗紫色の結晶(575mg、63%)として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.62 (d, 1H), 7.42 (d, 2H), 7.00 (s 1H), 6.85 (d, 2H), 6.27 (d, 1H), 3.95 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 12H).
ポリマー(27)の調製
NMP 40mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(82mg、0.25mmol)、(E)−4−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキシルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(126mg、0.25mmol)、2,5−ビス(トリメチルスタンニル)−チエノ[3,2−b]チオフェン(233mg、0.50mmol)及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(12mg、0.01mmol)の溶液をアルゴン下で95℃で撹拌する。95℃で2時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、沈殿物を濾別する。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(27)を暗紫色の結晶(82mg、43%)として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.65 (d, 0.5H), 7.44 (m, 1H), 7.20 (m, 2H), 7.00 (sb, 1H), 6.87 (m, 1H), 6.29 (d, 0.5H), 3.98 (bs 1H), 3.79 (bs, 1.5H), 2.82 (t, 2H), 1.90-1.30 (m, 8H), 1.36 (t, 1.5H).
(Z)−2−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]−3−(4−フルオロフェニル)プロパ−2−エンニトリルの調製
ジメチルホルムアミド 50mL中の2,5−ジブロモ−3−(8−ブロモオクチル)チオフェン(1.97g、4.85mmol)、(Z)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ−2−エンニトリル(1.2g、5.0mmol)、及びK2CO3(4.0g、28.94mmol)の混合物をアルゴン下で100℃で撹拌する。100℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、10/90:AcOEt/ヘプタン)で精製することにより、(Z)−2−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]−3−(4−フルオロフェニル)プロパ−2−エンニトリル(2.3g、85%)を与える。
ポリマー(28)の調製
NMP 40mL中の(Z)−2−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキソキシ]フェニル]−3−(4−フルオロフェニル)プロパ−2−エンニトリル(141mg、0.25mmol)、(E)−4−[4−[6−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)ヘキシルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(126mg、0.25mmol)、2,5−ビス(トリメチルスタンニル)−チエノ[3,2−b]チオフェン(233mg、0.50mmol)及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(12mg、0.01mmol)の溶液をアルゴン下で95℃で撹拌する。95℃で2時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、沈殿物を濾別する。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固することにより、ポリマー(28)を暗紫色の結晶(83mg、34%)として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.8 (m, 1H), 7.62 (m, 0.5H), 7.51 (m, 1H), 7.42 (m, 1H), 7.30 (sb, 0.5H), 7.20 (m, 2H), 7.08 (d, 1H), 7.00 (s, 1H), 6.90-6.85 (m, 2H), 6.27 (m, 0.5H), 3.97 (t, 2H), 3.78 (s, 1.5H), 2.83 (t, 2H), 1.90-1.10 (m, 8H),
ポリマー(29)の調製
トルエン 40mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(450mg、0.90mmol)、9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジボロン酸(500mg、0.9mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(52mg、0.045mmol)、K2CO3(500mg、3.6mmol)及び臭化テトラブチル(5mg、触媒)の溶液をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で18時間後、反応混合物を冷水に注ぎ入れる。生じる混合物をトルエンで2回抽出する。有機層を合わせて水で2回洗浄し、無水MgSO4で乾燥して蒸発乾固する。粗生成物をCHCl3に溶解して、メタノール中で沈殿させる。沈殿物を濾別し、メタノールで洗浄して乾燥することにより、ポリマー(29)を帯緑黄色の結晶(557mg、87%)として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 7.8-7.5 (m, 4H), 7.66 (d, 1H),7.5-7.3 (m, 2H), 7.46 (d, 2H), 7.34 (s 1H), 6.88 (d, 2H), 6.32 (d, 1H), 3.97 (t, 2H), 3.80(s, 3H), 2.80 (m, 2H), 2.06 (m, 4H), 1.79 (m, 4H), 1.49 (m, 4H), 1.11 (m, 20H), 0.83 (t, 6H), 0.80 (m, 4H).
(E)−4−[4−(8−ブロモオクトキシ)フェニル]ブタ−3−エン−2−オンの調製
ジメチルホルムアミド 250mL中の(E)−4−(4−ヒドロキシフェニル)ブタ−3−エン−2−オン(8.2g、46.0mmol)、1,8−ジブロモオクタン(25g、92mmol)、及びK2CO3(12.7g、92mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。80℃で12時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥して蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、トルエン)で精製することにより、(E)−4−[4−(8−ブロモオクトキシ)フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(15g、88%)を与える。
2,5−ビス[8−[4−[(E)−3−オキソブタ−1−エニル]フェノキシ]オクチル]−1,4−ビス(2−チエニル)ピロロ[3,4−c]ピロール−3,6−ジオンの調製
ジメチルホルムアミド 50mL中の(E)−4−[4−(8−ブロモオクトキシ)フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(3.4g、9.2mmol)、1,4−ビス(2−チエニル)−2,5−ジヒドロピロロ[3,4−c]ピロール−3,6−ジオン(1.38g、4.6mmol)、及びK2CO3(1.3g、9.3mmol)の混合物をアルゴン下で80℃で撹拌する。110℃で12時間後、反応混合物を冷水に注ぎ入れる。沈殿物を濾別して、水及びメタノールで数回洗浄する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、5/95:AcOEt/CH2Cl2)で精製することにより、2,5−ビス[8−[4−[(E)−3−オキソブタ−1−エニル]フェノキシ]オクチル]−1,4−ビス(2−チエニル)ピロロ[3,4−c]ピロール−3,6−ジオン(800mg、21%)を与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 8.95 (dd, 2H), 7.66 (d, 2H), 7.65(d; 2H), 7.47 (dd, 4H), 7.30 (m, 4H), 6.89 (dd, 4H), 6.32 (d, 2H), 4.09 (t, 4H), 3.98 (t, 4H), 3.81 (s, 6H), 1.78 (m, 8H), 1.65-1.30 (m, 16H).
(E)−4−[4−[8−[2,7−ジブロモ−9−[8−[4−[(E)−3−オキソブタ−1−エニル]フェノキシ]オクチル]フルオレン−9−イル]オクトキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オンの調製
ジメチルホルムアミド 35mL中の2,7−ジブロモ−9H−フルオレン(2.0g、6.17mmol)、及びNaH(360mg、15.00mmol)の混合物をアルゴン下で室温で撹拌する。室温で1時間後、(E)−4−[4−(8−ブロモオクトキシ)フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(5.2g、13.9mmol)を何回かに分けて加え、反応混合物を更に12時間撹拌する。反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥して、蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、トルエン)で精製することにより、(E)−4−[4−[8−[2,7−ジブロモ−9−[8−[4−[(E)−3−オキソブタ−1−エニル]フェノキシ]オクチル]フルオレン−9−イル]オクトキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(2.7g、44%)を与える。
(E)−4−[4−[8−(2,7−ジブロモ−9H−フルオレン−9−イル)オクトキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オンの調製
ジメチルホルムアミド 35mL中の2,7−ジブロモ−9H−フルオレン(2.0g、6.17mmol)、及びNaH(180mg、7.50mmol)の混合物をアルゴン下で室温で撹拌する。室温で1時間後、(E)−4−[4−(8−ブロモオクトキシ)フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(2.4g、6.5mmol)を何回かに分けて加え、反応混合物を更に12時間撹拌する。反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、AcOEtで2回抽出する。有機層を合わせて、1N HClで洗浄し、H2Oで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥して、蒸発乾固する。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(SiO2、トルエン)で精製することにより、(E)−4−[4−[8−(2,7−ジブロモ−9H−フルオレン−9−イル)オクトキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(1.4g、37%)を与える。
ポリマー(30)の調製
NMP 40mL中の4,7−ジブロモ−2,1,3−ベンゾチアジアゾール(37mg、0.125mmol)、(E)−4−[4−[8−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)オクチルオキシ]フェニル]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(200mg、0.375mmol)、2,5−ビス(トリメチルスタンニル)−チエノ[3,2−b]チオフェン(233mg、0.50mmol)及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(12mg、0.01mmol)の溶液をアルゴン下で95℃で撹拌する。95℃で2時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、沈殿物を濾別する。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を蒸発乾固する。沈殿物を濾別して乾燥することにより、ポリマー(30)を暗黒色の粉末(114mg、58%)として与える。
ポリマー(31)の調製
NMP 40mL中の4,8−ジブロモ−ベンゾ−[1,2−c:4,5−c’]−ビス[1,2,5]−チアジアゾール(44mg、0.125mmol)、(E)−4−[4−[8−(2,5−ジブロモ−3−チエニル)オクチルオキシ]フェニル]ブタ−3−エン−2−オン(200mg、0.375mmol)、2,5−ビス(トリメチルスタンニル)−チエノ[3,2−b]チオフェン(233mg、0.50mmol)及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(12mg、0.01mmol)の溶液をアルゴン下で95℃で撹拌する。95℃で2時間後、反応混合物を1N HClに注ぎ入れ、沈殿物を濾別する。ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をMeOH、アセトン及び最後にCHCl3で抽出する。CHCl3画分を濃縮して、アセトン中で沈殿させる。沈殿物を濾別して乾燥することにより、ポリマー(31)を暗黒色の粉末(62mg、15%)として与える。
ポリマー(32)の調製
トルエン 35mL中の2,5−ジブロモ−3−(6−ブロモヘキシル)チオフェン(362mg、0.72mmol)、2,1,3−ベンゾチアジアゾール−4,7−ビス(ボロン酸ピナコールエステル)(280mg、0.72mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(42mg、0.036mmol)、K2CO3(500mg、3.6mmol)及び臭化テトラブチル(5mg、触媒)の溶液をアルゴン下で90℃で撹拌する。90℃で2時間後、反応混合物をメタノールと濃HClの混合物(100:1)に注ぎ入れる。沈殿物を濾別し、メタノールで洗浄して、ソックスレー抽出器を用いることにより、濾液をアセトン及びCHCl3で抽出する。CHCl3画分を濃縮して、アセトン中で沈殿させる。沈殿物を濾別して乾燥することにより、ポリマー(32)を暗黒色の粉末(290mg、87%)として与える。1H NMR CDCl3 300MHz: 8.23 (m, 1H), 7.99 (m, 1H), 7.83 (m, 1H), 7.63 (dd, 1H), 7.44 (d, 2H), 6.87(d, 2H) 7.00 (s 1H), 6.28 (d, 1H), 3.94 (t, 2H), 3.78 (s, 3H), 2.84 (t, 2H), 1.78 (m, 4H), 1.78 (m, 2H), 1.45 (m, 4H).
ポリマー(1)の二色性挙動の測定
ジクロロエタン(C2H4Cl2)中に3.5重量% フォトポリマー(1)を含有する溶液を調製する。この溶液(S1)を溶融石英基板上に2000rpmの回転速度で30秒間スピンコーティングし、続いて110℃で10分間焼くと、厚さおよそ250nmの薄いポリマー層が生成する。このフォトポリマー層を次に、280〜340nmの波長範囲の高圧水銀灯からの直線偏光した光である、アライニング光に曝す。アライニング光は、基板に垂直(0°)に入射する。照射線量は、2000mJ/cm2である。UV吸収Ap(λ)及びAs(λ)を、Perkin Elmer分光光度計(Lambda 900)を用いて、190nm〜700nmの波長範囲でそれぞれアライニング光方向に平行及び垂直な偏光した光で測定する。二色性は、A(λ)=Ap(λ)−As(λ)として算出される。
液晶の光重合しうるモノマー配合物(S2)の調製
29.1重量%のLCM1、0.3重量%の光開始剤IRGACURE(商標)369(Ciba SC製)、0.3重量%のTinuvine 123、及び0.3重量%のBHTからなる溶液を、アニソールを溶媒として用いて調製する。この溶液を室温で30分間撹拌して、0.20μm PTFE hi-capで濾過する。
光配向の一般手順
半導電性ポリマーの2重量%溶液(S1)をo−ジクロロベンゼン中に調製する。この溶液を80℃で30分間撹拌し、冷却して0.20μm PTFE hi-capで濾過する。この溶液を2000rpmでガラス基板上にスピンコーティングし、次にこの基板を真空下で室温で12時間及び/又は150℃で10分間乾燥する。続いて基板を水銀高圧灯からの偏光UV光で照射するが、入射方向は基板表面に対して垂直とする。偏光にはMoxtec偏光子を使用する。Moxtec偏光子を用いた偏光UVの露光エネルギーは、0〜2000mJ.cm−2を変動する。配合物(S2)(実施例C2)を、直線偏光した光に曝した基板上に800rpmでスピンコーティングし、次にこの基板を50℃で30秒間乾燥する。得られる基板を続いて窒素雰囲気で30秒間パージし、次に窒素雰囲気下で1000mJ.cm−2の等方性UV光に曝す。配向品質は、交差偏光子の間で肉眼で観察する。LCダイレクタの配向、即ち、LC分子が配向する好ましい方向は、Leitz偏光顕微鏡に準拠したBerek傾斜補償器で決定される。
光配向材料としてのポリマー(1)〜(17)の応用
ポリマー(1)〜(17)の配向利用可能性は、実施例C2及びC3に前記の手順に従い決定される。
実施例C4で調製されたデバイスのコントラスト測定
実施例B4で調製されたデバイスを、交差偏光子の付いたLeitz顕微鏡下に置き、顕微鏡に接続した光電子増倍管(その信号はディジタル電圧計により測定される)により、明状態と暗状態で別々に光強度を測定する。コントラスト比は、以下の等式を用いて算出される:
コントラスト=V45°/(V0°−V基板)
[ここで、
V0°(V)は、最小光強度、即ち、暗状態であり、
V45°(V)は、最大光強度、即ち、明状態であり、
V基板は、ガラス基板及びスピンコーティングされたB4(配合物(S2)なし)で測定される光強度である]。
コントラスト比は、各エネルギーについて決定され、以下の表に報告される。
OFETデバイスからの電荷担体移動度決定
Fraunhoferのプレパターン化OFET基板(世代4)を、40℃の超音波槽中、石けんと水の混合物、脱イオン水、アセトン及びイソプロパノールで順に20分間洗浄する。基板をUVオゾンで30分間処理して、グローブボックスに直接挿入する。洗浄した基板をHMDSで不動態化して、135℃で10分間アニーリングする。半導電性ポリマーの0.8重量%溶液をo−ジクロロベンゼン中に調製する。この溶液を80℃で30分間撹拌して、基板上にスピンコーティングする。この層を真空下で室温で12時間乾燥し、OFETの挙動を測定する。試料を偏光UV光で照射して、OFET挙動を再び測定する。OFET挙動は、以下の表に報告される。
実施例C6で調製されたデバイスの配向試験及びコントラスト測定
配合物(S2)(実施例C2)を、直線偏光した光に曝したOFET基板上に800rpmでスピンコーティングし、次にこの基板を50℃で30秒間乾燥する。得られる基板を続いて窒素雰囲気で30秒間パージし、次に窒素雰囲気下で1000mJ.cm−2の等方性UV光に曝す。このデバイスを、交差偏光子の付いたLeitz顕微鏡下に置き、顕微鏡に接続した光電子増倍管(その信号はディジタル電圧計により測定される)により、明状態と暗状態で別々に光強度を測定する。コントラスト比は、以下の表に報告される。
Claims (12)
- 式(I):
[式中、
A、B、E及びFは、相互に独立に、不飽和脂肪族基を表すか;あるいは
A、B、E及びFは、相互に独立に、置換又は非置換の炭素環式又は複素環式芳香族基(好ましくは、3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の置換又は非置換の単環、あるいは3、4、5、6、8、9、10、11、12、13又は14個の原子の、少なくとも2個の別個の環の、又は/及び少なくとも2個の縮合した単環の置換又は非置換の多環から選択される)を表し;
L1、L2、L3、L4及びL5は、相互に独立に、架橋基(好ましくは、単結合、−NH−、−PH−、−CH=CH−、−CR5=CH−、−C≡C−又は金属系である)を表し;
a、b、e及びfは、相互に独立に1〜0であり、ただし、a+bの合計=1であり、そしてe+f=1であり、
a’、b’、e’及びf’は、相互に独立に、それぞれa、b、e及びfに等しく、
gは、0又は1であり、
n及びmは、相互に独立に、0〜10000であり、
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7及びY8は、相互に独立に、スペーサーであり、そして
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7及びD8は、相互に独立に、水素、−R1、ハロゲン又は光配向基であり;ここで、
R1は、環状、直鎖又は分岐の、置換又は非置換のC1−C24アルキル(ここで、1個以上の、好ましくは隣接しないCH2、C、CH基は、相互に独立に、連結基及び/又は架橋基を介して結合した非芳香族、芳香族の、非置換若しくは置換の炭素環式若しくは複素環式基により置換されていてもよい)である(ただし、
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7及びD8の少なくとも1個は、光配向基である)]で示される化合物。 - 架橋基が、−CH=CH−、−CR5’=CR5−、−C≡C−、−CR5=N−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−NR6−、−PR6−又は単結合から選択される[ここで、R5、R5’、R6は、相互に独立に、水素又はC1−C6アルキル;又は環状、直鎖若しくは分岐の、置換若しくは非置換のC1−C24アルキレン(ここで、1個以上のCH2基は、相互に独立に連結基により置換されていてもよい)である]、請求項1記載の化合物。
- 光配向基が、異方性吸収基である、請求項1記載の化合物。
- 少なくとも1つの式(I)及び/又は(II)及び/又は(III)の化合物を含む組成物。
- 請求項1記載の、又は請求項6により調製される、少なくとも1つの化合物を含む、ポリマー、コポリマー又はオリゴマー層。
- ポリマー層、コポリマー層又はオリゴマー層の製造方法であって、請求項1記載の、又は請求項6により調製される、1つ以上の化合物を支持体に塗布し、そしてアライニング光で処理する方法。
- 請求項10記載の方法により入手できる、ポリマー、コポリマー又はオリゴマー層。
- 請求項9又は11記載の少なくとも1つのポリマー層、コポリマー又はオリゴマー層を含む、光学素子及び電気光学素子又は光電子素子及び多層システム。
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