JP2019503076A - 有機半電導性材料および有機デバイスでのその使用 - Google Patents

有機半電導性材料および有機デバイスでのその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、一般式I:EWG1−(T1)−(T2)−(Z)−(T3)−(T4)e−EWG2の化合物に関する。前記化合物は、有機電子デバイス中の機能性成分として使用され得、かつ有機太陽電池における改善された吸収を導き得るか、または増大された電荷キャリア移動性を有し得る。
【選択図】図1

Description

本発明は、式Iの有機材料および半電導性部品でのその使用に関する。
有機エレクトロニクスでは、電導性ポリマーまたは小有機分子の相互接続を使用する。これに関連する有機電子部品は、例えば、ディスプレイ、データメモリまたは特に電界効果トランジスタを含むトランジスタであり得る。これらの部品は、有機光電子部品も含んでなり、その例は、入射放射が電荷キャリア、例えば、結合電子正孔対(励起子)を生成する光活性層を含んでなる、太陽電池および光検出器などの有機光活性部品である。さらなる光電子部品は、電流がそれらを通過するときに発光する発光エレクトロルミネセント部品である。光電子部品は、一方の電極が基体上に適用され、かつ他方が反対電極として作用する少なくとも2つの電極を含んでなる。電極間に少なくとも1つの光活性層、好ましくは有機光活性層が位置する。さらなる層、例えば、輸送層が電極間に配置されていてもよい。
適切な革新的有機材料の使用により、様々な革新的部品を提供することが可能である。したがって、薄く、フレキシブルであり、軽量であり、かつまた色の可変性を有し、加えて高価ではない新規応用が開発されている。
有機電子部品で使用する場合に部品の特性の改善をもたらす有機半導体材料の調査が続けられている。
本発明に従って、この課題は、請求項1において特許請求される一般式Iの化合物によって解決される。この化合物のさらなる有利な実施形態および本発明の化合物の有利な使用、ならびにこれらの化合物を含んでなる有機電子部品がさらなる請求項の主題である。
請求項1において特許請求される本発明の主題は、一般式I:
EWG1−(T1)−(T2)−(Z)−(T3)−(T4)−EWG2
の化合物であって、式中、
− パラメータa、b、dおよびeは、それぞれ互いに独立して、0または1であり、
− パラメータcは、1、2、3、4または5であり、
− 一般基Zは、−M−N−または−N−M−のように結合された2つの基MおよびNのブロックであり、ここで、は、基T1〜T4またはEWG1もしくはEWG2への付加を示し、
− 基Mは、それぞれ互いに独立して、

から選択され、
− 基Nは、それぞれ互いに独立して、

から選択され、
− MおよびNは、基Mの少なくとも1つのN原子および基Nの少なくとも1つのO原子が、それぞれ2つのC原子を介して互いに連結されるようにそれぞれ結合され、かつ

は、一般式Iの化合物における他の基への付加を示し、
− X〜X16は、互いに独立して、NまたはC−Rから選択され、ただし、式3および6の基において、それぞれの場合に、基X/XおよびX16/X15からの1つの基は、一般式Iの化合物における他の基への付加

を示すことを条件とし、
− それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、その置換基は、特にハロゲン、例えばFであってよく、かつC〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子、例えばOまたはSによって置き換えられていてもよい);C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリールであって、これらの基の全てにおいて水素原子が置換されることが可能である、C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール(置換Oアルキル基が好ましい);CN、NR’R’’(ここで、R’およびR’’は、それぞれ互いに独立して、H、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、例えばハロゲンによって置換されていてもよく、かつC〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子、例えばOまたはSによって置き換えられていてもよい)から選択される)から構成される群から選択され、
− R、R、Rは、それぞれ互いに独立して、H、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、好ましくはハロゲンによって置換されていてもよく、かつC〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子、例えばOまたはSによって置き換えられていてもよい);置換または未置換C〜C20アルケニル、置換または未置換アリール、置換または未置換ヘテロアリール、CNから構成される群から選択され、
− 各Qは、互いに独立して、S、O、Se、NR’’’(ここで、R’’’は、R〜Rと同様に定義される)から選択され、
− 電子求引性基EWG1およびEWG2は、互いに独立して、少なくとも1つのC=C二重結合を有する電子求引性基であり、
− 基T1、T2、T3およびT4は、それぞれ互いに独立して、

から選択され、かつ


は、一般式Iの化合物における他の基への付加を示し、
− RおよびRは、それぞれ互いに独立して、基:H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、C〜C20アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、例えばハロゲンによって置換されていてもよく、式Iの化合物中に置換基R13が存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、それぞれの場合に式11または式11からの二重結合が位置することが可能であることを条件とし、
− W〜Wは、それぞれ互いに独立して、N、CRから選択され、ここで、Rは、上記で定義された通りであり、
− X17〜X27は、互いに独立して、C−Rから選択され、ここで、Rは、上記で定義された通りであり、ただし、式12、13および14の基において、それぞれの場合に、基X20/X21、X23/X24およびX26/X27からの1つの基は、一般式Iの化合物における他の基への付加

を示すことを条件とし、
− Aは、S、O、NR’’’’、Seであり、
− Qは、S、O、NR’’’’、Seであり、
− 基AおよびQに関して、置換基R’’’’は、それぞれの場合に互いに独立して、H、CN、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、C〜C20アルキルのH原子は、置換されていてもよく、特にハロゲン、例えばFによる置換があってもよい);C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、置換または未置換アリール、置換または未置換ヘテロアリールから選択される、化合物である。
驚くべきことに、本発明の化合物の場合、ドナーブロックZにおける一般構造要素により、少なくとも1つの基Mおよび1つの基Nは、基Mの少なくとも1つのN原子および基Nの1つのO原子が、それぞれ2つのC原子を介して互いに連結されるようにそれぞれ結合され、これらの化合物は、広域にかつ強く、放射線、特に光を吸収し、有機光活性部品における高められた効率を導くことが可能なものであることが確認された。さらに、これらの化合物は、強化された電荷キャリア移動性も有し、したがって、本発明の化合物を含んでなるトランジスタなどの有機電子部品は、改善された電気的価値を示すことも可能である。
本発明の化合物は、特に電荷キャリア輸送層、例えばp−導電性材料として使用され得る。吸収スペクトルおよび発光スペクトルは、より低いUVから開始して赤外線スペクトル域まで延在し得る。
上記の少なくとも1つの基Mは、次の一般式1〜3:

の、少なくとも1つのN原子を有するピロール構造または縮合ピロールスカフォードから選択される。
この基Mは、次の一般式3〜5:

の、少なくとも1つのO原子を有するフラン構造または縮合フランスカフォードから選択される少なくとも1つの基Nに直接連結する。
ここで、中央の基Zにおいて、パラメータcが>1である場合、M−Nおよび/またはN−Mブロックから構成される複数の指標群の連続、例えば、−M−N−M−N−M−N−−M−N−N−M−M−N−または−N−M−N−M−N−M−N−M−が存在し得ることも可能である。
この構造的特徴(−M−N−または(−N−M−を基準にして、本化合物は、上記の構造要素を有さない本発明の化合物ではない化合物と比較して、好ましくは可視スペクトル域において高い光学密度、特に吸収スペクトルにおける光学密度上での高い積分を有する。「積分」とは、ここで、吸収スペクトルにおける曲線より下の面積含有量を意味し、これは、有機感光性材料として材料の適合性のために重要な特徴である。
一般式Iの本発明の化合物は、常に存在する電子ドナー基Zに加えて、さらなる電子ドナー基T1、T2、T3およびT4を有してもよく、それにより、Zを通してすでに存在する共役π−電子系のさらなる拡張がもたらされる。電子ドナー基は、末端電子アクセプター基EWG1およびEWG2によって両側が挾まれている。
本発明の化合物は、特に「小分子」と呼ばれるものであり、それは、100〜2000g/モルのモル質量を有し、特に単分散であってよい非ポリマー、オリゴマー有機分子を意味する。
電子求引性基EWG1およびEWG2は、好ましくは、互いに独立して、

から選択され得、かつ


は、一般式Iの化合物における基T1〜T4またはZへの付加を示し、
− RおよびR12は、それぞれ互いに独立して、H、CN、COORから選択され、ただし、RおよびR12は、両方ともHであることはできないことを条件とし、
− Rは、R〜Rの場合において定義されたのと同一の化合物の群から選択され、
− 各R13は、互いに独立して、基:H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、式Iの化合物中に置換基RまたはRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、それぞれの場合に式11または式11からの二重結合が位置することを条件とし、
− Vは、O、Sであり、
− Yは、O、S、C(CN)であり、
− Uは、O、S、C(CN)であり、
− RおよびRは、それぞれ互いに独立して、基H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、基EWG1およびEWG2のそれぞれに関して、それぞれのC=C二重結合についてそれぞれの場合にそれぞれ互いに独立して、E−異性体およびZ−異性体の両方が存在し得る。
したがって、式7、8および9におけるそれぞれのC=C二重結合に関して、E異性体(「E」=ドイツ語でentgegen=反対;すなわちトランス構造)およびZ異性体(「Z」=ドイツ語でzusammen=一緒;すなわちシス構造)の両方が存在し得、これらの異性体は、C=C二重結合の軸に対する180°の概念的回転によって形成される。これは、例として、式8:

の基を使用して説明される。
両方の異性体は、互いに別々に存在し得、C=C二重結合に対する概念的回転によって(二重結合上で矢印によって示される)他方へ変換可能であり、したがって式8の基に関して次の2つの異性体が得られる。
さらに特に、EWG1は、EWG2と同一であってよい。
一般式Iの本発明の化合物において、アリール基およびヘテロアリール基は、好ましくは、C〜C10アリールおよびC〜C10ヘテロアリール基であってよい。置換基は、水素以外の全ての原子および原子団であると理解される。考慮された置換基としては、特にハロゲン、例えばフッ素、またはC〜Cアルキル基が含まれ、それは順番に置換されてもよい。O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニルおよびアルキニル基は、それぞれC〜C20基、好ましくはC〜C基であってよい。
本発明の式Iの化合物の環式または開鎖C〜C20アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってよく、好ましくはC〜Cアルキル基である。これらのアルキル基の非隣接および非末端C原子は、ヘテロ原子によって置き換えられてもよい。
「ヘテロ原子」は、式Iの化合物の意味において、特にO、S、Se、または置換基R’’’’’がすでに上記された置換基R〜Rと同様に定義されるNR’’’’’を意味する。

によって示される個々の基の結合位置は、式Iの化合物における他の基へのそれぞれの基の付加点を特徴付ける。換言すれば、例えば、式Iの化合物の電子求引性基EWG1に関して、ドナー基T1(a=1)もしくはT2(a=0およびb=1)、またはパラメータaおよびbが両方とも0である場合、ドナー基Zへの付加である。
これらの有機材料は、印刷、結合、コーティング、蒸着または別の様式で薄フィルムの形態でまたはホイルへと小体積で適用される。薄層の製造のために考察された方法は、全てガラス、セラミック支持体または半電導性支持体上でのエレクトロニクスのためにも使用される方法である。
本発明のさらなる実施形態に従って、式Iの化合物では、c=1であり、一般式
EWG1−(T1)−(T2)−Z−(T3)−(T4)−EWG2
である。
本発明者らは、1つのドナーブロックZが、構造上異なる化合物と比較して増加した光学密度を得るために十分であることを確認した。
さらに、電子求引性基EWG1およびEWG2は、互いに独立して、次の式7:

の基であってよい。
この種類の電子求引性基EWG1およびEWG2は、蒸着によって基体に特に効果的に適用されることが可能である式Iのオリゴマー化合物を導く。特に好ましくは、RおよびR12はCNであり、したがって、特に強電子求引性基ジシアノ−ビニレンがもたらされる。さらに、置換基R13は、好ましくはHであり得る。
本発明のさらなる実施形態によれば、c=1であり、一般式
EWG1−(T1)−(T2)−Z−(T3)−(T4)−EWG2
(式中、Z=−M−N−または−N−M−である)のものである式Iの化合物は、式1:

の基Mを有する。
さらなる縮合芳香族π−電子系を有さないドナーブロックMに関する、これらの単純なピロール構造単位は、それらが同様にドナー基Nを有する場合、本発明の化合物に関する放射の吸収における有意な増加をすでに導く。しかしながら、例えば、インドールなどのピロール、または一般式2もしくは3によって変換された他の化合物を含有するドナーブロックMとして縮合環系を使用することも可能である。
「置換された」および「置換基」という用語は、本発明の意味において、1つ以上のH原子が他のいずれかの原子団または別の原子によって交換されたことを意味すると解釈されるべきである。この意味での「置換基」は、特にハロゲン、または擬似ハロゲン、例えばフッ素またはCN、また、アリール基、例えばフェニル、またはアルキル基、例えばC〜Cアルキル基であってよい。
一般式IのこのドナーブロックMにおける一般基および置換基は、次によって定義されてよい。
− XおよびXは、互いに独立して、C−Rから選択され、ここで、それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される。
構造断片ZにおけるさらなるドナーブロックNは、次の式4:

の一般基であってよい。
さらなる縮合芳香族π−電子系を有さないドナーブロックNに関する、これらの単純なピロール構造単位は、それらが同様にドナー基Mも有する場合、本発明の化合物に関する放射の吸収における有意な増加をすでに導く。しかしながら、例えば、ベンゾフランなどのフラン、または一般式5または6によって変換された他の化合物を受け取る縮合ドナーブロックを使用することも可能である。
式4中の一般基XおよびX10は、好ましくは、互いに独立して、C−Rから選択され得、ここで、それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される。
式Iの本発明の化合物のドナー領域の共役π−電子系は、少なくとも1つのさらなるドナーブロックT1、T2、T3またはT4の組み込みにより、かつ対応して式Iにおけるこれらのドナーブロックと関連するパラメータa、b、dまたはeを連続的に1に設定することにより、ドナーブロックZを超えて拡張され得る。
特に、aは、1であってよく、その場合、基T1は、好ましくは、式10および/または11:

の基から選択されてよい。
式10に関して、特にA=SまたはOが適用され得る。
さらに、式10において、X17およびX18は、C−Rであり得、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、化合物中に置換基RおよびRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、式11または式11からの二重結合が位置することを条件とする。
ドナーブロックT2が存在する場合、bは、1であり、かつT2は、好ましくは、式10

の一般基である。
式10において、好ましくは、AはSまたはOである。さらに、式10において、X17およびX18は、C−Rであり得、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される。
ドナーブロックT3が存在する場合、dは、1であり、かつ基T3は、好ましくは、式10または11:

(式10中、A=SまたはOが当てはまり得る)の基から選択される。
式10において、特に、X17およびX18は、C−Rであり得、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、化合物中に置換基RおよびRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、式11または式11からの二重結合が位置することを条件とする。
T3と同様に、e=1であるT4は、好ましくは、式10または11の基から選択されてよく、この場合、これらの式に関する一般基および置換基は、好ましくはT3の場合と正確に同様に選択される。
本発明者らは、特に、フランまたはチオフェン残基であり得るさらなる複素環基の存在、ならびにまた、好ましくは電子求引性基EWG1および/またはEWG2の少なくとも1つに隣接して位置するが、複素環基と中央ドナーブロックZとの間に位置していてもよい二重結合の存在により、すでに記載された有利な特性を有する本発明のさらなる分子を調製することが可能であることを確認した。
さらに、二重結合(式11または式11)は、電子求引性基EWG1およびEWG2の両方に隣接して存在し得る。
また、式11または11の基Rと、電子求引性基EWG1および/もしくはEWG2の式7の基R13との間、または式11もしくは11の基Rと式7のR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、式11からの二重結合が位置することを条件とし、環閉鎖は、特に、任意選択的に置換されているシクロペンテニル環の形態または任意選択的に置換されているシクロヘキセニル環の形態で存在する(例えば、表1の本発明の化合物1および2を参照されたい)。
本発明のさらなる実施形態において、本発明の化合物は、基ZおよびT1〜T4に関して特に好ましいドナーブロックを有し、一般構造式II:

が得られる。
置換基および一般基は、本明細書中にすでに説明された様式で定義されてよい。式IIに関して、次の定義が好ましいが、最も一般的な形態において、置換基および一般基に関して有効な定義は、式Iの化合物に関して定義されたものであり、
− Aは、OまたはSであり、
− X17、X18、X、X、XおよびX10は、互いに独立して、C−Rであり、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、置換基RおよびRが存在する場合、それらは、RとR13との間またはRとR13との間に環閉鎖を形成し得、
− パラメータa、b、dおよびeの少なくとも1つは、1であり、かつこれらのパラメータの全てが1であることも可能であり、好ましくは、パラメータの少なくとも1つが0であり、例えば、T4であるが、他の全てのパラメータは1であり、
− RおよびR12は、それぞれ互いに独立して、HおよびCNから選択され、ただし、RおよびR12は、両方ともHであることはできないことを条件とする。
本発明のさらなる態様において、上記の本発明の化合物の全てが有機電子部品で使用可能である。
本発明の化合物の特に強い吸収の観点において、励起子は、これらの化合物を含んでなる層において特に良好な効果へと形成され、したがって、これらの化合物を含んでなる有機光活性部品において、より高い曲線因子FF、改善された開路電圧Vocおよび改善された短絡電流密度Jscが導かれる。他の有機電子デバイスでは、より良好な電子的価値が同様に本発明の化合物の高められた電荷キャリア輸送特性の観点から予想される。
「有機電子部品」という用語は、導電性または半導体材料を使用して製造することができる全ての電子部品を意味し、例は、有機電界効果トランジスタなどのトランジスタ、有機発光部品、有機光活性デバイスであり、その中で、照射によって光活性層中で励起子(電子−正孔対)が形成されることが可能であるもの、例えば、光検出器または有機太陽電池である。
これらの有機電子部品は、一般に、それらの間に配置された有機機能層を有する電極および反対電極を有する。この有機機能層は、正孔(p−導電性)輸送または電子(n−導電性)輸送などの電荷キャリア輸送機能などの有機部品の電子操作のために重要な機能を実施し得る。さらに、有機機能層は、正孔(正電荷)および電極(負電荷)の再結合を通して、電圧が電極および反対電極に適用されるとき、放射、例えば光を放出する発光層も含んでなり得る。有機機能層は、励起子(電子−正孔対)が、放射、例えば光、またはUV放射またはIR放射の形態で照射時に形成される光活性層であってもよい。有機光活性層により、平面ヘテロ接合と呼ばれるものが形成され得、そこでは、特に、平面p−導電性層は、平面n−導電性相に隣接し、p−導電性層またはn−導電性層のいずれかにおいて照射によって形成された励起子は、2層間の境界面において正孔および電子に分離されることができる。さらに、光活性層は、バルクヘテロ接合と呼ばれるものも含んでなり得、そこでは、p−導電性およびn−導電性材料は相互侵入網目の形態で互いの中に移行し、再び、照射によって形成された励起子の分離がp−導電性およびn−導電性材料間の境界面において生じる。
励起子は、電気的に中性の励振状態、電子−正孔対であり、これは、次いで、さらなるステップにおいて、p−n接合において電子および正孔へと分離する。したがって、分離は、電流流動に寄与する自由電荷キャリア中に生じる。ここでの制限因子は、半導体のバンドギャップのサイズであり、したがって、吸収されることができる光子のみがそのバンドギャップより大きいエネルギーを有するものである。光は、常に、自由電荷キャリアではなく励起子のみを生じ、したがって、低い再結合拡散は、光電流のレベルのために重要な成分である。ここでの励起子拡散長さは、光の典型的な浸透深さを超えなければならず、したがって、可能な限り大きい光の部分が電気的に利用されることができる。
一般的な有機太陽電池に関する文献から既知の構成は、例えば、pinまたはnipダイオードから構成され[Martin Pfeiffer,“Controlled doping of organic vacuum deposited dye layers:basics and applications”,PhD thesis TU−Dresden,1999および国際公開第2011/161108A1号パンフレット]:pin太陽電池は、キャリア/基体、それに続いて通常透明なベースコンタクト、p層、i層、n層およびトップコンタクトからなる。nip太陽電池は、キャリア/基体、それに続いて通常透明なベースコンタクト、n層、i層、p層およびトップコンタクトからなる。
ここで、nおよびpドーピングは、それぞれ熱平衡状態において、それぞれ自由電子および正孔の密度の増加を導くドーピングを意味する。したがって、そのような層は、主に輸送層として理解される。nまたはp層が少なくとも部分的に名目上未ドープであり、物理的特性(例えば、異なる可動性)のみに基づいて、または異なる不純物(例えば、合成または層製造から残る残渣)に基づいて、または環境の影響の結果として(例えば、隣接層、金属または他の有機材料の内部拡散、周囲大気からの気体ドーピング)、好ましくはn−導電性またはp−導電性を有することも可能である。これに関連して、そのような層は、好ましくは輸送層として理解されるべきである。
励起子は、電子および正孔が互いから分離される、この種類の境界面へと拡散によって通過する。電子を受け取る材料はアクセプターと呼ばれ、正孔を受け取る材料はドナーと呼ばれる。
「i層」という用語は、未ドープであるか、または本質的な層を特徴付ける。1つ以上のi層は、1つの材料からなってよく(平面ヘテロ接合)、または他に相互貫入網目構造を有するバルクヘテロ接合と呼ばれる2つ以上の材料の混合物からなってよい。
有機pinタンデム電池およびpin複数電池も、文献(独国特許第102004014046号明細書)から既知である。これに関連して、国際公開第2011161108A1号パンフレットは、少なくとも1つの有機層系が電極間に配置されている電極および反対電極を有し、かつ少なくとも2つの光活性層系およびその光活性層系間の同一電荷キャリア型の少なくとも2つの異なる輸送層系も有し、輸送層系が、エネルギーに関して、2つの光活性層系の1つと適合し、かつ他の輸送層系が透明に実施されることを特徴とする光活性部品の形態での実施の提案を開示する。
有機電子部品は、さらなる金属酸化物層も含んでなってよい。
本発明の態様は、図面および例示的な実施形態を使用して以下でより詳細にさらに説明される。
本発明以外の化合物との比較における本発明の化合物の吸収スペクトルを示す。 本発明以外の化合物との比較における本発明の化合物の吸収スペクトルを示す。 本発明以外の化合物との比較における本発明の化合物の吸収スペクトルを示す。 本発明の化合物を含んでなる有機光活性部品(太陽電池)の電流−電圧曲線を示す。 本発明の化合物を含んでなる有機光活性部品(太陽電池)の電流−電圧曲線を示す。 本発明の化合物を含んでなる有機光活性部品(太陽電池)の電流−電圧曲線を示す。 断面における例示的な有機光活性部品を示す。 本発明の化合物の合成の概要を示す。
表1は、概要において、一般式IおよびIIの両方によって包括される本発明の化合物の例示的な実施形態の構造、融点および吸収極大(nmおよび溶媒(SV)中でのeV)を示す。これらの化合物の合成は、以下にさらに詳細に説明される。
驚くべきことに、本発明の化合物が特に強い吸収を示すことが見出された(すなわち、ここで特許請求される範囲外の同様の化合物との比較において、吸収極大における高い光学密度または可視スペクトル領域における光学密度上の高い積分)。
これに関連して、図1は、2つの本発明の化合物以外の化合物:比較材料1および比較材料2との比較において、表1の本発明の化合物4および10に関する、厚さ30nmの蒸着フィルムの吸収スペクトル(nmの波長上の光学密度)の比較を示す。
2つの比較材料の合成に関連する構造および科学文献は、
比較材料1:

(Fitzner et al,Adv.Funct.Mat.2011,21,897−910)
比較材料2:

(Fitzner et al.,Adv.Funct.Mat.2011,21,897−910)
である。
図1の吸収スペクトルから、本発明の化合物が比較化合物よりも実質的により大きい範囲までの放射を吸収し、したがって、可視スペクトル領域において光学密度上のより高い光学積分を有することを見ることができる。
ピロール単位と直接的に並列するフラン単位を含んでなるドナーブロックと相互作用するEWG1およびEWG2基を含んでなる本発明の化合物の有利な相乗効果は、表1の本発明の化合物7、9および10と、ピロールの代わりにEDOT基を含有する、次の構造:

を有する比較化合物3との非常に直接的な比較からも明白である。
以下の表2は、この一連の材料の種々のパラメータを直接的に比較するために示す。光起電パラメータVoc、JscおよびFFは、それぞれの場合にAM1.5照明下で測定されたITO/C60(15nm)/それぞれの化合物:C60(30nm)/BPAPF(10nm)/BPAPF:NDP9(30nm)/NDP9(1nm)/Au(50nm)の構成で、ガラス基板上の光活性層としての、これらの化合物のそれぞれのドナー材料とフラーレンC60との厚さ30nmの混合層を有する太陽電池に関連する(Am=エアマス(Air Mass)、全放射強度1000W/mに対するこのスペクトル量に関してAM=1.5、太陽モジュールの測定のための標準値としてAM=1.5)。ここで、ITOは、アノードとして機能し、隣接するフラーレンC60は、電子輸送層ETLとして機能し、これには、電子アクセプター材料としてのC60および正孔アクセプター材料(ドナー材料)としてのそれぞれの化合物間のバルクヘテロ接合としての光活性層が続き、正孔輸送層HTLとしてのBPAPF(9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ビフェニル−4−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン)、およびNDP9(Novaled AG)がドープされたBPAPF、続いてAuカソードが続く。
図2のスペクトルデータは、本発明の化合物7、9および10との比較における比較材料3の吸収スペクトルを示す。このデータは、溶融シリカに蒸着によって適用された厚さ30nmの層に関し、かつ本発明の化合物が、類似の構造の本発明以外の化合物よりも可視スペクトル領域における光学密度上のより高い光学積分を有することを示す。
表2は、吸収極大(ODmax)における光学密度、可視領域における光学積分(OD−積分)ならびにまたVoc、Jsc、FFおよび効率を示す。
置換基とは無関係に、ピロールおよびEDOTのドナー強度は極めて類似しているが、化合物10は、より高い吸収極大を示すのみならず、可視領域において有意に大きい積分吸収も示す。比較材料3との比較において、本発明の物質(化合物9および10)の優れた特性も、同一太陽電池構造での曲線因子(それぞれの場合に厚さ30nmの光活性層を用いて、比較材料3に関する59%に対して化合物9および10に関する70%〜73%)および光電流Jsc(比較材料3に関する11.5mA/cmに対して化合物9および10に関する13.2〜14.9mA/cm)の光起電パラメータで明白である。有意に増加したFFは、化合物9および10が改善された吸収特性を有するのみならず、優れた電荷キャリア輸送特性も有することを示唆する。本発明によって特許請求される物質の分類の通常でない輸送特性の印象的な証拠は、化合物10が、比較材料1未満の1つの二重結合および比較材料2未満の3つの二重結合を含有する非常に短いオリゴマーであるという事実にもかかわらず、化合物10に関する73%の非常に高い曲線因子である。
(ピロールの両側にフランを有する)最適化された化合物9および10と比較して、チオフェンおよびピロール間の直接的接近における立体障害の結果として有意な低下を被るにもかかわらず、本発明の化合物7さえも比較化合物3と比較してなお有利な傾向にある。
類似の様式において、本発明の物質の利点は、さらなる一連の直接的類似の、この場合、それぞれ、表1の本発明の化合物4と共通の特定の構造要素を有する鏡面対称の材料において明らかである。
比較材料4:

比較材料5:

比較材料6:
材料の吸収スペクトルを図3に示す。このスペクトルデータは、溶融シリカに蒸着によって適用された厚さ30nmの層に関する。
以下の表3は、この一連の材料の種々のパラメータを直接的に比較するために示す。光起電パラメータVoc、JscおよびFFは、それぞれの場合にAM1.5照明下で測定されたITO/C60(15nm)/対応する化合物:C60(30nm)/HTM81(10nm)/HTM81:NDP9(30nm)/NDP9(1nm)/Au(50nm)の構成で、ガラス上の光活性層としての、それぞれのドナー材料とフラーレンC60とから構成される、厚さ30nmの混合層を有する太陽電池に関連する。このスペクトルデータは、溶融シリカに蒸着によって適用された厚さ30nmの層に基づく。
表3は、第一に、比較物質のいずれも化合物4と同様に高いレベルの吸収積分を有さないことを示す。この関連において最も近いものは、密接に構造上関連した比較化合物6であるが、後者は、はるかに狭く、かつあまり構造化されていないスペクトルを有し、おそらく自己組織化に向かう傾向が低いこと、すなわち、より整列の少ない層(ピロールおよびチオフェン間の立体障害)に起因する事実があり、太陽電池の非常により低い曲線因子において劇的に明らかにされた現象である。類似のコメントは、一方で非常に弱い吸収を示す、比較化合物5にも適用される。化合物10と比較して比較材料3に関して上記で示されたものと同様に、本発明のピロール単位の代わりのEDOTを有する比較材料4も、化合物4と比較して重要なパラメータが有意に低下する。
本発明の化合物の多数の誘導体が、光を吸収することができるのみならず、残渣なしで真空蒸着が可能であるのに対して、例えば、(化合物4のようにフランの代わりにチオフェンを有する)上記で示された比較化合物6は、蒸発器原料中に大量の分解残渣を有することを示すことも可能であった。
非常に良好な電荷輸送特性および良好な吸収特性(上記参照)により、優れた曲線因子で高い光電流を生成することが可能である。したがって、非常に良好に組み合わせられた二重/三重/四重または複数接合太陽電池を製造することが可能である。
図4は、次の構造:ITO/C60(15nm)/化合物4:C60(20/30nm、1:1、70℃)/BPAPF(10nm)/BPAPF:NDP9(30nm、9.1重量%)/NDP9(1nm)/Au(50nm)を有し、光活性層がバルクヘテロ接合(BHJ)である、BHJセルによる電流−電圧曲線を示す。
図5は、次の構造:ITO/C60(15nm)/化合物8:C60(20/30nm、3:2、70℃)/BPAPF(10nm)/BPAPF:NDP9(30nm、9.7重量%)/NDP9(1nm)/Au(50nm)を有し、光活性層がバルクヘテロ接合(BHJ)である、BHJセルによる電流−電圧曲線を示す。
図6は、次の構造:ITO/C60(15nm)/化合物10:C60(20/30nm、3:2、50℃)/BPAPF(10nm)/BPAPF:NDP9(30nm、10.6重量%)/NDP9(1nm)/Au(50nm)を有し、光活性層がバルクヘテロ接合(BHJ)である、BHJセルによる電流−電圧曲線を示す。
図7は、例えば、ITOを含んでなる電極2としてカソードがその上に存在するガラスから製造された基体1を有する例示的な光活性デバイスを示す。その上に、ETLとして電子輸送層3と、平面ヘテロ接合またはバルクヘテロ接合のいずれかとして、p−導電性ドナー成分としての本発明の化合物および追加的に電子アクセプター成分としてのn−導電性成分、例えば、C60を含んでなる光活性層4とが配置される。その上にHTLとして正孔導電層5およびアノード6が配置される。
本発明の化合物を有する光活性部品は、さらなる機能層を含んでなってもよく、例えば、同じく複数電池または二重電池として設計されてもよい。
以下の本文において、本発明の化合物のためのモジュール系による特定の例示的な実施形態の合成および一般的な合成経路がさらに説明されるであろう。
合成
本発明の吸収体分子は、単純なモジュール系により、容易にかつ良好な収率で入手可能となるように有利に製造することができる。下記に、例として一般式(I)の本発明の化合物の合成が説明される。
一般化合物(I)は、下記の方法の1つに従って合成することができる。この合成は、ここで、例示的な表示の役割を果たすように意図され、その個々のステップの順序が変更されてもよく、または他の周知の方法によって修正されてもよい。個々の反応ステップの組合せまたは合成経路の一部への変更も可能である。
置換基「Hal−」は、典型的にハロゲン原子を含んでなるハロゲン成分、またはカルボン酸もしくはトリフレート、または−Hを含むさらなる適切な基などの架橋カップリング反応において使用することが可能である他の官能基を意味する。
置換基「Met−」は、より広範な意味で、金属含有もしくは半金属含有官能基を意味する金属成分、または金属を含まず、架橋カップリング反応において使用することが可能であり、かつ−Hを含む他の官能基を意味する。ここで、Met基は、より特に例えば次の官能基:
− SnR 、−B(OR、−Zn−Hal、−Mg−Hal
の1つから選択され得、
は、C〜C10アルキルであり、かつHalは、より特にCl、Br、Iを含有する群から選択されるハロゲンである。
したがって、M−NまたはN−Mを含有する一般化合物(I)の構成単位Zは、当業者に既知のC−Cカップリング反応によって調製されてもよい。
ここで、「Hal」は、より特にCl、Br、Iを含有する群から選択されるハロゲン置換基である。これらの反応のために使用される出発化合物は、商業的に入手可能であるか、または典型的な金属化もしくはハロゲン化反応によって得ることができる。構成単位N−MまたはM−Nを与えるカップリングは、例えば、スズキ(Suzuki)、ネギシ(Negishi)またはスティル(Stille)、クマダ(Kumada)またはヒヤマ(Hiyama)およびさらなるカップリング反応によって実行されてもよく、これらは、「Metal−Catalyzed Cross−Coupling Reactions,2nd,Completely Revised and Enlarged Edition」(Wiley VCH,ISBN:978−3−527−30518−6)(Suzuki:ページ41−123、Negishi:ページ619−670、Stille:ページ125−161、Kumada:ページ671−698、Hiyama:ページ163−216、さらなるカップリング反応:ページ815−889)を含む供給源において記載されている。一般に、しかし、排他的にではなく、C−C架橋カップリング反応は、触媒の使用によって生じる。
N、MまたはT1〜T4から選択されるさらなる基の導入は、C−Cカップリング反応を適切に活性化するための、2つの成分の1つの金属化、およびハロゲン化、または他の第2のカップリング成分の置換により順番に達成され得る。原則として、ここで、いずれのカップリング成分にいずれの活性基を結合させるかを変更することが可能である。典型的に、C−Cカップリング反応において、より電子の豊富な構成単位が「Met置換基」を有する場合、およびより電子が不足する構成単位が「Hal置換基」を有する場合、高い反応収率が達成される。しかしながら、逆反応レジームも良好な結果を導き得る。次いで、さらなる構成単位のカップリングは、例えば、スズキ、ネギシまたはスティル、クマダまたはヒヤマカップリング反応などの当業者に既知のカップリング反応によって再び実行されてよい。適切なカップリング反応の選択は、いずれの存在する官能基との必要な反応条件およびその適合性の観点から当業者によってもたらされる。これらの反応において、標的化合物の理解次第で、1反応ステップあたり1つ以上の構成単位がスカフォードに組み合わされることができる。
1つの構成単位Tが式11または式11の成分である場合、この構成単位は、二重結合の導入のための当業者に既知の習慣的な経路によって生じ得る。この経路には、例えば、ヘック、ウィッティヒおよび/もしくはアルドール反応、または他の排除、コープもしくはマクマリー反応、または上記のC−Cカップリング反応が含まれ得、これらは、March’s Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure,7th Edition(ISBN:978−0−470−46259−1)(chapter 12,pp.649ff,chapter 13,pp.732ff,chapter 16,pp.1067ff,chapter 17,pp.1253ff,chapter 19,pp.1433ff)を含む供給源に記載される。
記載される方法により、いずれの望ましいN、MまたはTの群からのさらなる構成単位を導入することが可能である。
電子求引性基EWG1およびEWG2は、一般に、活性化メチレン単位を有する式7、8または9の成分と、例えば、ガッターマン、ガッターマン−コッホ、ハウベン−ヘッシュ、ビルスマイヤー/ビルスマイヤー−ハック、フリーデル−クラフツ アシル化、または酸誘導体もしくはカルボニル化試薬との反応による下記のリチウム化などの当業者に既知の方法によって隣接部分T、MまたはN上にあらかじめ導入されるカルボニル成分とのアルドール縮合によって導入される。これらは、Organikum(ISBN 978−3−527−33968−6−Wiley−VCH,chapters D2−D9)を含む供給源に記載されている。

基「カルボニル」は、上記のカルボニル成分である。記載された合成ステップの順序は、任意選択的に変更することができる。したがって、例えば、上記の方法の1つによって一般式(I)の2つの部分を構成し、最後の反応ステップにおいて、成分間の結合、M−N、N−N、M−M、N−T、M−TまたはT−Tを形成することが可能である。
本発明の化合物は、
a.二重スティルカップリング、
b.二重逆スティルカップリング、または
c.単一スティルカプリング
のいずれかに基づき、以下に表す方法によって合成された。
以下の組合せは、a、bおよびcに関しての対応する一般操作手順(GOP1〜GOP3)である。
a)一般操作手順(GOP1)
1mmolのジスタンニル化合物反応物1および2.5mmolの反応物2を4mLの対応する溶媒(表4)中に溶解し、溶液を脱気した。次いで、0.05mmolのPd触媒を添加し、反応混合物を一晩加熱した。反応混合物を室温に戻し、この操作で形成した沈殿物を濾去し、この沈殿物をメタノールで洗浄した。粗製生成物を対応する溶媒から再結晶させた。
b)一般操作手順(GOP2)
1mmolのジブロモ化合物および2.5mmolのB4を4mLのジオキサン中に溶解し、溶液を脱気した。次いで、0.05mmolのPd触媒を添加し、反応混合物を一晩80℃まで加熱した。反応混合物を室温に戻し、形成した沈殿物を濾去し、この沈殿物をメタノールで洗浄した。
c)一般操作手順(GOP3)
アルゴンを使用して不活性化されたシュレンク容器中において、1mmolのハロゲン化合物反応物1および1.2mmolの2−[3−(5−トリメチルスタンナニルフラン−2−イル)アリリデン]マロノニトリルB4反応物2を3mLの溶媒中に溶解した。溶液を脱気し、次いで0.05mmolのPd触媒を添加し、反応混合物を撹拌しながら一晩加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、得られた沈殿物を濾去し、この沈殿物をメタノールで洗浄した。粗製生成物をそれぞれの溶媒(表5)から再結晶させた。
代わりに、本発明の化合物は、他の既知のC−Cカップリング反応、例えばスズキまたはネグヒシ(Neghishi)反応によってもたらされることもできる。
反応物1(A)、反応物2(B)および反応物3(C)は、次の方法によって合成されてよい。
化合物A1〜A19の合成
N−プロピル−2,5−ビス−トリメチルスタンニル−ピロール(A1)

この化合物は、G.H.Jana et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2015,(15),3592−3595の文献を参照して調製した。塩化トリブチルスズの代わりに塩化トリメチルスズを使用した。
粗製生成物をメタノールから再結晶し、無色固体として35%の収率で生成物A1を得た。H−NMR(CDCl):6.40ppm(s,2H),3.88(m,2H),1.76(m,2H),0.97(t,3H),0.32(s,18H)。
N−メチル−2,5−ビス−トリメチルスタンニル−ピロール(A2)

この化合物は、G.H.Jana et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2015,(15),3592−3595の文献を参照して調製した。塩化トリブチルスズの代わりに塩化トリメチルスズを使用した。
粗製生成物をイソプロパノールから再結晶し、無色固体として34%の収率で生成物A2を得た。H−NMR(CDCl):6.39ppm(s,2H),3.75(s,3H),0.32(s,18H)。
2,5−ジブロモ−1−エチル−ピロール(A3)

951mg(10.0mmol)の1−エチルピロールをアルゴン雰囲気下で−78℃において50mLのTHF中に溶解した。3.60g(20.0mmol)のNBSを15分間かけて添加した。反応混合物を−78℃において4時間撹拌し、次いで一晩でRTまで加温した。反応混合物を100mLの飽和NaSO溶液と混合し、MTBEで2回抽出した。組み合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄した。それらをNaSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。残渣をシリカゲル上クロマトグラフィーによって精製し、無色油状物として1.00gの生成物A3(40%)を得た。GC−MS(EI,75eV)m/z 252.9(M+,100%)。
1−メチル−2−トリメチルスタンナニル−1H−ピロール(A4)

この合成は、Groenendaal et al.Synth.Commun.1995,25(10),1589−1600と同様に行われた。
1−プロピル−2−トリメチルスタンナニル−1H−ピロール(A5)

この合成は、Groenendaal et al.Synth.Commun.1995,25(10),1589−1600と同様に行われた。
1−エチル−2−トリメチルスタンナニル−1H−ピロール(A6)

この合成は、Groenendaal et al.Synth.Commun.1995,25(10),1589−1600と同様に行われた。
1−フェニル−2−トリメチルスタンナニル−1H−ピロール(A7)

この合成は、Groenendaal et al.Synth.Commun.1995,25(10),1589−1600と同様に行われた。
2,5−ジブロモ−1−フェニル−ピロール(A8)

1446mg(10.0mmol)の1−フェニルピロールをアルゴン雰囲気下で−78℃において50mLのTHF中に溶解した。3.60g(20.0mmol)のNBSを15分間かけて添加した。反応混合物を−78℃において4時間撹拌し、次いで一晩でRTまで加温した。反応混合物を100mLの飽和NaSO溶液と混合し、MTBEで2回抽出した。組み合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄した。それらをNaSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。残渣をシリカゲル上クロマトグラフィーによって精製し、無色固体として2.75gの生成物A8(91%)を得た。H−NMR(アセトン−d):7.57ppm(m,3H),7.31(dd,2H),6.38(s,1H)。
ジメトキシテトラヒドロフランからのピロールの合成のための一般手順
この合成は、Sunil Kumar et al.,J.Phys.Chem.C,2014,118(5),2570からの文献手順と同様に行った。
50mmolの酢酸ナトリウムを室温で100mlの脱イオン水に溶解し、50mmolの対応するアミンを添加した。25mlの氷酢酸をそれに滴下して添加し、混合物を80℃まで加熱した。50mmolの2,5−ジメトキシテトラヒドロフランを滴下して添加し、反応混合物を16時間にわたり80℃で撹拌した。次いで、反応溶液を室温まで戻し、ジクロロメタンで抽出した。有機相を飽和NaCl溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ロータリーエバポレーター上で濃縮した。粗製生成物をクロマトグラフィーによって精製した。
1−フェネチル−2−トリメチルスタンニル−1H−ピロール(A10)の合成

A10の合成は、Groenendaal et al.Synth.Commun.1995,25(10),1589−1600と同様に行われた。
1−(2−フルオロ−フェニル)−1H−ピロール(A17)
1−ベンジル−1H−ピロール(A19)

化合物A17およびA19は、商業的に入手可能である。
化合物B1〜B8の合成
(E)−3−(5−ブロモフラン−2−イル)−プロペナール(B1)

B1の合成は、I.I.Popov,Z.N.Nazarova,A.P.Chumak,Chem.Heterocycl.Compd.,1978,14,(3),253−255の文献を参照して行われる。
50mmolの5−ブロモ−2−フルフラールを100mLの6%NaOH溶液中に懸濁させた。15mLの水中のアセトアルデヒドを0℃において反応混合物に滴下して添加した。撹拌を0℃で1時間継続した。沈殿物を濾過によって単離し、水で洗浄し、乾燥させた。粗製生成物をシリカゲル上クロマトグラフィーによって精製した。収率74%。H−NMR(アセトン−d):9.64ppm(d,1H),7.44(d,1H),7.04(d,1H),6.73(d,1H),6.47(dd,1H)。
(E)−3−(5−ブロモ−フラン−2−イル)アリリデン]マロノニトリル(B2)

36.7mmolの(E)−3−(5−ブロモフラン−2−イル)プロペナールおよび44.0mmolのマロニトリルを50mLのエタノールに溶解した。3.7mmolのβ−アラニンをそれに添加し、反応混合物を室温で24時間撹拌した。形成した沈殿物を沸騰するまで短時間で加熱し、次いで氷浴中で冷却した。結晶化した固体を濾過によって単離し、少量のエタノールで洗浄した。デシケーター中で乾燥し、3.49gの[(E)−3−(5−ブロモフラン−2−イル)アリリデン]−マロノニトリルB2(収率38%)を単離した。EI m/z:250[M],169,141,114。
(E)−3−(5−トリメチルスタンニルフラン−2−イル)プロペナール(B3)

82mLの無水THF中3.06g(29.9mmol)の1−メチルピペラジンの溶液にアルゴン雰囲気下で−78℃において12mL(30mmol)のn−ブチルリチウム溶液(ヘキサン中2.5M)を滴下して添加した。15分間撹拌後、3.15g(25.0mmol)のトランス−3−(2−フリル)−アクロレインを滴下して添加した。さらに15分間撹拌後、3.95g(33.7mmol)のN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンを滴下して添加した。15分間撹拌後、13.4mL(33.5mmol)のn−ブチルリチウム溶液(ヘキサン中2.5M)を滴下して添加した。反応混合物を−20℃において3時間撹拌し、次いで再び−78℃まで冷却した。この温度で29.9mL(29.9mmol)のTHF中トリメチルスズクロリドの1M溶液を添加し、次いで混合物をRTで16時間撹拌した。その後、100mLの水を添加し、有機相を除去し、水相をMTBEで3回抽出し、組み合わせた有機相をそれぞれ80mLの1M塩酸、飽和塩化アンモニウム溶液および食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウム上で乾燥後、溶媒を蒸留によって除去し、残渣をクロマトグラフィー(SiO2、石油エーテル/MTBE 5/1)によって精製した。収量5.52g(76%)。アセトン−d中でのH−NMR(400MHz):0.38(s,9H),6.48(dd,1H),6.84(d,1H),6.97(d,1H),7.51(d,1H),9.63(d,1H)。
2−[(E)−3−(5−トリメチルスタンナニルフラン−2−イル)アリリデン]マロノニトリル(B4)
アルゴン雰囲気下で9.52g(33.4mmol)のB3および2.23g(33.4mmol)のマロニトリルを19mLのエタノールに溶解した。152mg(1.67mmol)のベータ−アラニンを添加し、混合物をRTで4時間撹拌した。その後、混合物を還流温度まで加熱し、撹拌しながら徐々に0℃まで冷却した。沈殿物を濾過によって単離し、2mLのエタノールで洗浄し、減圧下で乾燥させた:9.10g(82%)のオレンジ色結晶質固体。アセトン−d中でのH−NMR(400MHz):0.41(s,9H),6.90(d,1H),7.07(m,2H),7.46(d,1H),8.01(d,1H)。
3−(5−ブロモフラン−2−イル)シクロヘキセ−2−エノン(B5)

アルゴン雰囲気下で25mLのジエチルエーテル中の2.00gの2,5−ジブロモフラン(8.85mmol)の溶液に、−65℃において撹拌しながら15分間で5.53mLのn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M)を滴下して添加した。さらに15分後、1.86gの3−エトキシ−2−シクロヘキセン−1−オン(13.3mmol)を添加し、混合物を一晩にわたりRTで加温した。混合物を150mLの食塩水に添加し、3×100mLのジクロロメタンで抽出した。組み合わせた有機相を2M塩酸で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(SiO、ジクロロメタン)による精製後、B5は、黄色結晶質固体として得られた(1.08g、4.48mmol、51%)。H−NMR(CDCl):6.68ppm(d,1H),6.44−6.43(m,2H),2.60(td,2H),2.46(t,2H),2.14−2.07(m,2H)。
2−[3−(5−ブロモフラン−2−イル)シクロヘキセ−2−エニリデン]マロノニトリル(B6)
アルゴン雰囲気下で1.68gの酢酸アンモニウム(21.8mmol)をジクロロエタン中の1.74gのB5(7.14mmol)および1.42gのマロノニトリル(21.5mmol)の溶液に添加した。混合物を2時間還流し、次いで20mgの1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(0.178mmol)を添加し、次いでさらに16時間還流させた。反応混合物を100mLの水に添加し、3×50mLのジクロロメタンで抽出した。組み合わせた有機相を100mLの水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(SiO、ヘキサン)による精製後、B6は、オレンジ色結晶質固体として得られた(1.15g、3.98mmol、91%)。H−NMR(CDCl):7.19ppm(s,1H),6.79(d,1H),6.49(d,1H),2.80(t,2H),2.64−2.61(m,2H),2.00−1.94(m,2H)。
3−(5−ブロモフラン−2−イル)−2−メチルシクロペント−2−エノン(B7)

アルゴン雰囲気下で45mLのジエチルエーテル中の3.46gの2,5−ジブロモフラン(15mmol)の溶液に、−65℃において撹拌しながら30分間で6.00mLのn−ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、15mmol)を滴下して添加した。さらに15分後、15mLのジエチルエーテル中2.94gの3−エトキシ−2−メチル−2−シクロペンテン−1−オン(21.0mmol)の溶液を添加し、混合物を−65℃において1.5時間撹拌し、次いで一晩にわたりRTまで加温した。150mLのジクロロメタンの添加後、混合物を300mLの1M塩酸に添加した。有機相を除去し、水相を100mLのジクロロメタンで1回抽出した。組み合わせた有機相を2M塩酸(150mL)および水(100mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(SiO、ジクロロメタン/ヘキサン)による精製後、B7は、黄色結晶質固体として得られた(2.10g、8.71mmol、58%)。H−NMR(CDCl):6.75ppm(d,1H),6.50(d,1H),2.86−2.82(m,2H),2.52−2.49(m,2H),2.02(t,3H)。
2−[3−(5−ブロモフラン−2−イル)−2−メチルシクロペント−2−エニリデン]マロノニトリル(B8)
1,2−ジクロロエタン中の1.30gの3−(5−ブロモフラン−2−イル)−2−メチルシクロペント−2−エノン(5.39mmol)および3.60gのマロノニトリル(53.9mmol)の溶液をアルゴン雰囲気下で3.09gのテトライソプロピルオルトチタネート(10.8mmol)と混合し、還流下で3日間攪拌した。反応混合物を塩酸(1M、200mL)に注ぎ、30分間強力に撹拌し、ジクロロメタン(3×100mL)で抽出した。組み合わせた有機相を水(100mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)による精製後、B8がオレンジ色結晶質固体として得られた(1.37mg、4.75mmol、88%)。H−NMR(CDCl):6.82ppm(d,1H),6.55(d,1H),3.09−3.06(m,2H),3.00−2.96(m,2H),2.40(t,3H)。
化合物C1〜C39の合成
2−[5−(1−メチル−1H−ピロル−2−イル)−フラン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C1)

焼成されたシュレンク容器中において、C12(1.01g、4.52mmol)およびA4(849mg、3.48mmol)をアルゴン下で乾燥テトラヒドロフラン(5ml)中において導入し、テトラキス−(トリフェニルホスフィン)−パラジウム(0)(101mg、87μmol)を添加した。反応混合物を80℃の浴温で16時間撹拌し、水(約150ml)に注ぎ、ジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。組み合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン/石油エーテル)による精製により、赤色結晶質固体としてC1が得られた(420mg、1.88mmol、54%)。H−NMR(アセトン−D):7.84ppm(s,1H),7.52(d,1H),7.03−7.02(m,1H),6.97(d,1H),6.90(dd,1H),6.21(dd,1H),4.00(s,3H)。
2−[5−(1−プロピル−1H−ピロル−2−イル)−フラン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C3)

焼成されたシュレンク容器中において、C12(669mg、3.00mmol)およびA5(1.10g、3.00mmol)をアルゴン下で乾燥テトラヒドロフラン(5ml)中において導入し、テトラキス−(トリフェニルホスフィン)−パラジウム(0)(87mg、75μmol)を添加した。反応混合物を70℃の浴温で16時間撹拌し、約150mlの水に注ぎ、ジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。組み合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン/石油エーテル)による精製により、オレンジ色粘性油状物としてC3が得られた(500mg、1.99mmol、66%)。H−NMR(アセトン−d):7.85ppm(s,1H),7.53(d,1H),7.10(dd,1H),6.95−6.93(m,2H),6.23(dd,1H),4.36(t,2H),1.75(sext,2H),0.88(t,3H)。
2−[5−(1−メチル−1H−ピロル−2−イル)−チオフェン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C5)

焼成されたシュレンク容器中において、C11(1.09g、4.55mmol)およびA4をアルゴン下で乾燥テトラヒドロフラン(7ml)中において導入し、テトラキス−(トリフェニルホスフィン)−パラジウム(0)(105mg、91μmol)を添加した。反応混合物を80℃の浴温で16時間撹拌し、水(約150ml)に注ぎ、ジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。組み合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン/石油エーテル)による精製により、赤色結晶質固体としてC5が得られた(670mg、2.80mmol、80%)。H−NMR(CDCl):7.74ppm(s,1H),7.66(d,1H),7.19(d,1H),6.84−6.82(m,1H),6.68(dd,1H),6.23(dd,1H),3.87(s,3H)。
2−[5−(1−エチル−1H−ピロル−2−イル)−チオフェン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C7)

焼成されたシュレンク容器中において、C12(989mg、4.43mmol)およびA6(1.10g、3.41mmol)をアルゴン下で乾燥テトラヒドロフラン(5ml)中において導入し、10分間脱気し、トリス−(ジベンジリデンアセトン)−ジパラジウム(0)(81mg、85μmol)およびトリ−tert−ブチルホスフィンテトラフルオロボレート(100mg、341μmol)を添加した。反応混合物を80℃の浴温で16時間撹拌し、水(約150ml)に注ぎ、ジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。組み合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)による精製により、赤色固体としてC7が得られた(820mg、3.46mmol、78%)。H−NMR(アセトン−D):7.85ppm(s,1H),7.54(d,1H),7.12−7.11(m,1H),6.98(d,1H),6.94−6.93(m,1H),6.25−6.23(m,1H),4.43(q,2H),1.39(t,3H)。
2−[5−(1−フェニル−1H−ピロル−2−イル)−フラン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C9)

焼成されたシュレンク容器中において、C12(1.45g、6.50mmol)およびA7(1.91mg、5.00mmol)をアルゴン下で乾燥1,4−ジオキサン(7.5ml)中において導入した。トリ−tert−ブチルホスフィンテトラフルオロボレート(147mg、0.50mmol)およびトリス−(ジベンジリデンアセトン)−ジパラジウム(0)(118mg、125μmol)を添加した。反応混合物を80℃の浴温で16時間撹拌し、水(約150ml)に注ぎ、ジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。組み合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン/石油エーテル)による精製により、赤色結晶質固体として2−[5−(1−フェニル−1H−ピロル−2−イル)−フラン−2−イルメチレン]−マロノニトリルが得られた(1.35g、4.73mmol、94%)。H−NMR(アセトン−D):7.82ppm(s,1H),7.59(m,3H),7.47(m,2H),7.28(d,1H),7.17(m,1H),7.07(m,1H),6.47(m,1H),5.57(d,1H)。
2−(5−ブロモ−チオフェン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C11)
2−(5−ブロモフラン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C12)

化合物C11およびC12は、文献(Qi et al.,J.Mat.Chem.2008,18,1131)に記載の合成に従って調製される。
2−(5−フラン−2−イル−チオフェン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C13)
2−[5−(5−ブロモフラン−2−イル)−チオフェン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C14)
2−(5−フラン−2−イル−チオフェン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C13)
焼成されたシュレンク容器中において、乾燥1,4−ジオキサン(14.9ml)中のC11(2.39g、10.0mmol)および2−トリブチルスタンニルフラン(4.79g、13.0mmol)をアルゴン下で導入した。トリ−tert−ブチルホスフィンテトラフルオロボレート(293mg、1.00mmol)およびトリス−(ジベンジリデンアセトン)−ジパラジウム(0)(236mg、250μmol)を添加した。反応混合物を80℃の浴温で16時間撹拌した。有機懸濁液を濾過し、残渣をエタノールから再結晶した。これにより、オレンジ色結晶質固体として生成物C13が得られた(1.67g、4.73mmol、74%)。H−NMR(CDCl):7.78ppm(s,1H),7.67(d,1H),7.55(d,1H),7.36(d,1H),6.85(d,1H),6.56(dd,1H)。
2−[5−(5−ブロモフラン−2−イル)−チオフェン−2−イルメチレン]−マロノニトリル(C14)
2−(5−フラン−2−イル−チオフェン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C13)(1.11g、4.86mmol)をアルゴン下で乾燥テトラヒドロフラン(44ml)中、−70℃において導入し、N−ブロモスクシンイミド(874mg、4.86mmol)を添加した。反応混合物を−70℃において光の不在下で30分間撹拌し、徐々に冷浴中で一晩かけて室温まで加温した。50mlの水の添加後、生成物を濾過によって単離し、乾燥させた。残渣をエタノールから再結晶させ、オレンジ色結晶質固体として生成物C14(1200mg、3.93mmol、81%)を得た。H−NMR(CDCl):7.78ppm(s,1H),7.66(d,1H),7.35(d,1H),6.79(d,1H),6.49(d,1H)。
臭素化およびスティルカップリングのための一般手順
1mmolの対応するピロールを25mlの乾燥THFに溶解し、アルゴン下で−78℃まで冷却した。10mlの乾燥THF中の溶液での0.8mmolのNBSを−78℃においてゆっくりと滴下して添加し、反応混合物を−78℃において2時間撹拌した。その後、混合物を室温に戻し、35mlのジオキサン、1.2mmolの2−(5−トリメチルスタンナニル−フラン−2−イルメチレン)−マロノニトリル(C18)および1モル%のPd[P(t−Bu3)]2を添加した。反応混合物を80℃で16時間撹拌した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)による精製により、対応する生成物が得られた。
臭素化のための一般手順
1mmolの反応物1をアルゴン下で−70℃において乾燥テトラヒドロフラン(10ml)に導入し、N−ブロモスクシンイミド(178mg、1mmol)を添加した。反応混合物を光の不在下で撹拌し、徐々に冷浴中で一晩かけて室温まで加温した。トリエチルアミン(1ml)の添加後、溶媒を減圧下で除去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)による精製により、対応する臭素化生成物が得られた。
本発明は、実施例を参照する説明によって限定されない。代わりに、本発明は、この特徴またはこの組合せ自体が請求項または実施例において明示されない場合でも、特に請求項における全ての特徴の組合せを含む全ての新規の特徴および全ての特徴の組合せを含む。

Claims (34)

  1. 一般式I:
    EWG1−(T1)−(T2)−(Z)−(T3)−(T4)−EWG2
    の化合物であって、式中、
    − 前記パラメータa、b、dおよびeは、それぞれ互いに独立して、0または1であり、
    − 前記パラメータcは、1、2、3、4または5であり、
    − 前記一般基Zは、−M−N−または−N−M−のように結合された2つの基MおよびNのブロックであり、ここで、は、前記基T1〜T4またはEWG1およびEWG2への付加を示し、
    − 前記基Mは、それぞれ互いに独立して、

    から選択され、
    − 前記基Nは、それぞれ互いに独立して、

    から選択され、
    − MおよびNは、前記基Mの少なくとも1つのN原子および前記基Nの少なくとも1つのO原子が、それぞれ2つのC原子を介して互いに連結されるようにそれぞれ結合され、かつ

    は、前記一般式Iの前記化合物における他の基への付加を示し、
    − X〜X16は、互いに独立して、NまたはC−Rから選択され、ただし、前記式3および6の基において、それぞれの場合に、前記基X/XおよびX16/X15からの1つの基は、前記一般式Iの前記化合物における他の基への付加

    を示すことを条件とし、
    − それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、かつ前記C〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子によって置き換えられていてもよい);C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリールであって、前記基の全てにおいて水素原子が置換されることが可能である、C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール;CN、NR’R’’(ここで、R’およびR’’は、それぞれ互いに独立して、H、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、かつ前記C〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子によって置き換えられていてもよい)から選択される)から構成される群から選択され、
    − R〜Rは、それぞれ互いに独立して、H、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、かつ前記C〜C20アルキルのC原子は、ヘテロ原子によって置き換えられていてもよい);置換または未置換C〜C20アルケニル、置換または未置換アリール、置換または未置換ヘテロアリール、CNから構成される群から選択され、
    − 各Qは、互いに独立して、S、O、Se、NR’’’(ここで、R’’’は、R〜Rと同様に定義される)から選択され、
    − 前記電子求引性基EWG1およびEWG2は、互いに独立して、少なくとも1つのC=C二重結合を有する電子求引性基であり、
    − 前記基T1、T2、T3およびT4は、それぞれ互いに独立して、

    から選択され、かつ


    は、前記一般式Iの前記化合物における他の基への付加を示し、
    − RおよびRは、それぞれ互いに独立して、基:H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記式Iの前記化合物中に前記置換基R13が存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、それぞれの場合に式11からの二重結合が位置することが可能であることを条件とし、
    − W〜Wは、それぞれ互いに独立して、N、CRから選択され、ここで、Rは、上記で定義された通りであり、
    − X17〜X27は、互いに独立して、C−Rから選択され、ここで、Rは、上記で定義された通りであり、ただし、前記式12、13および14の基において、それぞれの場合に、前記基X20/X21、X23/X24およびX26/X27からの1つの基は、前記一般式Iの前記化合物における他の基への付加

    を示すことを条件とし、
    − Aは、S、O、NR’’’’、Seであり、
    − Qは、S、O、NR’’’’、Seであり、
    − 前記基AおよびQに関して、前記置換基R’’’’は、それぞれの場合に互いに独立して、H、CN、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキル(ここで、前記C〜C20アルキルのH原子は、置換されていてもよい);C〜C20アルケニル、O−アルキル、S−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、アルキニル、置換または未置換アリール、置換または未置換ヘテロアリールから選択される、化合物。
  2. 前記電子求引性基EWG1およびEWG2は、互いに独立して、

    から選択され、かつ

    は、前記一般式Iの前記化合物における前記基T1〜T4またはZへの付加を示し、
    − RおよびR12は、それぞれ互いに独立して、H、CN、COORから選択され、ただし、RおよびR12は、両方ともHであることはできないことを条件とし、
    − Rは、R〜Rの場合に定義されたのと同一の化合物の群から選択され、
    − 各R13は、互いに独立して、基:H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記式Iの前記化合物中に前記置換基RまたはRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、それぞれの場合に式11からの二重結合が位置することを条件とし、
    − Vは、O、Sであり、Yは、O、S、C(CN)であり、Uは、O、S、C(CN)であり、
    − RおよびRは、それぞれ互いに独立して、基H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記基EWG1およびEWG2のそれぞれに関して、それぞれのC=C二重結合についてそれぞれの場合にそれぞれ互いに独立して、E−異性体およびZ−異性体の両方が存在し得る、請求項1に記載の式Iの化合物。
  3. cは、1であり、前記化合物は、一般式
    EWG1−(T1)−(T2)−Z−(T3)−(T4)−EWG2
    を有する、請求項1または2に記載の式Iの化合物。
  4. 前記電子求引性基EWG1またはEWG2は、次の基:

    である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の式Iの化合物。
  5. およびR12は、CNである、請求項4に記載の化合物。
  6. 一般式
    EWG1−(T1)−(T2)−(Z)−(T3)−(T4)−EWG2
    (式中、前記添え字a、b、dおよびeの1つは、0である)を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. c=1であり、前記化合物は、一般式
    EWG1−(T1)−(T2)−Z−(T3)−(T4)−EWG2
    (式中、Z=−M−N−または−N−M−であり、かつMは、式1:

    の基である)のものである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の式Iの化合物。
  8. およびXは、互いに独立して、C−Rから選択され、ここで、それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される、請求項7に記載の式Iの化合物。
  9. 前記基Nは、次の式4:

    の一般基である、請求項7または8に記載の式Iの化合物。
  10. およびX10は、互いに独立して、C−Rから選択され、ここで、それぞれのRは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される、請求項9に記載の化合物。
  11. bは、1であり、かつT2は、式10

    の一般基である、請求項6〜10のいずれか一項に記載の式Iの化合物。
  12. 前記式10のAは、SまたはOである、請求項11に記載の一般式Iの化合物。
  13. 17およびX18は、C−Rであり、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される、請求項12に記載の化合物。
  14. d=1であり、かつ前記基T3は、式10または11:

    の基から選択される、請求項6〜13のいずれか一項に記載の式Iの化合物。
  15. 請求項13における前記式10に関して、A=SまたはOが当てはまる、請求項14に記載の一般式Iの化合物。
  16. 17およびX18は、C−Rであり、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記化合物中に前記置換基RおよびRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、式11または式11からの二重結合が位置することを条件とする、請求項15に記載の化合物。
  17. 前記置換基RとR13との間またはRとR13との間の前記環閉鎖は、任意選択的に置換されているシクロペンテニル環の形態または任意選択的に置換されているシクロヘキセニル環の形態で存在する、請求項16に記載の一般式Iの化合物。
  18. d=1であり、かつ前記基T4は、式10または11:

    の基である、請求項6〜17のいずれか一項に記載の式Iの化合物。
  19. 請求項15における前記式10において、A=OまたはSである、請求項18に記載の一般式Iの化合物。
  20. 17およびX18は、C−Rであり、ここで、Rは、互いに独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択される、請求項19に記載の化合物。
  21. a=1であり、かつ前記基T1は、式10および/または11:

    の基から選択される、請求項6〜15のいずれか一項に記載の化合物。
  22. 請求項16における前記式10に関して、A=SまたはOである、請求項21に記載の化合物。
  23. 17およびX18は、C−Rであり、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、R5およびR6は、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記化合物中に前記置換基RおよびRが存在する場合、RとR13との間およびまたRとR13との間の環閉鎖が可能であり、ただし、RとR13との間またはRとR13との間において、式11または式11からの二重結合が位置することを条件とする、請求項22に記載の化合物。
  24. 次の一般構造式II:

    を有する、請求項1または2に記載の化合物。
  25. Aは、Aに関して互いに独立して、OまたはSである、請求項24に記載の化合物。
  26. 17、X18、X、X、XおよびX10は、互いに独立して、C−Rであり、ここで、Rは、それぞれの出現において独立して、H、ハロゲン、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから構成される群から選択され、RおよびRは、それぞれ互いに独立して、H、CN、F、アリール、ヘテロアリール、C〜C20アルケニル、アルキニル、分枝鎖または直鎖の環式または開鎖C〜C20アルキルから選択され、ここで、前記C〜C20アルキルの水素原子は、置換されていてもよく、前記置換基RおよびRが存在する場合、RとR13との間またはRとR13との間に環閉鎖が形成され得る、請求項24また25に記載の化合物。
  27. cは、1である、請求項24〜26のいずれか一項に記載の化合物。
  28. bは、1である、請求項24〜27のいずれか一項に記載の化合物。
  29. eは、1である、請求項24〜28のいずれか一項に記載の化合物。
  30. およびR12は、それぞれ互いに独立して、H、CNから選択され、ただし、RおよびR12は、両方ともHであることはできないことを条件とする、請求項24〜29のいずれか一項に記載の化合物。
  31. 有機電子部品における、請求項1〜30のいずれか一項に記載の1種以上の化合物の使用。
  32. 有機光活性部品、好ましくは太陽電池における、請求項31に記載の使用。
  33. 請求項1〜30のいずれか一項に記載の1種以上の化合物を含んでなる有機電子デバイス。
  34. 極および反対電極、ならびに前記電極と前記反対電極との間の少なくとも1つの有機光活性層を含んでなり、前記有機光活性層は、請求項1〜30のいずれか一項に記載の化合物の少なくとも1種を含んでなる、請求項33に記載の有機電子デバイス。
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