JP2023107154A - Ink composition and photoelectric conversion device arranged by use of thereof - Google Patents

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JP2023107154A JP2022008297A JP2022008297A JP2023107154A JP 2023107154 A JP2023107154 A JP 2023107154A JP 2022008297 A JP2022008297 A JP 2022008297A JP 2022008297 A JP2022008297 A JP 2022008297A JP 2023107154 A JP2023107154 A JP 2023107154A
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顕 榊原
Akira Sakakibara
昌光 石飛
Masamitsu Ishitobi
諒一 平岡
Ryoichi Hiraoka
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Abstract

To enhance the characteristic of a photoelectric conversion device.SOLUTION: An ink composition comprises: a semiconductor material including at least one p-type semiconductor material and at least one n-type semiconductor material; and two or more kinds of solvent including a first solvent and a second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent, in which any one of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material is a non-fullerene compound represented by the formula (I) below, and a polarity term P(B1)(MPa0.5) of Hansen solubility parameters of a compound including B1 in a state in which a terminal end formed by cutting a bond of A1 and B1 in the non-fullerene compound given by the formula (I) is terminated with a hydrogen atom, and a polarity term P(S2)(MPa0.5) of Hansen solubility parameters of the second solvent satisfy the requirement given by the following expression (III): A1-B1-(A1)n(I) |P(B1)-P(S2)|>3.2(MPa0.5)(III).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インク組成物及びこれを用いた光電変換素子に関する。 The present invention relates to an ink composition and a photoelectric conversion device using the same.

光電変換素子は、例えば、省エネルギー、二酸化炭素の排出量の低減の観点から極めて有用なデバイスであり、注目されている。 Photoelectric conversion elements are attracting attention because they are extremely useful devices from the viewpoint of, for example, energy saving and reduction of carbon dioxide emissions.

光電変換素子とは、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に設けられる活性層とを少なくとも備える素子である。光電変換素子においては、上記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極を透明又は半透明の材料から構成し、透明又は半透明とした電極側から活性層に光を入射させる。活性層に入射した光のエネルギー(hν)によって、活性層において電荷(正孔及び電子)が生成し、生成した正孔は陽極に向かって移動し、電子は陰極に向かって移動する。そして、陽極及び陰極に到達した電荷は、素子の外部に取り出される。 A photoelectric conversion device is a device that includes at least a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an active layer provided between the pair of electrodes. In the photoelectric conversion element, at least one of the pair of electrodes is made of a transparent or translucent material, and light is allowed to enter the active layer from the side of the transparent or translucent electrode. Electric charges (holes and electrons) are generated in the active layer by the energy (hν) of light incident on the active layer, the generated holes move toward the anode, and the electrons move toward the cathode. Then, the charges that have reached the anode and cathode are taken out of the device.

近年、活性層に有機半導体材料を含む有機光電変換素子は、軽量で大面積化が容易などの特徴から、種々応用が検討されている。そして、有機光電変換素子においてはさらなる特性の向上が求められている。そのために、さらなる種々の有機半導体材料が開発され、報告されている。
また、有機光電変換素子の活性層は、有機半導体材料を含むインク組成物を塗布して乾燥させることにより形成される。このようなインク組成物に添加物(第2溶媒)を加えることで活性層内の構造を制御し、高い光電変換特性を得る方法が検討されている。例えば、非特許文献1では、n型半導体材料にフラーレン誘導体を用いた活性層において、主溶媒(第1溶媒)に比べて沸点が高く、フラーレン誘導体を選択的に溶解する添加物として1,8-ジヨードオクタン(DIO)を加えることで、光電変換特性が向上することが報告されている。さらには同じ技術が、n型半導体材料として非フラーレン化合物(NFA)を用いた活性層においても適用されている。(例えば、非特許文献2参照。)。
BACKGROUND ART In recent years, various applications of organic photoelectric conversion elements containing an organic semiconductor material in an active layer have been investigated because of their characteristics such as light weight and easy enlargement of the area. Further improvements in the characteristics of organic photoelectric conversion elements are demanded. Therefore, various further organic semiconductor materials have been developed and reported.
Moreover, the active layer of the organic photoelectric conversion element is formed by applying and drying an ink composition containing an organic semiconductor material. A method of controlling the structure in the active layer by adding an additive (second solvent) to such an ink composition to obtain high photoelectric conversion properties has been investigated. For example, in Non-Patent Document 1, in an active layer using a fullerene derivative as an n-type semiconductor material, 1,8 -It is reported that the addition of diiodooctane (DIO) improves photoelectric conversion characteristics. Furthermore, the same technique is also applied in active layers using non-fullerene compounds (NFAs) as n-type semiconductor materials. (See, for example, Non-Patent Document 2.).

J. Am. Chem. Soc, 2008, 130, 3619-3623J. Am. Chem. Soc, 2008, 130, 3619-3623 J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 23628-23636J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 23628-23636

非フラーレン化合物は、分子設計次第で吸収波長範囲の調整が可能であり、最近では近赤外領域に吸収を有する非フラーレン化合物も多数報告されており、近赤外線に対応できる化合物として注目されている。しかしながら、非フラーレン化合物を含む光検出素子である光電変換素子において要求される特性については未だ十分であるとは言い難い。 Non-fullerene compounds can adjust the absorption wavelength range depending on the molecular design. Recently, many non-fullerene compounds with absorption in the near-infrared region have been reported, and are attracting attention as compounds that can handle near-infrared rays. . However, it is still difficult to say that the properties required for a photoelectric conversion device, which is a photodetector containing a non-fullerene compound, are sufficient.

よって、光電変換素子の特性をさらに向上させることができる手段が求められている。 Therefore, there is a demand for means capable of further improving the characteristics of photoelectric conversion elements.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を進めたところ、特に所定の溶媒を組み合わせて光電変換素子を製造することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the inventors of the present invention found that the above problems can be solved by manufacturing a photoelectric conversion element, particularly by combining predetermined solvents, and have completed the present invention. .

よって、本発明は、下記〔1〕~〔12〕を提供する。
〔1〕 少なくとも1種のp型半導体材料及び少なくとも1種のn型半導体材料を含む半導体材料と、
第1溶媒及び該第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する第2溶媒を含む2種以上の溶媒とを含み、
前記p型半導体材料及び前記n型半導体材料のうちのいずれか一方が下記式(I)で表される非フラーレン化合物であり、
下記式(I)で表される非フラーレン化合物のうちのAとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項P(B)(MPa0.5)と前記第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)(MPa0.5)とが下記式(III)で表される条件を満たす、インク組成物。

-B-(A)n (I)
|P(B)-P(S2)|>3.2(MPa0.5) (III)

(式(I)中、
は、電子吸引性の基を表し、
は、1以上の構成単位を含み、π共役系を構成している基を表し、
nは、0又は1であって、nが1である場合、2つあるAは、同一であっても異なっていてもよく、
とBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物とBを含む化合物とは、下記式(II)で表される条件を満たす。

HOMO(B)-EHOMO(A)>2.0(eV) (II)

(式(II)中、
HOMO(B)(eV)は、AとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表し、
HOMO(A)(eV)は、AとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表す。))
〔2〕 前記第2溶媒が、前記第1溶媒の沸点よりも30℃以上高い沸点を有する溶媒である、〔1〕に記載のインク組成物。
〔3〕 前記第2溶媒が、エーテル溶媒、芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒又はエステル溶媒である、〔1〕又は〔2〕に記載のインク組成物。
〔4〕 前記式(I)で表される非フラーレン化合物が、n型半導体材料である、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載のインク組成物。
〔5〕 前記式(I)中、Bに含まれる前記1以上の構成単位のうちの少なくとも1つである第1の構成単位は下記式(IV)で表される構成単位であり、かつ該第1の構成単位以外の残余の第2の構成単位は不飽和結合を含む2価の基、2価の芳香族炭素環基又は2価の芳香族複素環基であって、前記第1の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第1の構成単位は、同一であっても異なっていてもよく、前記第2の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第2の構成単位は、同一であっても異なっていてもよい、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載のインク組成物。

Figure 2023107154000002
(式(IV)中、
Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Yは、直接結合、-C(=O)-で表される基又は酸素原子を表し、
Rは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい1価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
-C(=O)-Rで表される基、又は
-SO-Rで表される基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。
複数あるRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
〔6〕 前記第1の構成単位が、下記式(V)で表される構成単位である、〔5〕に記載のインク組成物。
Figure 2023107154000003
(式(V)中、
Y及びRは、前記定義のとおりであり、
及びXは、それぞれ独立して、硫黄原子又は酸素原子を表し、
及びZは、それぞれ独立して、=C(R)-で表される基又は窒素原子を表す。)
〔7〕 前記第1の構成単位が、下記式(V-1)で表される構成単位である、〔6〕に記載のインク組成物。
Figure 2023107154000004
(式(V-1)中、
Yは、-C(=O)-で表される基又は酸素原子を表し、
Rは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい1価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
-C(=O)-Rで表される基、又は
-SO-Rで表される基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。
複数あるRは、同一であっても異なっていてもよい。)
〔8〕 Bが、下記式(VII-1)~式(VII-16)で表される構造からなる群から選択されるいずれか1つの構造を有する2価の基である、〔6〕又は〔7〕に記載のインク組成物。

―CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

―CU1-CU2-CU1- (VII-5)

―CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

―CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)

(式(VII-1)~式(VII-16)中、
CU1は、前記第1の構成単位を表し、
CU2は、前記第2の構成単位を表す。
CU1が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU1は、同一であっても異なっていてもよく、CU2が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU2は、同一であっても異なっていてもよい。)
〔9〕 前記p型半導体材料が共役高分子化合物である、〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載のインク組成物。
〔10〕 〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載のインク組成物を固化させた固化膜。
〔11〕 第1電極と、第2電極と、該第1電極及び第2電極の間に設けられている活性層を含み、該活性層が〔10〕に記載の固化膜である、光電変換素子。
〔12〕 光検出素子である、〔11〕に記載の光電変換素子。 Accordingly, the present invention provides the following [1] to [12].
[1] a semiconductor material comprising at least one p-type semiconductor material and at least one n-type semiconductor material;
two or more solvents, including a first solvent and a second solvent having a boiling point higher than the boiling point of the first solvent;
one of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material is a non-fullerene compound represented by the following formula (I);
The polarity term P ( An ink composition in which B 1 )(MPa 0.5 ) and the polarity term P(S2)(MPa 0.5 ) of the Hansen solubility parameter of the second solvent satisfy the condition represented by the following formula (III).

A 1 -B 1 -(A 1 )n (I)
|P(B 1 )−P(S2)|>3.2 (MPa 0.5 ) (III)

(In formula (I),
A 1 represents an electron-withdrawing group,
B 1 represents a group comprising one or more structural units and constituting a π-conjugated system;
n is 0 or 1, and when n is 1, two A 1 may be the same or different,
A compound containing A 1 and a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal obtained by severing the bond between A 1 and B 1 satisfy the condition represented by the following formula (II).

E HOMO (B 1 )−E HOMO (A 1 )>2.0 (eV) (II)

(In formula (II),
E HOMO (B 1 ) (eV) represents the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal formed by severing the bond between A 1 and B 1 ,
E HOMO (A 1 ) (eV) represents the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing A 1 , which is formed by severing the bond between A 1 and B 1 and terminated with a hydrogen atom. ))
[2] The ink composition of [1], wherein the second solvent has a boiling point higher than that of the first solvent by 30°C or more.
[3] The ink composition of [1] or [2], wherein the second solvent is an ether solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, a ketone solvent, or an ester solvent.
[4] The ink composition according to any one of [1] to [3], wherein the non-fullerene compound represented by formula (I) is an n-type semiconductor material.
[5] In formula (I), the first structural unit, which is at least one of the one or more structural units contained in B1 , is a structural unit represented by formula (IV) below, and The remaining second structural unit other than the first structural unit is a divalent group containing an unsaturated bond, a divalent aromatic carbocyclic group or a divalent aromatic heterocyclic group, When there are two or more structural units, the two or more first structural units may be the same or different, and when there are two or more second structural units, the two or more second structural units The ink composition according to any one of [1] to [4], wherein the two structural units may be the same or different.
Figure 2023107154000002
(In formula (IV),
Ar 1 and Ar 2 each independently represent an optionally substituted aromatic carbocyclic ring or an optionally substituted aromatic heterocyclic ring,
Y represents a direct bond, a group represented by -C(=O)- or an oxygen atom,
R are each independently
hydrogen atom,
halogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
a cycloalkyl group optionally having a substituent,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
a cycloalkyloxy group optionally having a substituent,
an optionally substituted aryloxy group,
an optionally substituted alkylthio group,
a cycloalkylthio group optionally having a substituent,
an optionally substituted arylthio group,
a monovalent heterocyclic group optionally having a substituent,
a substituted amino group which may have a substituent,
an acyl group optionally having a substituent,
an imine residue optionally having a substituent,
an amide group optionally having a substituent,
an acid imide group optionally having a substituent,
a substituted oxycarbonyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkenyl group,
a cycloalkenyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkynyl group,
a cycloalkynyl group optionally having a substituent,
cyano group,
nitro group,
a group represented by —C(=O)—R a or a group represented by —SO 2 —R b ,
R a and R b each independently
hydrogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
It represents an optionally substituted aryloxy group or an optionally substituted monovalent heterocyclic group.
Multiple R's may be the same or different. )
[6] The ink composition of [5], wherein the first structural unit is a structural unit represented by the following formula (V).
Figure 2023107154000003
(In formula (V),
Y and R are as defined above;
X 1 and X 2 each independently represent a sulfur atom or an oxygen atom,
Z 1 and Z 2 each independently represent a group represented by =C(R)- or a nitrogen atom. )
[7] The ink composition of [6], wherein the first structural unit is a structural unit represented by the following formula (V-1).
Figure 2023107154000004
(In formula (V-1),
Y represents a group represented by -C(=O)- or an oxygen atom,
R are each independently
hydrogen atom,
halogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
a cycloalkyl group optionally having a substituent,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
a cycloalkyloxy group optionally having a substituent,
an optionally substituted aryloxy group,
an optionally substituted alkylthio group,
a cycloalkylthio group optionally having a substituent,
an optionally substituted arylthio group,
a monovalent heterocyclic group optionally having a substituent,
a substituted amino group which may have a substituent,
an acyl group optionally having a substituent,
an imine residue optionally having a substituent,
an amide group optionally having a substituent,
an acid imide group optionally having a substituent,
a substituted oxycarbonyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkenyl group,
a cycloalkenyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkynyl group,
a cycloalkynyl group optionally having a substituent,
cyano group,
nitro group,
a group represented by —C(=O)—R a or a group represented by —SO 2 —R b ,
R a and R b each independently
hydrogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
It represents an optionally substituted aryloxy group or an optionally substituted monovalent heterocyclic group.
Plural R's may be the same or different. )
[8] B 1 is a divalent group having any one structure selected from the group consisting of structures represented by the following formulas (VII-1) to (VII-16); [6] Or the ink composition according to [7].

-CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

-CU1-CU2-CU1- (VII-5)

-CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

-CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)

(In the formulas (VII-1) to (VII-16),
CU1 represents the first structural unit,
CU2 represents the second structural unit.
When there are two or more CU1s, the two or more CU1s may be the same or different, and when there are two or more CU2s, the two or more CU2s may be the same or different. good. )
[9] The ink composition according to any one of [1] to [8], wherein the p-type semiconductor material is a conjugated polymer compound.
[10] A solidified film obtained by solidifying the ink composition according to any one of [1] to [9].
[11] A photoelectric conversion comprising a first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein the active layer is the solidified film according to [10]. element.
[12] The photoelectric conversion device of [11], which is a photodetector.

本発明によれば、光電変換素子の製造方法において所定の溶媒を組み合わせて用いることにより特性がより向上した光電変換素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photoelectric conversion element with further improved characteristics by using a combination of predetermined solvents in a method for manufacturing a photoelectric conversion element.

図1は、光電変換素子の構成例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a photoelectric conversion element.

以下、本発明の実施形態について説明し、特に光電変換素子については、図面を参照して説明する。なお、図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本発明の実施形態にかかる構成は、必ずしも図面に示された配置で、製造されたり、使用されたりするとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, and in particular, photoelectric conversion elements will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings only schematically show the shape, size and arrangement of the constituent elements to the extent that the invention can be understood. The present invention is not limited by the following description, and each component can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Also, the configurations according to the embodiments of the present invention are not necessarily manufactured or used in the arrangement shown in the drawings.

以下の説明において共通して用いられる用語についてまず説明する。 Terms commonly used in the following description will be described first.

「非フラーレン化合物」とは、フラーレン及びフラーレン誘導体のいずれでもない化合物をいう。 A "non-fullerene compound" refers to a compound that is neither a fullerene nor a fullerene derivative.

「π共役系」とは、π電子が複数の結合に非局在化している系を意味している。 A “π-conjugated system” means a system in which π electrons are delocalized to multiple bonds.

「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が、1×10以上1×10以下である重合体を意味する。なお、高分子化合物に含まれる構成単位は、合計100モル%である。 The term “polymer compound” means a polymer having a molecular weight distribution and a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 1×10 3 or more and 1×10 8 or less. In addition, the structural units contained in the polymer compound are 100 mol % in total.

「構成単位」とは、本実施形態の化合物、及び高分子化合物中に1個以上存在している、原料化合物(モノマー)に由来する残基を意味する。 A "structural unit" means a residue derived from a raw material compound (monomer) and present at least one in the compound and polymer compound of the present embodiment.

「水素原子」は、軽水素原子であっても、重水素原子であってもよい。 A "hydrogen atom" may be either a protium atom or a deuterium atom.

「ハロゲン原子」の例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。 Examples of "halogen atoms" include fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.

「置換基を有していてもよい」態様には、化合物又は基を構成するすべての水素原子が無置換の場合、及び1個以上の水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されている場合の両方の態様が含まれる。 In the "optionally substituted" aspect, when all hydrogen atoms constituting the compound or group are unsubstituted, and when one or more hydrogen atoms are partially or entirely substituted by a substituent Both aspects are included.

「置換基」の例としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、1価の複素環基、置換アミノ基、アシル基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、置換オキシカルボニル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、及びニトロ基が挙げられる。なお、本明細書において炭素原子数という場合には、通常、当該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。 Examples of "substituents" include halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, cycloalkenyl groups, alkynyl groups, cycloalkynyl groups, alkyloxy groups, cycloalkyloxy groups, alkylthio groups, cycloalkylthio groups, aryl groups, aryloxy groups, arylthio groups, monovalent heterocyclic groups, substituted amino groups, acyl groups, imine residues, amide groups, acid imide groups, substituted oxycarbonyl groups, cyano groups, alkylsulfonyl groups, and nitro groups mentioned. When referring to the number of carbon atoms in this specification, the number of carbon atoms usually does not include the number of carbon atoms of the substituent.

本明細書において、特に特定しない限り、「アルキル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~50であり、好ましくは1~30であり、より好ましくは1~20である。分岐状又は環状であるアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。 In this specification, unless otherwise specified, the "alkyl group" may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the linear alkyl group is generally 1-50, preferably 1-30, more preferably 1-20, not including the number of carbon atoms in the substituents. The number of carbon atoms in the branched or cyclic alkyl group is usually 3 to 50, preferably 3 to 30, more preferably 4 to 20, not including the number of carbon atoms in substituents.

アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソアミル基、2-エチルブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-n-プロピルヘプチル基、アダマンチル基、n-デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、2-エチルオクチル基、2-n-ヘキシル-デシル基、n-ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基が挙げられる。 Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, isoamyl, 2-ethylbutyl, n- hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, cyclohexylmethyl group, cyclohexylethyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, 3-n-propylheptyl group, adamantyl group, n-decyl group, 3,7-dimethyl octyl group, 2-ethyloctyl group, 2-n-hexyl-decyl group, n-dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group and eicosyl group.

アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基は、例えば、上記例示のアルキル基における水素原子が、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子等の置換基で置換された基である。 The alkyl group may have a substituent. An alkyl group having a substituent is, for example, a group in which a hydrogen atom in the above-exemplified alkyl group is substituted with a substituent such as an alkyloxy group, an aryl group, or a fluorine atom.

置換基を有するアルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3-フェニルプロピル基、3-(4-メチルフェニル)プロピル基、3-(3,5-ジヘキシルフェニル)プロピル基、6-エチルオキシヘキシル基が挙げられる。 Specific examples of substituted alkyl groups include trifluoromethyl, pentafluoroethyl, perfluorobutyl, perfluorohexyl, perfluorooctyl, 3-phenylpropyl, 3-(4-methylphenyl ) propyl group, 3-(3,5-dihexylphenyl)propyl group and 6-ethyloxyhexyl group.

「シクロアルキル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは12~19である。 A "cycloalkyl group" may be a monocyclic group or a polycyclic group. A cycloalkyl group may have a substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkyl group is usually 3-30, preferably 12-19, not including the number of carbon atoms in the substituents.

シクロアルキル基の例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、アダマンチル基などの置換基を有しないアルキル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。 Examples of cycloalkyl groups include unsubstituted alkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and adamantyl groups, and hydrogen atoms in these groups are alkyl groups, alkyloxy groups, aryl groups, fluorine Groups substituted with substituents such as atoms are included.

置換基を有するシクロアルキル基の具体例としては、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基が挙げられる。 Specific examples of substituted cycloalkyl groups include a methylcyclohexyl group and an ethylcyclohexyl group.

「p価の芳香族炭素環基」(pは、1以上の整数を表す。)とは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子p個を除いた残りの原子団を意味する。p価の芳香族炭素環基は、置換基をさらに有していてもよい。なお、「芳香族炭素環」には、2以上の炭素環(芳香環)同士を、例えばヘテロ原子を含む基(置換基)により渡環した構造が含まれる。 A "p-valent aromatic carbocyclic group" (p represents an integer of 1 or more) is a hydrogen atom directly bonded to a carbon atom constituting a ring from an optionally substituted aromatic hydrocarbon It means the remaining atomic groups excluding p atoms. The p-valent aromatic carbocyclic group may further have a substituent. In addition, the "aromatic carbocyclic ring" includes a structure in which two or more carbocyclic rings (aromatic rings) are crossed by a group (substituent) containing a hetero atom, for example.

「アリール基」は、1価の芳香族炭素環基であって、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1つを除いた残りの原子団を意味する。 "Aryl group" is a monovalent aromatic carbocyclic group, which is an optionally substituted aromatic hydrocarbon remaining after removing one hydrogen atom directly bonded to a carbon atom constituting the ring means the atomic group of

アリール基は、置換基を有していてもよい。アリール基の具体例としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、4-ピレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基、4-フルオレニル基、2-フェニルフェニル基、3-フェニルフェニル基、4-フェニルフェニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。 The aryl group may have a substituent. Specific examples of aryl groups include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthracenyl, 2-anthracenyl, 9-anthracenyl, 1-pyrenyl, 2-pyrenyl, and 4-pyrenyl groups. , 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 2-phenylphenyl group, 3-phenylphenyl group, 4-phenylphenyl group, and hydrogen atoms in these groups are alkyl groups, alkyloxy groups , an aryl group, and a group substituted with a substituent such as a fluorine atom.

「アルキルオキシ基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキルオキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~40であり、好ましくは1~10である。分岐状又は環状のアルキルオキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~40であり、好ましくは4~10である。 The "alkyloxy group" may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the straight-chain alkyloxy group is generally 1-40, preferably 1-10, not including the number of carbon atoms in the substituents. The number of carbon atoms in the branched or cyclic alkyloxy group is usually 3-40, preferably 4-10, not including the number of carbon atoms in the substituents.

アルキルオキシ基は、置換基を有していてもよい。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、3-ヘプチルドデシルオキシ基、ラウリルオキシ基、及びこれらの基における水素原子が、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子などで置換された基が挙げられる。 The alkyloxy group may have a substituent. Specific examples of alkyloxy groups include methoxy, ethoxy, n-propyloxy, isopropyloxy, n-butyloxy, isobutyloxy, tert-butyloxy, n-pentyloxy and n-hexyloxy groups. , cyclohexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, n-nonyloxy group, n-decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, 3-heptyldodecyloxy group, lauryl Examples include oxy groups and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyloxy groups, aryl groups, fluorine atoms and the like.

「シクロアルキルオキシ基」が有するシクロアルキル基は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキルオキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキルオキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは12~19である。 The cycloalkyl group included in the "cycloalkyloxy group" may be a monocyclic group or a polycyclic group. A cycloalkyloxy group may have a substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkyloxy group is usually 3-30, preferably 12-19, not including the number of carbon atoms in the substituent.

シクロアルキルオキシ基の例としては、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基などの、置換基を有しないシクロアルキルオキシ基、及びこれらの基における水素原子が、フッ素原子、アルキル基などで置換された基が挙げられる。 Examples of cycloalkyloxy groups include unsubstituted cycloalkyloxy groups such as cyclopentyloxy, cyclohexyloxy, and cycloheptyloxy, and hydrogen atoms in these groups are fluorine atoms, alkyl groups, and the like. Substituted groups are included.

「アリールオキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~48である。 The number of carbon atoms in the "aryloxy group" is usually 6-60, preferably 6-48, not including the number of carbon atoms in the substituents.

アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、1-アントラセニルオキシ基、9-アントラセニルオキシ基、1-ピレニルオキシ基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基、フッ素原子などの置換基で置換された基が挙げられる。 The aryloxy group may have a substituent. Specific examples of the aryloxy group include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 1-anthracenyloxy group, a 9-anthracenyloxy group, a 1-pyrenyloxy group, and these groups. A group in which a hydrogen atom in is substituted with a substituent such as an alkyl group, an alkyloxy group, or a fluorine atom.

「アルキルチオ基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~40であり、好ましくは1~10である。分岐状及び環状のアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~40であり、好ましくは4~10である。 The "alkylthio group" may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the straight-chain alkylthio group is generally 1-40, preferably 1-10, not including the number of carbon atoms in the substituents. The number of carbon atoms in the branched or cyclic alkylthio group is usually 3-40, preferably 4-10, not including the number of carbon atoms in the substituents.

アルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、tert-ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2-エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7-ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、及びトリフルオロメチルチオ基が挙げられる。 The alkylthio group may have a substituent. Specific examples of alkylthio groups include methylthio, ethylthio, propylthio, isopropylthio, butylthio, isobutylthio, tert-butylthio, pentylthio, hexylthio, cyclohexylthio, heptylthio, octylthio, 2 -ethylhexylthio, nonylthio, decylthio, 3,7-dimethyloctylthio, laurylthio, and trifluoromethylthio groups.

「シクロアルキルチオ基」が有するシクロアルキル基は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキルチオ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含まないで、通常3~30であり、好ましくは12~19である。 The cycloalkyl group of the "cycloalkylthio group" may be a monocyclic group or a polycyclic group. A cycloalkylthio group may have a substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkylthio group is usually 3-30, preferably 12-19, not including the number of carbon atoms in the substituent.

置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基の例としては、シクロヘキシルチオ基が挙げられる。 A cyclohexylthio group is mentioned as an example of the cycloalkylthio group which may have a substituent.

「アリールチオ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~48である。 The number of carbon atoms in the "arylthio group" is usually 6-60, preferably 6-48, not including the number of carbon atoms in the substituents.

アリールチオ基は、置換基を有していてもよい。アリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、C1~C12アルキルオキシフェニルチオ基(C1~C12は、その直後に記載された基の炭素原子数が1~12であることを示す。以下も同様である。)、C1~C12アルキルフェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、2-ナフチルチオ基、及びペンタフルオロフェニルチオ基が挙げられる。 The arylthio group may have a substituent. Examples of the arylthio group include a phenylthio group and a C1-C12 alkyloxyphenylthio group (C1-C12 indicates that the number of carbon atoms in the group immediately following it is 1-12. The same applies below. .), C1-C12 alkylphenylthio groups, 1-naphthylthio groups, 2-naphthylthio groups, and pentafluorophenylthio groups.

「p価の複素環基」とは、置換基を有していてもよい複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。 "p-valent heterocyclic group" means p hydrogen atoms among the hydrogen atoms directly bonded to the carbon atoms or heteroatoms constituting the ring from the optionally substituted heterocyclic compound means the rest of the atomic groups excluding

p価の複素環基は、置換基をさらに有していてもよい。p価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~30であり、好ましくは2~6である。 The p-valent heterocyclic group may further have a substituent. The number of carbon atoms in the p-valent heterocyclic group is usually 2 to 30, preferably 2 to 6, not including the number of carbon atoms in the substituents.

複素環式化合物が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、1価の複素環基、置換アミノ基、アシル基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、置換オキシカルボニル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。p価の複素環基には、「p価の芳香族複素環基」が含まれる。 Examples of substituents that the heterocyclic compound may have include halogen atoms, alkyl groups, aryl groups, alkyloxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, monovalent heterocyclic groups, substituted amino groups, acyl groups, imine residues, amide groups, acid imide groups, substituted oxycarbonyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, cyano groups, and nitro groups. The p-valent heterocyclic group includes a "p-valent aromatic heterocyclic group".

「p価の芳香族複素環基」は、置換基を有していてもよい芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。p価の芳香族複素環基は、置換基をさらに有していてもよい。 "p-valent aromatic heterocyclic group", from an optionally substituted aromatic heterocyclic compound, out of the hydrogen atoms directly bonded to the carbon atoms or heteroatoms constituting the ring p means the remaining atomic groups excluding the hydrogen atoms of The p-valent aromatic heterocyclic group may further have a substituent.

芳香族複素環式化合物には、複素環自体が芳香族性を示す化合物に加えて、複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環している化合物が包含される。 Aromatic heterocyclic compounds include not only compounds in which the heterocycle itself exhibits aromaticity, but also compounds in which an aromatic ring is fused to a heterocycle, even if the heterocycle itself does not exhibit aromaticity. be.

芳香族複素環式化合物のうち、複素環自体が芳香族性を示す化合物の具体例としては、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、及びジベンゾホスホールが挙げられる。 Among aromatic heterocyclic compounds, specific examples of compounds in which the heterocycle itself exhibits aromaticity include oxadiazole, thiadiazole, thiazole, oxazole, thiophene, pyrrole, phosphole, furan, pyridine, pyrazine, pyrimidine, and triazine. , pyridazine, quinoline, isoquinoline, carbazole, and dibenzophosphole.

芳香族複素環式化合物のうち、芳香族複素環自体が芳香族性を示さず、複素環に芳香環が縮環している化合物の具体例としては、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、及びベンゾピランが挙げられる。 Among aromatic heterocyclic compounds, specific examples of compounds in which the aromatic heterocyclic ring itself does not show aromaticity and the aromatic ring is fused to the heterocyclic ring include phenoxazine, phenothiazine, dibenzoborol, dibenzo Siloles, and benzopyrans.

1価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~60であり、好ましくは4~20である。 The number of carbon atoms in the monovalent heterocyclic group is usually 2-60, preferably 4-20, not including the number of carbon atoms in the substituents.

1価の複素環基は、置換基を有していてもよく、1価の複素環基の具体例としては、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基等で置換された基が挙げられる。 The monovalent heterocyclic group may have a substituent, and specific examples of the monovalent heterocyclic group include thienyl, pyrrolyl, furyl, pyridyl, piperidyl, quinolyl, isoquinolyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyl groups, alkyloxy groups, and the like.

「置換アミノ基」は、置換基を有するアミノ基を意味する。アミノ基が有する置換基の例としては、アルキル基、アリール基、及び1価の複素環基が挙げられ、アルキル基、アリール基、又は1価の複素環基が好ましい。置換アミノ基の炭素原子数は、通常2~30である。 A "substituted amino group" means an amino group having a substituent. Examples of substituents possessed by the amino group include alkyl groups, aryl groups, and monovalent heterocyclic groups, with alkyl groups, aryl groups, and monovalent heterocyclic groups being preferred. The substituted amino group usually has 2 to 30 carbon atoms.

置換アミノ基の例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、ビス(4-メチルフェニル)アミノ基、ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基等のジアリールアミノ基が挙げられる。 Examples of substituted amino groups include dialkylamino groups such as dimethylamino group and diethylamino group; diphenylamino group, bis(4-methylphenyl)amino group, bis(4-tert-butylphenyl)amino group, bis(3, and diarylamino groups such as 5-di-tert-butylphenyl)amino group.

「アシル基」は、置換基を有していてもよい。アシル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~20であり、好ましくは2~18である。アシル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、及びペンタフルオロベンゾイル基が挙げられる。 The "acyl group" may have a substituent. The number of carbon atoms in the acyl group is usually 2-20, preferably 2-18, not including the number of carbon atoms in the substituents. Specific examples of acyl groups include acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, pivaloyl, benzoyl, trifluoroacetyl, and pentafluorobenzoyl groups.

「イミン残基」とは、イミン化合物から、炭素原子-窒素原子二重結合を構成する炭素原子又は窒素原子に直接結合する水素原子1つを除いた残りの原子団を意味する。「イミン化合物」とは、分子内に、炭素原子-窒素原子二重結合を有する有機化合物を意味する。イミン化合物の例として、アルジミン、ケチミン、及びアルジミン中の炭素原子-窒素原子二重結合を構成する窒素原子に結合している水素原子が、アルキル基等で置換された化合物が挙げられる。 The term “imine residue” means an atomic group remaining after removing one hydrogen atom directly bonded to a carbon atom or a nitrogen atom constituting a carbon atom-nitrogen atom double bond from an imine compound. An "imine compound" means an organic compound having a carbon atom-nitrogen atom double bond in the molecule. Examples of imine compounds include aldimines, ketimines, and compounds in which a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom constituting a carbon atom-nitrogen double bond in aldimines is substituted with an alkyl group or the like.

イミン残基は、通常、炭素原子数が2~20であり、好ましくは炭素原子数が2~18である。イミン残基の例としては、下記の構造式で表される基が挙げられる。 The imine residue usually has 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 18 carbon atoms. Examples of imine residues include groups represented by the following structural formulas.

Figure 2023107154000005
Figure 2023107154000005

「アミド基」は、アミドから窒素原子に結合した水素原子を1個除いた残りの原子団を意味する。アミド基の炭素原子数は、通常1~20であり、好ましくは1~18である。アミド基の具体例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、及びジペンタフルオロベンズアミド基が挙げられる。 "Amido group" means an atomic group remaining after removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from amide. The amide group usually has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 18 carbon atoms. Specific examples of the amide group include a formamide group, an acetamide group, a propioamide group, a butyroamide group, a benzamide group, a trifluoroacetamide group, a pentafluorobenzamide group, a diformamide group, a diacetamide group, a dipropioamide group, a dibutyroamide group, and a dibenzamide group. , a ditrifluoroacetamide group, and a dipentafluorobenzamide group.

「酸イミド基」とは、酸イミドから窒素原子に結合した水素原子を1個除いた残りの原子団を意味する。酸イミド基の炭素原子数は、通常4~20である。酸イミド基の具体例としては、下記の構造式で表される基が挙げられる。 An "acid imide group" means an atomic group remaining after removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from an acid imide. The number of carbon atoms in the acid imide group is generally 4-20. Specific examples of acid imide groups include groups represented by the following structural formulas.

Figure 2023107154000006
Figure 2023107154000006

「置換オキシカルボニル基」とは、R’-O-(C=O)-で表される基を意味する。ここで、R’は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、又は1価の複素環基を表す。 "Substituted oxycarbonyl group" means a group represented by R'-O-(C=O)-. Here, R' represents an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, or a monovalent heterocyclic group.

置換オキシカルボニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~60であり、好ましくは2~48である。 The number of carbon atoms in the substituted oxycarbonyl group is usually 2-60, preferably 2-48, not including the number of carbon atoms in the substituent.

置換オキシカルボニル基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、2-エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、3,7-ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、及びピリジルオキシカルボニル基が挙げられる。 Specific examples of substituted oxycarbonyl groups include methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, butoxycarbonyl, isobutoxycarbonyl, tert-butoxycarbonyl, pentyloxycarbonyl and hexyloxycarbonyl groups. group, cyclohexyloxycarbonyl group, heptyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, nonyloxycarbonyl group, decyloxycarbonyl group, 3,7-dimethyloctyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, tri fluoromethoxycarbonyl, pentafluoroethoxycarbonyl, perfluorobutoxycarbonyl, perfluorohexyloxycarbonyl, perfluorooctyloxycarbonyl, phenoxycarbonyl, naphthoxycarbonyl, and pyridyloxycarbonyl groups.

「アルケニル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~30であり、好ましくは3~20である。分岐状又は環状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含まないで、通常3~30であり、好ましくは4~20である。 An "alkenyl group" may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the straight-chain alkenyl group is usually 2-30, preferably 3-20, not including the number of carbon atoms in the substituents. The number of carbon atoms in the branched or cyclic alkenyl group is usually 3 to 30, preferably 4 to 20, not including the number of carbon atoms in substituents.

アルケニル基は、置換基を有していてもよい。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、7-オクテニル基、及び、これらの基における水素原子がアルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。 The alkenyl group may have a substituent. Specific examples of alkenyl groups include vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl and 5-hexenyl groups. , 7-octenyl groups, and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyl groups, alkyloxy groups, aryl groups, and fluorine atoms.

「シクロアルケニル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルケニル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは12~19である。 A "cycloalkenyl group" may be a monocyclic group or a polycyclic group. A cycloalkenyl group may have a substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkenyl group is usually 3-30, preferably 12-19, not including the number of carbon atoms in the substituents.

シクロアルケニル基の例としては、シクロヘキセニル基などの、置換基を有しないシクロアルケニル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。 Examples of cycloalkenyl groups include unsubstituted cycloalkenyl groups such as cyclohexenyl, and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyl groups, alkyloxy groups, aryl groups, and fluorine atoms. mentioned.

置換基を有するシクロアルケニル基の例としては、メチルシクロヘキセニル基、及びエチルシクロヘキセニル基が挙げられる。 Examples of substituted cycloalkenyl groups include methylcyclohexenyl and ethylcyclohexenyl groups.

「アルキニル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~20であり、好ましくは3~20である。分岐状又は環状のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常4~30であり、好ましくは4~20である。 An "alkynyl group" may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the linear alkenyl group is usually 2 to 20, preferably 3 to 20, not including the number of carbon atoms in the substituents. The number of carbon atoms in the branched or cyclic alkenyl group is usually 4 to 30, preferably 4 to 20, not including the number of carbon atoms in the substituents.

アルキニル基は置換基を有していてもよい。アルキニル基の具体例としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、1-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、及び、これらの基における水素原子がアルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。 The alkynyl group may have a substituent. Specific examples of alkynyl groups include ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 2-butynyl, 3-butynyl, 3-pentynyl, 4-pentynyl, 1-hexynyl and 5-hexynyl groups. , and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyloxy groups, aryl groups, and fluorine atoms.

「シクロアルキニル基」は、単環の基であってもよく、多環の基であってもよい。シクロアルキニル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常4~30であり、好ましくは12~19である。 A "cycloalkynyl group" may be a monocyclic group or a polycyclic group. A cycloalkynyl group may have a substituent. The number of carbon atoms in the cycloalkynyl group is generally 4-30, preferably 12-19, not including the number of carbon atoms in the substituents.

シクロアルキニル基の例としては、シクロヘキシニル基などの置換基を有しないシクロアルキニル基、及びこれらの基における水素原子が、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、フッ素原子で置換された基が挙げられる。 Examples of cycloalkynyl groups include unsubstituted cycloalkynyl groups such as cyclohexynyl groups, and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with alkyl groups, alkyloxy groups, aryl groups, and fluorine atoms. be done.

置換基を有するシクロアルキニル基の例としては、メチルシクロヘキシニル基、及びエチルシクロヘキシニル基が挙げられる。 Examples of substituted cycloalkynyl groups include methylcyclohexynyl and ethylcyclohexynyl groups.

「アルキルスルホニル基」は、直鎖状でもあってもよく、分岐状であってもよい。アルキルスルホニル基は、置換基を有していてもよい。アルキルスルホニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~30である。アルキルスルホニル基の具体例としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、及びドデシルスルホニル基が挙げられる。 An "alkylsulfonyl group" may be linear or branched. The alkylsulfonyl group may have a substituent. The number of carbon atoms in the alkylsulfonyl group is usually 1-30, not including the number of carbon atoms in the substituents. Specific examples of alkylsulfonyl groups include methylsulfonyl, ethylsulfonyl, and dodecylsulfonyl groups.

化学式に付されうる符合「*」は、結合手を表す。 The symbol "*" that can be attached to the chemical formula represents a bond.

「インク組成物(以下、単にインクという場合もある。)」は、塗布法に用いられる液状体を意味しており、着色した液に限定されない。また、「塗布法」は、液状物質を用いて膜(層)を形成する方法を包含し、例えば、スロットダイコート法、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコート法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、及びキャピラリーコート法が挙げられる。 "Ink composition (hereinafter sometimes simply referred to as ink)" means a liquid material used in a coating method, and is not limited to a colored liquid. In addition, "coating method" includes a method of forming a film (layer) using a liquid substance, for example, slot die coating method, slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method. , gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method, offset printing method, inkjet coating method, dispenser printing method, A nozzle coating method and a capillary coating method can be mentioned.

インク組成物は、溶液であってよく、分散液、エマルション(乳濁液)、サスペンション(懸濁液)などの分散液であってもよい。 The ink composition may be a solution or a dispersion such as a dispersion, an emulsion, a suspension, or the like.

「吸収ピーク波長」とは、所定の波長範囲で測定された吸収スペクトルの吸収ピークに基づいて特定されるパラメータであり、吸収スペクトルの吸収ピークのうちの吸光度が最も大きい吸収ピークの波長をいう。 "Absorption peak wavelength" is a parameter specified based on the absorption peak of the absorption spectrum measured in a predetermined wavelength range, and refers to the wavelength of the absorption peak with the highest absorbance among the absorption peaks of the absorption spectrum.

「外部量子効率」とは、EQE(External Quantum Efficiency)とも称され、光電変換素子に照射された光子の数に対して発生した電子のうち光電変換素子の外部に取り出すことができた電子の数を比率(%)で示した値をいう。 "External quantum efficiency" is also called EQE (External Quantum Efficiency), and is the number of electrons that can be taken out of the photoelectric conversion element among the generated electrons with respect to the number of photons irradiated to the photoelectric conversion element. is expressed as a ratio (%).

本実施形態のインク組成物は、少なくとも1種のp型半導体材料及び少なくとも1種のn型半導体材料を含む半導体材料と、
第1溶媒及び該第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する第2溶媒を含む2種以上の溶媒とを含み、
該p型半導体材料及び該n型半導体材料のうちのいずれか一方が下記式(I)で表される非フラーレン化合物であり、
下記式(I)で表される非フラーレン化合物のうちのBとAとの結合を切断してできる末端を水素原子で終端したBを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項P(B)(MPa0.5)と前記第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)(MPa0.5)とが下記式(III)で表される条件を満たす、インク組成物である。

-B-(A)n (I)
|P(B)-P(S2)|>3.2(MPa0.5) (III)

(式(I)中、
は、電子吸引性の基を表し、
は、1以上の構成単位を含み、π共役系を構成している基を表し、
nは、0又は1であって、nが1である場合、2つあるAは、同一であっても異なっていてもよく、
とBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物とBを含む化合物とは、下記式(II)で表される条件を満たす。

HOMO(B)-EHOMO(A)>2.0(eV) (II)

(式(II)中、
HOMO(B)(eV)は、BとAとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物(以下、単にBを含む化合物という場合がある。)の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表し、
HOMO(A)(eV)は、AとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物(以下、単にAを含む化合物という場合がある。)の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表す。))
The ink composition of this embodiment comprises a semiconductor material comprising at least one p-type semiconductor material and at least one n-type semiconductor material;
two or more solvents, including a first solvent and a second solvent having a boiling point higher than the boiling point of the first solvent;
one of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material is a non-fullerene compound represented by the following formula (I);
Polar term P ( B 1 ) An ink composition in which (MPa 0.5 ) and the polar term P(S2)(MPa 0.5 ) of the Hansen solubility parameter of the second solvent satisfy the condition represented by the following formula (III): .

A 1 -B 1 -(A 1 )n (I)
|P(B 1 )−P(S2)|>3.2 (MPa 0.5 ) (III)

(In formula (I),
A 1 represents an electron-withdrawing group,
B 1 represents a group comprising one or more structural units and constituting a π-conjugated system;
n is 0 or 1, and when n is 1, two A 1 may be the same or different,
A compound containing A 1 and a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal obtained by severing the bond between A 1 and B 1 satisfy the condition represented by the following formula (II).

E HOMO (B 1 )−E HOMO (A 1 )>2.0 (eV) (II)

(In formula (II),
E HOMO (B 1 ) (eV) is a compound containing B 1 obtained by severing the bond between B 1 and A 1 and terminated with a hydrogen atom (hereinafter sometimes simply referred to as a compound containing B 1 ) represents the value of the energy level of the highest occupied orbital,
E HOMO (A 1 ) (eV) is a compound containing A 1 obtained by severing the bond between A 1 and B 1 and terminated with a hydrogen atom (hereinafter sometimes simply referred to as a compound containing A 1 ) represents the value of the energy level of the highest occupied orbital. ))

以下、本実施形態のインク組成物が含みうる半導体材料である化合物について詳細に説明する。 Compounds that are semiconductor materials that can be included in the ink composition of the present embodiment are described in detail below.

1.非フラーレン化合物
まず、本実施形態のインク組成物において、半導体材料として用いられうる化合物について説明する。本実施形態の非フラーレン化合物は、光電変換素子の特に活性層のn型半導体材料として好適に用いることができる。
1. Non-Fullerene Compound First, a compound that can be used as a semiconductor material in the ink composition of the present embodiment will be described. The non-fullerene compound of the present embodiment can be suitably used as an n-type semiconductor material, particularly for the active layer of a photoelectric conversion device.

なお、既に説明したとおり、活性層において、非フラーレン化合物が、p型半導体材料及びn型半導体材料のうちのいずれとして機能するかは、選択された化合物の最高占有軌道(HOMO)のエネルギーレベルの値又は最低空軌道(LUMO)のエネルギーレベルの値から相対的に決定することができる。 As already explained, whether the non-fullerene compound functions as a p-type semiconductor material or an n-type semiconductor material in the active layer depends on the energy level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the selected compound. It can be determined relatively from the value or the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level value.

活性層に含まれるp型半導体材料のHOMO及びLUMOのエネルギーレベルの値と、n型半導体材料のHOMO及びLUMOのエネルギーレベルの値との関係は、光電変換素子(光検出素子)を機能させることができる範囲に適宜設定することができる。 The relationship between the HOMO and LUMO energy level values of the p-type semiconductor material contained in the active layer and the HOMO and LUMO energy level values of the n-type semiconductor material is used to function the photoelectric conversion element (light detection element). can be appropriately set within a range where

本実施形態の非フラーレン化合物は、下記式(I)で表される化合物である。

-B-(A)n (I)
The non-fullerene compound of this embodiment is a compound represented by the following formula (I).

A 1 -B 1 -(A 1 )n (I)

式(I)中、
は、電子吸引性の基を表し、
は、1以上の構成単位を含み、π共役系を構成している基を表し、
nは、0又は1であって、nが1である場合、2つあるAは、同一であっても異なっていてもよく、
とBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物とBを含む化合物とは、下記式(II)で表される条件を満たす。

HOMO(B)-EHOMO(A)>2.0(eV) (II)
In formula (I),
A 1 represents an electron-withdrawing group,
B 1 represents a group comprising one or more structural units and constituting a π-conjugated system;
n is 0 or 1, and when n is 1, two A 1 may be the same or different,
A compound containing A 1 and a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal obtained by severing the bond between A 1 and B 1 satisfy the condition represented by the following formula (II).

E HOMO (B 1 )−E HOMO (A 1 )>2.0 (eV) (II)

式(II)中、
HOMO(B)(eV)は、BとAとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表し、
HOMO(A)(eV)は、BとAとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表す。
In formula (II),
E HOMO (B 1 ) (eV) represents the value of the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing B 1 that is terminated with a hydrogen atom and is formed by severing the bond between B 1 and A 1 ;
E HOMO (A 1 ) (eV) represents the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing A 1 , which is formed by severing the bond between B 1 and A 1 and terminated with a hydrogen atom.

本実施形態の非フラーレン化合物は、上記式(I)で表される非フラーレン化合物であって、電子求引性の1価の基であるAが、1価又は2価の基であるBの一端又は両端に結合した化合物である。 The non-fullerene compound of the present embodiment is a non-fullerene compound represented by the above formula (I), wherein A 1 which is an electron-withdrawing monovalent group is a monovalent or divalent group B 1 is a compound attached to one end or both ends of 1 .

本実施形態の非フラーレン化合物においては、Bのみならず、Aを含め非フラーレン化合物の全体にわたってπ共役系が構成されていることが好ましい。 In the non-fullerene compound of the present embodiment, it is preferable that a π-conjugated system is formed throughout the non-fullerene compound including not only B 1 but also A 1 .

本実施形態の上記式(I)で表される非フラーレン化合物において、Aを含む化合物とBを含む化合物とは、上記式(II)で表される条件を満たす。換言すると、上記式(I)で表される非フラーレン化合物は、Bを含む化合物の最高占有軌道(HOMO)のエネルギーレベルの値(EHOMO(B))とAを含む化合物の最高占有軌道(HOMO)のエネルギーレベルの値(EHOMO(A))との差が2.0eVよりも大きくなるように構成されている。 In the non-fullerene compound represented by formula (I) of the present embodiment, the compound containing A 1 and the compound containing B 1 satisfy the condition represented by formula (II). In other words, the non-fullerene compound represented by the above formula (I) has the energy level value (E HOMO (B 1 )) of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the compound containing B 1 and the highest The difference between the occupied orbital (HOMO) and the energy level value (E HOMO (A 1 )) is greater than 2.0 eV.

本実施形態の非フラーレン化合物において、Bを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値(EHOMO(B))とAを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値(EHOMO(A))との差は、基底状態における電荷の偏りを大きくすることができ、分子間に強い相互作用を生じさせることができるので、電荷輸送性を向上させ、ひいてはEQEをより向上させる観点から、2.0eVよりも大きいことが好ましく、2.2eVよりも大きいことがより好ましい。 In the non-fullerene compound of the present embodiment, the energy level value of the highest occupied orbital of the compound containing B 1 (E HOMO (B 1 )) and the energy level value of the highest occupied orbital of the compound containing A 1 (E HOMO ( The difference from A 1 )) can increase the bias of the electric charge in the ground state, and can generate a strong interaction between molecules, so that the charge transport property is improved, and the EQE is further improved. Therefore, it is preferably larger than 2.0 eV, more preferably larger than 2.2 eV.

最高占有軌道(HOMO)のエネルギーレベルの値は、従来公知の任意好適な計算科学的手法、例えば、Gaussian社製の量子化学計算プログラムであるGaussian16を用いて算出することができる。具体的には、Bの末端を水素原子で終端した化合物及び/又はAの末端を水素原子で終端した化合物について、当該量子化学計算プログラムを用いてB3LYPレベルの密度汎関数法により構造最適化を行い、基底関数として6-31Gを用いて算出された値を、最高占有軌道のエネルギーレベルの値(単位:eV)とすることができる。 The value of the energy level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) can be calculated using any suitable conventionally known computational science method, for example, Gaussian16, which is a quantum chemical calculation program manufactured by Gaussian. Specifically, for a compound in which the terminal of B1 is terminated with a hydrogen atom and/or a compound in which the terminal of A1 is terminated with a hydrogen atom, structure optimization is performed by density functional theory at the B3LYP level using the quantum chemical calculation program. Then, the value calculated using 6-31G as the basis function can be used as the energy level value (unit: eV) of the highest occupied orbital.

前記式(I)において、nが1である場合であって、2つあるAが互いに異なっている場合には、2つのAをそれぞれ切り出して生じた末端を水素原子で終端した2つの化合物における最高占有軌道のエネルギーレベルの値の平均値を、Aを含む化合物の最高占有軌道エネルギーの値とすることができる。 In the above formula (I ) , when n is 1 and two A 1 are different from each other, two The average value of the energy level values of the highest occupied orbital in the compound can be taken as the highest occupied orbital energy value of the compound containing A1 .

HOMO(A)とEHOMO(B)の算出例を下記表1~3に示す。 Calculation examples of E HOMO (A 1 ) and E HOMO (B 1 ) are shown in Tables 1 to 3 below.

Figure 2023107154000007
Figure 2023107154000007

Figure 2023107154000008
Figure 2023107154000008

Figure 2023107154000009
Figure 2023107154000009

以下、本実施形態の非フラーレン化合物を構成しうるA及びB、並びに非フラーレン化合物の具体例について説明する。 Specific examples of A 1 and B 1 that can constitute the non-fullerene compound of the present embodiment and the non-fullerene compound are described below.

(1)Aについて
本実施形態の非フラーレン化合物において、Aは、電子求引性の1価の基である。Aが2つある場合、2つあるAは、同一であっても異なっていてもよい。2つあるAは、非フラーレン化合物の合成をより容易にする観点から、同一の基であることが好ましい。
(1) About A 1 In the non-fullerene compound of the present embodiment, A 1 is an electron-withdrawing monovalent group. When there are two A 1 's, the two A 1 's may be the same or different. The two A 1 's are preferably the same group from the viewpoint of facilitating the synthesis of the non-fullerene compound.

の例としては、-CH=C(-CN)で表される基、及び下記式(a-1)~式(a-9)で表される基が挙げられる。 Examples of A 1 include groups represented by —CH═C(—CN) 2 and groups represented by the following formulas (a-1) to (a-9).

Figure 2023107154000010
Figure 2023107154000010

式(a-1)~式(a-7)中、
Tは、置換基を有していてもよい炭素環、又は置換基を有していてもよい複素環を表す。炭素環及び複素環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。これらの環が置換基を複数有する場合、複数ある置換基は、同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (a-1) to (a-7),
T represents an optionally substituted carbocyclic ring or an optionally substituted heterocyclic ring. Carbocyclic and heterocyclic rings may be monocyclic or condensed. When these rings have multiple substituents, the multiple substituents may be the same or different.

Tで表される置換基を有していてもよい炭素環の例としては、芳香族炭素環が挙げられ、好ましくは芳香族炭素環である。Tで表される置換基を有していてもよい炭素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、及びフェナントレン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、及びフェナントレン環であり、より好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。 Examples of optionally substituted carbocyclic rings represented by T include aromatic carbocyclic rings, preferably aromatic carbocyclic rings. Specific examples of optionally substituted carbocyclic rings represented by T include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, pyrene ring and phenanthrene ring, preferably benzene They are a ring, a naphthalene ring and a phenanthrene ring, more preferably a benzene ring and a naphthalene ring, still more preferably a benzene ring. These rings may have a substituent.

Tで表される置換基を有していてもよい複素環の例としては、芳香族複素環が挙げられ、好ましくは芳香族炭素環である。Tで表される置換基を有していてもよい複素環の具体例としては、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、及びチエノチオフェン環が挙げられ、好ましくはチオフェン環、及びピリジン環、ピラジン環、チアゾール環、及びチエノチオフェン環であり、より好ましくはチオフェン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。 Examples of optionally substituted heterocyclic rings represented by T include aromatic heterocyclic rings, preferably aromatic carbocyclic rings. Specific examples of the optionally substituted heterocyclic ring represented by T include pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole and a thienothiophene ring, preferably a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a thiazole ring, and a thienothiophene ring, more preferably a thiophene ring. These rings may have a substituent.

Tで表される炭素環又は複素環が有しうる置換基の例としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基、シアノ基及び1価の複素環基が挙げられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子、炭素原子数1~6のアルキルオキシ基及び/又は炭素原子数1~6のアルキル基である。 Examples of substituents that the carbocyclic or heterocyclic ring represented by T may have include halogen atoms, alkyl groups, alkyloxy groups, aryl groups, cyano groups and monovalent heterocyclic groups, preferably fluorine atom, chlorine atom, alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms and/or alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

、X、及びXは、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、アルキリデン基、又は=C(-CN)で表される基を表し、好ましくは、酸素原子、硫黄原子、又は=C(-CN)で表される基である。 X 4 , X 5 and X 6 each independently represents an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylidene group or a group represented by =C(-CN) 2 , preferably an oxygen atom, a sulfur atom, or =C(-CN) 2 .

は、水素原子又はハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は1価の複素環基を表す。Xは、好ましくはシアノ基である。 X 7 is a hydrogen atom or a halogen atom, a cyano group, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkyloxy group, an optionally substituted aryl group, or represents a monovalent heterocyclic group. X7 is preferably a cyano group.

a1、Ra2、Ra3、Ra4、及びRa5は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は1価の複素環基を表し、好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基である。 R a1 , R a2 , R a3 , R a4 , and R a5 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl represents an oxy group, an optionally substituted aryl group or a monovalent heterocyclic group, preferably an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group is.

Figure 2023107154000011
Figure 2023107154000011

式(a-8)及び式(a-9)中、
a6及びRa7は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい1価の芳香族炭素環基、又は置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基を表し、複数あるRa6及びRa7は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (a-8) and (a-9),
R a6 and R a7 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted cycloalkyl group, or a substituted an alkyloxy group that may have a substituent, a cycloalkyloxy group that may have a substituent, a monovalent aromatic carbocyclic group that may have a substituent, or a monovalent that may have a substituent and a plurality of R a6 and R a7 may be the same or different.

で表される電子求引性の1価の基の具体例としては、下記式(a-1-1)~式(a-1-4)、並びに式(a-5-1)、式(a-6-1)、式(a-6-2)及び式(a-7-1)で表される基が挙げられる。 Specific examples of the electron-withdrawing monovalent group represented by A 1 include the following formulas (a-1-1) to (a-1-4), and formula (a-5-1), Examples thereof include groups represented by formula (a-6-1), formula (a-6-2) and formula (a-7-1).

Figure 2023107154000012
Figure 2023107154000012

式(a-1-1)~式(a-1-4)、並びに式(a-5-1)、式(a-6-1)、式(a-6-2)及び式(a-7-1)中、
複数あるRa10は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、
a1、Ra2、Ra3、Ra4、及びRa5は、それぞれ独立して、前記と同義である。
Formula (a-1-1) to formula (a-1-4), and formula (a-5-1), formula (a-6-1), formula (a-6-2) and formula (a- 7-1) Medium,
multiple R a10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent,
R a1 , R a2 , R a3 , R a4 and R a5 are each independently as defined above.

a10は、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキルオキシ基、シアノ基又はアルキル基である。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、及びRa5は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基である。 R a10 is preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyloxy group, a cyano group or an alkyl group. R a1 , R a2 , R a3 , R a4 and R a5 are preferably an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group.

及びAは、それぞれ独立して、シアノ基、カルボニル基及びチオカルボニル基からなる群から選択される1種以上を含む電子求引性の基であることが好ましい。 A 1 and A 2 are each independently preferably an electron-withdrawing group containing one or more selected from the group consisting of a cyano group, a carbonyl group and a thiocarbonyl group.

で表される電子求引性の1価の基の好ましい例としては、下記式で表される基が挙げられる。 Preferred examples of the electron-withdrawing monovalent group represented by A 1 include groups represented by the following formulae.

Figure 2023107154000013
Figure 2023107154000013

Figure 2023107154000014
Figure 2023107154000014

(2)Bについて
は、具体的には、互いにπ結合している一対以上の原子を含んでおり、π電子雲がBの全体に広がっている基である。
(2) B 1 Specifically, B 1 is a group containing a pair or more of atoms that are π-bonded to each other, and a π electron cloud spreads over the entire B 1 .

は、下記式で表される構造を有することが好ましい。

Figure 2023107154000015
B 1 preferably has a structure represented by the following formula.
Figure 2023107154000015

前記式中、
Ar、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよく複数の環構造を含んでいてもよく複数の環構造が縮環していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよく複数の環構造を含んでいてもよく複数の環構造が縮環していてもよい芳香族複素環を表し、
Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよく複数の環構造を含んでいてもよく複数の環構造が縮環していてもよい2価の芳香族炭素環基又は置換基を有していてもよく複数の環構造を含んでいてもよく複数の環構造が縮環していてもよい2価の芳香族複素環基を表し、
Ar、Ar、Ar、Ar及びArそれぞれが複数個存在する場合には、複数個存在するAr、Ar、Ar、Ar及びArそれぞれは同一であっても異なっていてもよく、
x、y、zは0、1、2又は3であり、
iは0、1、2又は3であり、
kは0又は1~10の整数であり、
mは0又は1~10の整数である。
In the above formula,
Ar a , Ar b and Ar c are each independently a substituted aromatic carbocyclic ring which may contain a plurality of ring structures and may be condensed with a plurality of ring structures. or represents an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent or may contain a plurality of ring structures and may be condensed with a plurality of ring structures,
Ar d and Ar e are each independently a divalent aromatic carbocyclic ring which may have a substituent, may contain a plurality of ring structures, and may have a plurality of condensed ring structures. represents a divalent aromatic heterocyclic group which may have a group or a substituent, may contain a plurality of ring structures and may be condensed with a plurality of ring structures,
When there are a plurality of each of A a , Ar b , A c , Ar d and Are , each of the plurality of A a , Ar b , A c , Ar d and Are may be the same but different. may be
x, y, z are 0, 1, 2 or 3;
i is 0, 1, 2 or 3;
k is 0 or an integer from 1 to 10,
m is 0 or an integer from 1 to 10;

は、より具体的には、1以上の構成単位を含み、π共役系を構成している1価又は2価の基であることが好ましい。ここで、1価の基であるBとは、2価の基であるBの末端のうちの一端が水素原子で終端されている基である。 More specifically, B 1 is preferably a monovalent or divalent group containing one or more structural units and forming a π-conjugated system. Here, the monovalent group B 1 is a group in which one end of the divalent group B 1 is terminated with a hydrogen atom.

に含まれる1以上の構成単位のうちの少なくとも1つである第1の構成単位(以下、第1の構成単位CU1ともいう。)は下記式(IV)で表される構成単位であることが好ましく、かつ該第1の構成単位以外の残余の第2の構成単位(以下、第2の構成単位CU2ともいう。)は不飽和結合を含む2価の基、2価の芳香族炭素環基又は2価の芳香族複素環基であることが好ましい。 The first structural unit (hereinafter also referred to as first structural unit CU1), which is at least one of the one or more structural units contained in B1 , is a structural unit represented by the following formula (IV). and the remaining second structural unit other than the first structural unit (hereinafter also referred to as second structural unit CU2) is a divalent group containing an unsaturated bond, a divalent aromatic carbon A cyclic group or a divalent aromatic heterocyclic group is preferred.

式(I)中、第1の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第1の構成単位は、同一であっても異なっていてもよく、第2の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第2の構成単位は、同一であっても異なっていてもよい。 In formula (I), when there are two or more first structural units, the two or more first structural units may be the same or different, and there are two or more second structural units In that case, the two or more second structural units may be the same or different.

Figure 2023107154000016
Figure 2023107154000016

式(IV)中、
Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Yは、直接結合、-C(=O)-で表される基又は酸素原子を表し、
Rは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい1価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
-C(=O)-Rで表される基、又は
-SO-Rで表される基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。
複数あるRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
In formula (IV),
Ar 1 and Ar 2 each independently represent an optionally substituted aromatic carbocyclic ring or an optionally substituted aromatic heterocyclic ring,
Y represents a direct bond, a group represented by -C(=O)- or an oxygen atom,
R are each independently
hydrogen atom,
halogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
a cycloalkyl group optionally having a substituent,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
a cycloalkyloxy group optionally having a substituent,
an optionally substituted aryloxy group,
an optionally substituted alkylthio group,
a cycloalkylthio group optionally having a substituent,
an optionally substituted arylthio group,
a monovalent heterocyclic group optionally having a substituent,
a substituted amino group which may have a substituent,
an acyl group optionally having a substituent,
an imine residue optionally having a substituent,
an amide group optionally having a substituent,
an acid imide group optionally having a substituent,
a substituted oxycarbonyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkenyl group,
a cycloalkenyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkynyl group,
a cycloalkynyl group optionally having a substituent,
cyano group,
nitro group,
a group represented by —C(=O)—R a or a group represented by —SO 2 —R b ,
R a and R b each independently
hydrogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
It represents an optionally substituted aryloxy group or an optionally substituted monovalent heterocyclic group.
Multiple R's may be the same or different.

式(IV)中、Ar及びArを構成しうる芳香族炭素環は、好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、より好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。 In formula (IV), the aromatic carbocyclic ring that can constitute Ar 1 and Ar 2 is preferably a benzene ring and a naphthalene ring, more preferably a benzene ring and a naphthalene ring, still more preferably a benzene ring. These rings may have a substituent.

Ar及びArを構成しうる芳香族複素環は、好ましくはオキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、チオフェン環、チエノチオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ホスホール環、フラン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、及びジベンゾホスホール環、並びに、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾボロール環、ジベンゾシロール環、及びベンゾピラン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。 The aromatic heterocyclic ring that can constitute Ar 1 and Ar 2 is preferably an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, a thiophene ring, a thienothiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a phosphole ring, and a furan ring. , pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, pyridazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, and dibenzophosphole ring, and phenoxazine ring, phenothiazine ring, dibenzoborol ring, dibenzosilol ring, and It is a benzopyran ring. These rings may have a substituent.

Rで表されるハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子である。 A halogen atom represented by R is preferably a fluorine atom.

Rで表される置換基を有していてもよいアルキル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルキル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~15のアルキル基であり、さらに好ましくは、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキル基であり、さらにまた好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~10のアルキル基である。 The optionally substituted alkyl group represented by R is preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having a substituent. an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and still more preferably having a substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be

Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基は、好ましくはハロゲン原子であり、より好ましくはフッ素原子及び/又は塩素原子である。 The substituent that the alkyl group represented by R may have is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom and/or a chlorine atom.

Rで表される置換基を有していてもよいシクロアルキル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数5~6のシクロアルキル基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよいシクロヘキシル基である。 The optionally substituted cycloalkyl group represented by R is preferably an optionally substituted cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent. A cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms which may be substituted, more preferably a cyclohexyl group which may have a substituent.

Rで表される置換基を有していてもよいアリール基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~15のアリール基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基又はナフチル基である。 The optionally substituted aryl group represented by R is preferably an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, more preferably an optionally substituted aryl group. phenyl group or naphthyl group.

Rで表されるアリール基が有していてもよい置換基は、好ましくはハロゲン原子(例、塩素原子、フッ素原子)、炭素原子数1~12のアルキル基(例、メチル基、トリフルオロメチル基、tert-ブチル基、オクチル基、ドデシル基)、炭素原子数1~12のアルキルオキシ基(例、メトキシ基、エトキシ基、オクチルオキシ基)、炭素原子数1~12のアルキルスルホニル基(例、ドデシルスルホニル基)、及び/又はシアノ基である。 The substituents that the aryl group represented by R may have are preferably halogen atoms (eg, chlorine atom, fluorine atom), alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms (eg, methyl group, trifluoromethyl group, tert-butyl group, octyl group, dodecyl group), alkyloxy group having 1 to 12 carbon atoms (e.g., methoxy group, ethoxy group, octyloxy group), alkylsulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms (e.g. , dodecylsulfonyl group), and/or a cyano group.

Rで表される置換基を有していてもよいアルキルオキシ基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~10のアルキルオキシ基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~8のアルキルオキシ基であり、さらに好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、3-メチルブチルオキシ、又は2-エチルヘキシルオキシ基であって、これらの基は置換基を有していてもよい。 The optionally substituted alkyloxy group represented by R is preferably an optionally substituted alkyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent. an alkyloxy group having 1 to 8 carbon atoms which may be The group may have a substituent.

Rで表される置換基を有していてもよいアリールオキシ基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~15のアリールオキシ基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニルオキシ基又はアントラセニルオキシ基である。 The optionally substituted aryloxy group represented by R is preferably an optionally substituted aryloxy group having 6 to 15 carbon atoms, more preferably having a substituent. phenyloxy group or anthracenyloxy group which may be substituted.

Rで表されるアリールオキシ基が有していてもよい置換基は、好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。 The substituent that the aryloxy group represented by R may have is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. is a methyl group.

Rで表される置換基を有していてもよいアルキルチオ基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~6のアルキルチオ基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~3のアルキルチオ基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよいメチルチオ基又はプロピルチオ基である。 The optionally substituted alkylthio group represented by R is preferably an optionally substituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably an optionally substituted alkylthio group. an alkylthio group having 1 to 3 carbon atoms, which may be optionally substituted, and more preferably a methylthio group or a propylthio group, which may have a substituent.

Rで表される置換基を有していてもよいアリールチオ基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のアリールチオ基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニルチオ基である。 The optionally substituted arylthio group represented by R is preferably an optionally substituted arylthio group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably an optionally substituted arylthio group. phenylthio group.

Rで表されるアリールチオ基が有していてもよい置換基は、好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。 The substituent that the arylthio group represented by R may have is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, further preferably is a methyl group.

Rで表される置換基を有していてもよい1価の複素環基は、好ましくは置換基を有していてもよい5員又は6員である1価の複素環基である。5員である1価の複素環基の例としては、チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、及びピロリジニル基が挙げられる。6員である1価の複素環基の例としては、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、及びテトラヒドロピラニル基が挙げられる。 The optionally substituted monovalent heterocyclic group represented by R is preferably an optionally substituted 5- or 6-membered monovalent heterocyclic group. Examples of 5-membered monovalent heterocyclic groups include thienyl, furyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, and pyrrolidinyl groups. Examples of 6-membered monovalent heterocyclic groups include pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, piperidyl, piperazinyl, morpholinyl, and tetrahydropyranyl groups.

Rで表される置換基を有していてもよい1価の複素環基は、より好ましくはチエニル基、フリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、又はピラジル基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。 The optionally substituted monovalent heterocyclic group represented by R is more preferably a thienyl group, a furyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, a pyridyl group, or a pyrazyl group, and these groups are It may have a substituent.

Rで表される1価の複素環基が有していてもよい置換基は、好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基(例、メチル基、トリフルオロメチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基)である。 The substituent that the monovalent heterocyclic group represented by R may have is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (e.g., methyl group, trifluoromethyl group, propyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group).

Rで表される置換基を有していてもよいアルケニル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数2~10のアルケニル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数2~6のアルケニル基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい2-プロペニル基又は5-ヘキセニル基である。 The optionally substituted alkenyl group represented by R is preferably an optionally substituted alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent is an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms which may be optionally substituted, and more preferably a 2-propenyl group or a 5-hexenyl group which may have a substituent.

Rで表される置換基を有していてもよいシクロアルケニル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルケニル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~7のシクロアルケニル基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよいシクロヘキセニル基又はシクロヘプテニル基である。 The optionally substituted cycloalkenyl group represented by R is preferably an optionally substituted cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent. It is a cycloalkenyl group having 6 to 7 carbon atoms which may be substituted, more preferably a cyclohexenyl group or a cycloheptenyl group which may have a substituent.

Rで表されるシクロアルケニル基が有していてもよい置換基は、好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基である。 The substituent that the cycloalkenyl group represented by R may have is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

Rで表される置換基を有していてもよいアルキニル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数2~10のアルキニル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数5~6のアルキニル基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい5-ヘキシニル基又は3-メチル-1-ブチニル基である。 The optionally substituted alkynyl group represented by R is preferably an optionally substituted alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent. is an alkynyl group having 5 to 6 carbon atoms which may be optionally substituted, and more preferably a 5-hexynyl group or a 3-methyl-1-butynyl group which may have a substituent.

Rで表される置換基を有していてもよいシクロアルキニル基は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のシクロアルキニル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数7~8のシクロアルキニル基であり、さらに好ましくは、置換基を有していてもよいシクロヘプチニル基又はシクロオクチニル基である。 The optionally substituted cycloalkynyl group represented by R is preferably an optionally substituted cycloalkynyl group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably having a substituent. is a cycloalkynyl group having 7 to 8 carbon atoms which may be substituted, and more preferably a cycloheptynyl group or a cyclooctynyl group which may have a substituent.

Rで表されるシクロアルキニル基が有していてもよい置換基は、好ましくはC1~C12アルキル基である。 The substituent that the cycloalkynyl group represented by R may have is preferably a C1-C12 alkyl group.

複数あるRは、それぞれ独立して、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~15のアルキル基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキル基であり、さらにまた好ましくは、置換基を有していてもよい炭素原子数1~10のアルキル基である。複数あるRが、いずれも置換基を有していてもよい炭素原子数1~10のアルキル基であることが特に好ましい。 A plurality of Rs are each independently preferably an optionally substituted alkyl group, more preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, More preferably, it is an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. It is particularly preferred that each of a plurality of Rs is an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

Rで表される-C(=O)-Rで表される基及び-SO-Rで表される基において、Rは、好ましくは、水素原子であり、Rは、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアルキルオキシ基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキルオキシ基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい炭素原子数1~12のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1~6のアルキルオキシ基であり、さらにまた好ましくは、メチル基、エチル基、2-メチルプロピル基、オクチル基、ドデシル基、又はエトキシ基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。 In the group represented by —C(=O)—R a represented by R and the group represented by —SO 2 —R b , R a is preferably a hydrogen atom, and R b is preferably is an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted alkyloxy group, more preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or An optionally substituted alkyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or having a substituent an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a 2-methylpropyl group, an octyl group, a dodecyl group, or an ethoxy group; You may have a group.

式(IV)で表される構成単位の例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 Examples of structural units represented by formula (IV) include structural units represented by the following formulas.

Figure 2023107154000017
Figure 2023107154000017

Figure 2023107154000018
Figure 2023107154000018

Figure 2023107154000019
Figure 2023107154000019

前記式中、Rは既に説明したとおりである。 In the above formula, R is as already explained.

を構成しうる前記式(IV)で表される構成単位は、下記式(V)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by the above formula (IV) that can constitute B 1 is preferably a structural unit represented by the following formula (V).

Figure 2023107154000020
Figure 2023107154000020

式(V)中、Y及びRは、既に説明したとおりである。X及びXは、それぞれ独立して、硫黄原子又は酸素原子を表し、Z及びZは、それぞれ独立して、=C(R)-で表される基又は窒素原子を表す。 In formula (V), Y and R are as already explained. X 1 and X 2 each independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, and Z 1 and Z 2 each independently represent a group represented by =C(R)- or a nitrogen atom.

式(V)で表される構成単位の例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 Examples of structural units represented by formula (V) include structural units represented by the following formula.

Figure 2023107154000021
Figure 2023107154000021

を構成しうる前記式(V)で表される構成単位は、チオフェン環を2以上含み、かつ構成元素としてsp3炭素原子を含む、置換基を有していてもよい2価の多環式縮合環基下記式(V-1)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by the formula (V) that can constitute B 1 is an optionally substituted divalent polycyclic ring containing two or more thiophene rings and containing an sp3 carbon atom as a constituent element A condensed ring group is preferably a structural unit represented by the following formula (V-1).

Figure 2023107154000022
Figure 2023107154000022

式(V-1)中、Y及びRは、前記定義のとおりである。 In formula (V-1), Y and R are as defined above.

前記式(V-1)で表される構成単位の好ましい具体例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 Preferred specific examples of the structural unit represented by formula (V-1) include structural units represented by the following formula.

Figure 2023107154000023
Figure 2023107154000023

を構成しうる式(V)で表される好適な構成単位の例としては、下記式(V-2)で表される構成単位も挙げられる。 Examples of suitable structural units represented by formula (V) that can constitute B 1 also include structural units represented by the following formula (V-2).

Figure 2023107154000024
Figure 2023107154000024

式(V-2)中、X及びX、Z及びZ並びにRは、既に説明したとおりである。 In formula (V-2), X 1 and X 2 , Z 1 and Z 2 and R are as already explained.

式(V-2)で表される構成単位の例としては、下記式(V-2-1)~式(V-2-16)で表される構成単位が挙げられる。 Examples of structural units represented by formula (V-2) include structural units represented by formulas (V-2-1) to (V-2-16) below.

Figure 2023107154000025
Figure 2023107154000025

式(V-2)で表される構成単位の好ましい具体例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 Preferred specific examples of the structural unit represented by formula (V-2) include structural units represented by the following formula.

Figure 2023107154000026
Figure 2023107154000026

本実施形態において、Bは、上記式(IV)又は式(V)で表される第1の構成単位(第1の構成単位CU1)を1つ含むことが好ましい。 In the present embodiment, B1 preferably contains one first structural unit (first structural unit CU1) represented by formula (IV) or formula (V) above.

上記式(IV)又は式(V)で表される構成単位以外のBが含みうる第2の構成単位(第2の構成単位CU2)としては、例えば、不飽和結合を含む2価の基、2価の芳香族炭素環基及び2価の芳香族複素環基が挙げられる。 As the second structural unit (second structural unit CU2) that B 1 other than the structural unit represented by the above formula (IV) or formula (V) may contain, for example, a divalent group containing an unsaturated bond , divalent aromatic carbocyclic groups and divalent aromatic heterocyclic groups.

第2の構成単位CU2である「不飽和結合を含む2価の基」とは、例えば、-(CR=CR)n-で表される基(Rは前記定義のとおりであり、nは1以上の整数である。nの値は、好ましくは1又は2であり、より好ましくは1である。)、-C≡C-で表される基、及びフェニレン基である。 The second structural unit CU2 "a divalent group containing an unsaturated bond" is, for example, a group represented by -(CR=CR)n- (R is as defined above, n is 1 n is an integer equal to or greater than 1. The value of n is preferably 1 or 2, more preferably 1.), a group represented by -C≡C-, and a phenylene group.

「不飽和結合を含む2価の基」の具体例としては、エテン-1,2-ジイル基、1,3-ブタジエン-1,4-ジイル基、アセチレン-1,2-ジイル基、及びフェニレン基が挙げられる。 Specific examples of the "divalent group containing an unsaturated bond" include ethene-1,2-diyl group, 1,3-butadiene-1,4-diyl group, acetylene-1,2-diyl group, and phenylene groups.

第2の構成単位CU2である「2価の芳香族複素環基」の具体例としては、下記式(101)~式(191)で表される基が挙げられる。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。 Specific examples of the “divalent aromatic heterocyclic group” which is the second structural unit CU2 include groups represented by the following formulas (101) to (191). These groups may further have a substituent.

Figure 2023107154000027
Figure 2023107154000027

Figure 2023107154000028
Figure 2023107154000028

Figure 2023107154000029
Figure 2023107154000029

Figure 2023107154000030
Figure 2023107154000030

式(101)~式(191)中、Rは前記と同義である。 In formulas (101) to (191), R has the same definition as above.

第2の構成単位CU2である「2価の芳香族炭素環基」の具体例としては、フェニレン基(例えば、下記式1~式3)、ナフタレン-ジイル基(例えば、下記式4~式13)、アントラセン-ジイル基(例えば、下記式14~式19)、ビフェニル-ジイル基(例えば、下記式20~式25)、ターフェニル-ジイル基(例えば、下記式26~式28)、縮合環化合物基(例えば、下記式29~式35)、フルオレン-ジイル基(例えば、下記式36~式38)、及びベンゾフルオレン-ジイル基(例えば、下記式39~式46)が挙げられる。 Specific examples of the "divalent aromatic carbocyclic group" that is the second structural unit CU2 include a phenylene group (e.g., the following formulas 1 to 3), a naphthalene-diyl group (e.g., the following formulas 4 to 13 ), anthracene-diyl group (e.g., formulas 14 to 19 below), biphenyl-diyl group (e.g., formulas 20 to 25 below), terphenyl-diyl group (e.g., formulas 26 to 28 below), condensed ring Compound groups (eg, formulas 29 to 35 below), fluorene-diyl groups (eg, formulas 36 to 38 below), and benzofluorene-diyl groups (eg, formulas 39 to 46 below) are included.

Figure 2023107154000031
Figure 2023107154000031

Figure 2023107154000032
Figure 2023107154000032

Figure 2023107154000033
Figure 2023107154000033

Figure 2023107154000034
Figure 2023107154000034

Figure 2023107154000035
Figure 2023107154000035

Figure 2023107154000036
Figure 2023107154000036

Figure 2023107154000037
Figure 2023107154000037

Figure 2023107154000038
Figure 2023107154000038

式1~式46中、Rは前記と同義である。 In Formulas 1 to 46, R has the same definition as above.

本実施形態の化合物において、第2の構成単位CU2は、不飽和結合を含む2価の基及び下記式(VI-1)~式(VI-12)で表される基からなる群から選択される構成単位であることが好ましく、中でも、式(VI-10)~式(VI-12)で表される基からなる群から選択される構成単位であることがより好ましい。 In the compound of the present embodiment, the second structural unit CU2 is selected from the group consisting of divalent groups containing unsaturated bonds and groups represented by the following formulas (VI-1) to (VI-12) Among them, structural units selected from the group consisting of groups represented by formulas (VI-10) to (VI-12) are more preferred.

Figure 2023107154000039
Figure 2023107154000039

式(VI-1)~式(VI-12)中、X、X、Z、Z及びRは前記定義のとおりである。
Rが2つある場合、2つあるRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (VI-1) to (VI-12), X 1 , X 2 , Z 1 , Z 2 and R are as defined above.
When there are two R's, the two R's may be the same or different.

第2の構成単位CU2のより具体的な好ましい例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。これらの構成単位は、さらに置換基を有していてもよい。 A more specific preferred example of the second structural unit CU2 is a structural unit represented by the following formula. These structural units may further have a substituent.

Figure 2023107154000040
Figure 2023107154000040

本実施形態の化合物において、Bは、1以上の構成単位を含み、当該1以上の構成単位のうちの少なくとも1つが第1の構成単位CU1であり、かつ該第1の構成単位CU1以外の残余の構成単位が第2の構成単位CU2である。 In the compound of this embodiment, B 1 contains one or more structural units, at least one of the one or more structural units is the first structural unit CU1, and The remaining structural unit is the second structural unit CU2.

に含まれる第1の構成単位CU1及び第2の構成単位CU2の組合せ及びその配列の態様は、π共役系を構成することができることを条件として、特に制限されない。 The combination and arrangement of the first structural unit CU1 and the second structural unit CU2 contained in B1 are not particularly limited, provided that a π-conjugated system can be formed.

は、下記式(VII-1)~式(VII-16)で表される構造からなる群から選択されるいずれか1つの構造を有する2価の基であることが好ましい。

―CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

―CU1-CU2-CU1- (VII-5)

―CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

―CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)
B 1 is preferably a divalent group having any one structure selected from the group consisting of structures represented by formulas (VII-1) to (VII-16) below.

-CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

-CU1-CU2-CU1- (VII-5)

-CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

-CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)

式(VII-1)~式(VII-16)中、
CU1は、第1の構成単位CU1を表し、
CU2は、第2の構成単位CU2を表す。
CU1が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU1は、互いに同一であっても異なっていてもよく、CU2が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU2は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (VII-1) to (VII-16),
CU1 represents the first structural unit CU1,
CU2 represents the second structural unit CU2.
When there are two or more CU1s, the two or more CU1s may be the same or different, and when there are two or more CU2s, the two or more CU2s may be the same or different. may

前記式(VII-1)~式(VII-16)のうちでは、式(VII-1)から式(VII-8)、式(VII-15)及び式(VII-16)で表される構造を有する2価の基が好ましく、式(VII-1)、式(VII-3)、式(VII-7)、式(VII-8)、式(VII-15)及び式(VII-16)で表される構造を有する2価の基がより好ましい。 Among the formulas (VII-1) to (VII-16), structures represented by formulas (VII-1) to (VII-8), formulas (VII-15) and formulas (VII-16) A divalent group having is preferred, formula (VII-1), formula (VII-3), formula (VII-7), formula (VII-8), formula (VII-15) and formula (VII-16) A divalent group having a structure represented by is more preferred.

に含まれうる第1の構成単位CU1及び第2の構成単位CU2の個数の総和は、通常1以上であり、好ましくは2以上であり、より好ましくは3以上であり、通常7以下であり、好ましくは5以下であり、より好ましくは4以下である。
に含まれうる第1の構成単位CU1の個数は、通常5以下であり、好ましくは3以下であり、より好ましくは1である。
に含まれうる第2の構成単位CU2の個数は、通常5以下であり、好ましくは3以下であり、より好ましくは1以下である。
The total number of the first structural unit CU1 and the second structural unit CU2 that can be contained in B1 is usually 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and usually 7 or less. Yes, preferably 5 or less, more preferably 4 or less.
The number of first structural units CU1 that can be contained in B1 is usually 5 or less, preferably 3 or less, and more preferably 1.
The number of second structural units CU2 that can be contained in B1 is usually 5 or less, preferably 3 or less, and more preferably 1 or less.

の具体的な好ましい例としては、下記式で表される2価の基が挙げられる。 Specific preferred examples of B 1 include divalent groups represented by the following formulas.

Figure 2023107154000041
Figure 2023107154000041

Figure 2023107154000042
Figure 2023107154000042

Figure 2023107154000043
Figure 2023107154000043

Figure 2023107154000044
Figure 2023107154000044

Figure 2023107154000045
Figure 2023107154000045

Figure 2023107154000046
Figure 2023107154000046

式中、Rは前記定義のとおりである。 In the formula, R is as defined above.

(3)非フラーレン化合物の具体例
本実施形態の式(I)で表される非フラーレン化合物の具体例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
(3) Specific Examples of Non-Fullerene Compound Specific examples of the non-fullerene compound represented by formula (I) of the present embodiment include compounds represented by the following formula.

Figure 2023107154000047
Figure 2023107154000047

Figure 2023107154000048
Figure 2023107154000048

Figure 2023107154000049
Figure 2023107154000049

Figure 2023107154000050
Figure 2023107154000050

Figure 2023107154000051
Figure 2023107154000051

Figure 2023107154000052
Figure 2023107154000052

本実施形態の式(I)で表される非フラーレン化合物のより具体的な好ましい例としては、下記式N-1~式N-7で表される化合物が挙げられる。 More specific preferred examples of the non-fullerene compound represented by formula (I) of the present embodiment include compounds represented by formulas N-1 to N-7 below.

Figure 2023107154000053
Figure 2023107154000053

Figure 2023107154000054
Figure 2023107154000054

2.非フラーレン化合物の製造方法
本実施形態の非フラーレン化合物は、後述する合成例にも示されるとおり、例えば、既に説明したA、Bを構成することができる2以上の原料化合物を用いて、従来公知の任意好適な方法により製造(合成)することができる。
2. Method for producing a non-fullerene compound The non-fullerene compound of the present embodiment is produced by, for example, using two or more raw material compounds capable of constituting A 1 and B 1 already described, as shown in the synthesis examples described later. It can be produced (synthesized) by any suitable conventionally known method.

本実施形態において、光電変換素子の活性層は、特にn型半導体材料として本実施形態の非フラーレン化合物のみを含んでいてもよく、本実施形態の非フラーレン化合物以外の化合物を、さらなるn型半導体材料として含んでいてもよい。さらなるn型半導体材料として含まれうる本実施形態の非フラーレン化合物以外の化合物は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。 In this embodiment, the active layer of the photoelectric conversion element may contain only the non-fullerene compound of this embodiment as an n-type semiconductor material, and a compound other than the non-fullerene compound of this embodiment may be added to a further n-type semiconductor. It may be included as a material. Compounds other than the non-fullerene compounds of the present embodiment that can be included as further n-type semiconductor materials may be low-molecular-weight compounds or high-molecular-weight compounds.

低分子化合物である「本実施形態の非フラーレン化合物」以外のn型半導体材料(電子受容性化合物)の例としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、並びに、バソクプロイン等のフェナントレン誘導体が挙げられる。 Examples of n-type semiconductor materials (electron-accepting compounds) other than the low-molecular compound "non-fullerene compound of the present embodiment" include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, and naphthoquinone. and derivatives thereof, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, and phenanthrene derivatives such as bathocuproine are mentioned.

高分子化合物である「本実施形態のフラーレン化合物」以外のn型半導体材料の例としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、並びに、ポリフルオレン及びその誘導体が挙げられる。 Examples of n-type semiconductor materials other than the "fullerene compound of the present embodiment", which is a polymer compound, include polyvinylcarbazole and its derivatives, polysilane and its derivatives, and polysiloxane derivatives having an aromatic amine structure in the side chain or main chain. , polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives, polypyrrole and its derivatives, polyphenylene vinylene and its derivatives, polythienylene vinylene and its derivatives, polyquinoline and its derivatives, polyquinoxaline and its derivatives, and polyfluorene and its derivatives be done.

「本実施形態の非フラーレン化合物」以外のn型半導体材料である化合物には、フラーレン誘導体が含まれうる。 Compounds that are n-type semiconductor materials other than the "non-fullerene compound of the present embodiment" may include fullerene derivatives.

ここで、フラーレン誘導体とは、フラーレン(C60フラーレン、C70フラーレン、C76フラーレン、C78フラーレン、及びC84フラーレン)のうちの少なくとも一部が修飾された化合物をいう。換言すると、フラーレン骨格に付加された1つ以上の基を有する化合物をいう。以下、特にC60フラーレンのフラーレン誘導体を「C60フラーレン誘導体」といい、C70フラーレンのフラーレン誘導体を「C70フラーレン誘導体」という場合がある。 Here, the fullerene derivative refers to a compound in which at least a portion of fullerene ( C60 fullerene, C70 fullerene, C76 fullerene, C78 fullerene, and C84 fullerene) is modified. In other words, it refers to a compound having one or more groups attached to the fullerene skeleton. Hereinafter, the fullerene derivative of C60 fullerene may be particularly referred to as " C60 fullerene derivative", and the fullerene derivative of C70 fullerene may be referred to as " C70 fullerene derivative".

「本実施形態の非フラーレン化合物」以外のn型半導体材料として用いられうるフラーレン誘導体は、本発明の目的を損なわない限り特に限定されない。 A fullerene derivative that can be used as an n-type semiconductor material other than the "non-fullerene compound of the present embodiment" is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention.

「本実施形態の非フラーレン化合物」以外のn型半導体材料として用いられうるC60フラーレン誘導体の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。 Specific examples of C60 fullerene derivatives that can be used as n-type semiconductor materials other than the "non-fullerene compound of the present embodiment" include the following compounds.

Figure 2023107154000055
Figure 2023107154000055

式中、Rは前記定義のとおりである。Rが複数ある場合、複数あるRは、同一であっても異なっていてもよい。 In the formula, R is as defined above. When there are multiple Rs, the multiple Rs may be the same or different.

70フラーレン誘導体の例としては、下記の化合物が挙げられる。 Examples of C70 fullerene derivatives include the following compounds.

Figure 2023107154000056
Figure 2023107154000056

3.光電変換素子
本実施形態にかかる光電変換素子は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられており、p型半導体材料及びn型半導体材料を含む活性層とを含み、該n型半導体材料として、既に説明した本実施形態の化合物を含む、光電変換素子である。
3. Photoelectric conversion element The photoelectric conversion element according to the present embodiment includes an anode, a cathode, and an active layer provided between the anode and the cathode and containing a p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material, A photoelectric conversion device containing the compound of the present embodiment described above as the n-type semiconductor material.

本実施形態の光電変換素子によれば、上記の構成を有することにより、光電変換素子の外部量子効率、光電変換効率といった特性を効果的に向上させることができる。 According to the photoelectric conversion element of this embodiment, by having the above configuration, it is possible to effectively improve the characteristics of the photoelectric conversion element such as the external quantum efficiency and the photoelectric conversion efficiency.

ここで、本実施形態の光電変換素子が取りうる構成例について説明する。図1は、本実施形態の光電変換素子の構成を模式的に示す図である。 Here, a configuration example that the photoelectric conversion element of this embodiment can take will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the photoelectric conversion element of this embodiment.

図1に示されるように、光電変換素子10は、支持基板11に設けられている。光電変換素子10は、支持基板11に接するように設けられている陽極12と、陽極12に接するように設けられている正孔輸送層13と、正孔輸送層13に接するように設けられている活性層14と、活性層14に接するように設けられている電子輸送層15と、電子輸送層15に接するように設けられている陰極16とを備えている。この構成例では、陰極16に接するように封止部材17がさらに設けられている。
以下、本実施形態の光電変換素子に含まれうる構成要素について具体的に説明する。
As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion element 10 is provided on the support substrate 11 . The photoelectric conversion element 10 includes an anode 12 provided in contact with a support substrate 11, a hole transport layer 13 provided in contact with the anode 12, and a hole transport layer 13 provided in contact with the hole transport layer 13. an active layer 14 , an electron transport layer 15 provided in contact with the active layer 14 , and a cathode 16 provided in contact with the electron transport layer 15 . In this configuration example, a sealing member 17 is further provided so as to be in contact with the cathode 16 .
Constituent elements that can be included in the photoelectric conversion element of this embodiment will be specifically described below.

(基板)
光電変換素子は、通常、基板(支持基板)上に形成される。また、さらに基板(封止基板)により封止される場合もある。基板には、通常、陽極及び陰極からなる一対の電極のうちの一方が形成される。基板の材料は、特に有機化合物を含む層を形成する際に化学的に変化しない材料であれば特に限定されない。
(substrate)
A photoelectric conversion element is usually formed on a substrate (support substrate). Further, it may be further sealed with a substrate (sealing substrate). One of a pair of electrodes, typically an anode and a cathode, is formed on the substrate. The material of the substrate is not particularly limited as long as it is a material that does not chemically change when the layer containing an organic compound is formed.

基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコンが挙げられる。不透明な基板が用いられる場合には、不透明な基板側に設けられる電極とは反対側の電極(換言すると、不透明な基板から遠い側の電極)が透明又は半透明の電極とされることが好ましい。 Materials for the substrate include, for example, glass, plastic, polymer film, and silicon. When an opaque substrate is used, the electrode on the opposite side of the electrode provided on the opaque substrate (in other words, the electrode on the far side from the opaque substrate) is preferably a transparent or translucent electrode. .

(電極)
光電変換素子は、一対の電極である陽極及び陰極を含んでいる。陽極及び陰極のうち、少なくとも一方の電極は、光を入射させるために、透明又は半透明の電極とすることが好ましい。
(electrode)
A photoelectric conversion element includes a pair of electrodes, an anode and a cathode. At least one of the anode and the cathode is preferably a transparent or translucent electrode in order to allow light to enter.

透明又は半透明の電極の材料の例としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、NESA等の導電性材料、金、白金、銀、銅が挙げられる。透明又は半透明である電極の材料としては、ITO、IZO、酸化スズが好ましい。また、電極として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体などの有機化合物が材料として用いられる透明導電膜を用いてもよい。透明又は半透明の電極は、陽極であっても陰極であってもよい。 Examples of transparent or semi-transparent electrode materials include conductive metal oxide films and semi-transparent metal thin films. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and their composites indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), conductive materials such as NESA, gold, platinum, silver, copper. ITO, IZO, and tin oxide are preferable as materials for transparent or translucent electrodes. Moreover, as the electrode, a transparent conductive film using an organic compound such as polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives as a material may be used. The transparent or translucent electrode can be either the anode or the cathode.

一対の電極のうちの一方の電極が透明又は半透明であれば、他方の電極は光透過性の低い電極であってもよい。光透過性の低い電極の材料の例としては、金属、及び導電性高分子が挙げられる。光透過性の低い電極の材料の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びこれらのうちの2種以上の合金、又は、これらのうちの1種以上の金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫からなる群から選ばれる1種以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体が挙げられる。合金としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、及びカルシウム-アルミニウム合金が挙げられる。 If one electrode of the pair of electrodes is transparent or translucent, the other electrode may be an electrode with low light transmittance. Examples of materials for electrodes with low light transmittance include metals and conductive polymers. Specific examples of low light transmissive electrode materials include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, Metals such as terbium, ytterbium, and alloys of two or more thereof, or one or more of these metals together with gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin alloys with one or more metals selected from the group consisting of graphite, graphite intercalation compounds, polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives. Alloys include magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, magnesium-aluminum alloys, indium-silver alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-magnesium alloys, lithium-indium alloys, and calcium-aluminum alloys.

(活性層)
本実施形態の光電変換素子が備える活性層は、バルクヘテロジャンクション型の構造を有することが想定されており、p型半導体材料と、n型半導体材料とを含み、該活性層が、n型半導体材料として、本実施形態の非フラーレン化合物を含む(詳細については後述する。)。
(active layer)
The active layer included in the photoelectric conversion element of the present embodiment is assumed to have a bulk heterojunction structure and includes a p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material, and the active layer is an n-type semiconductor material. includes the non-fullerene compound of the present embodiment (details will be described later).

本実施形態において、活性層の厚さは、特に限定されない。活性層の厚さは、暗電流の抑制と生じた光電流の取り出しとのバランスを考慮して、任意好適な厚さとすることができる。活性層の厚さは、特に暗電流をより低減する観点から、好ましくは100nm以上であり、より好ましくは150nm以上であり、さらに好ましくは200nm以上である。また、活性層の厚さは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。 In this embodiment, the thickness of the active layer is not particularly limited. The thickness of the active layer can be any suitable thickness considering the balance between suppression of dark current and extraction of the generated photocurrent. The thickness of the active layer is preferably 100 nm or more, more preferably 150 nm or more, and even more preferably 200 nm or more, particularly from the viewpoint of further reducing dark current. Also, the thickness of the active layer is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 1 μm or less.

ここで、本実施形態にかかる活性層の材料として、既に説明した本実施形態の非フラーレン化合物であるn型半導体材料と組み合わせて好適に用いることができるp型半導体材料について説明する。 Here, a p-type semiconductor material that can be suitably used in combination with the n-type semiconductor material, which is the non-fullerene compound of the present embodiment, will be described as the material of the active layer according to the present embodiment.

p型半導体材料は、所定のポリスチレン換算の重量平均分子量を有する高分子化合物であることが好ましい。 The p-type semiconductor material is preferably a polymer compound having a predetermined polystyrene-equivalent weight-average molecular weight.

ここで、ポリスチレン換算の重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、ポリスチレンの標準試料を用いて算出した重量平均分子量を意味する。 Here, the polystyrene equivalent weight average molecular weight means the weight average molecular weight calculated using a standard sample of polystyrene using gel permeation chromatography (GPC).

p型半導体材料のポリスチレン換算の重量平均分子量は、特に溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、3000以上500000以下であることが好ましい。 The polystyrene-equivalent weight-average molecular weight of the p-type semiconductor material is preferably 3,000 or more and 500,000 or less, particularly from the viewpoint of improving solubility in a solvent.

本実施形態において、p型半導体材料は、ドナー構成単位(D構成単位ともいう。)とアクセプター構成単位(A構成単位ともいう。)とを含むπ共役高分子化合物(D-A型共役高分子化合物ともいう。)であることが好ましい。なお、いずれがドナー構成単位又はアクセプター構成単位であるかは、HOMO又はLUMOのエネルギーレベルから相対的に決定しうる。 In the present embodiment, the p-type semiconductor material is a π-conjugated polymer compound (DA-type conjugated polymer It is also referred to as a compound.). It should be noted that which is the donor structural unit or which is the acceptor structural unit can be relatively determined from the energy level of the HOMO or LUMO.

ここで、ドナー構成単位はπ電子が過剰である構成単位であり、アクセプター構成単位はπ電子が欠乏している構成単位である。 Here, the donor structural unit is a structural unit with an excess of π electrons, and the acceptor structural unit is a structural unit with a π electron deficiency.

本実施形態において、p型半導体材料を構成しうる構成単位には、ドナー構成単位とアクセプター構成単位とが直接的に結合した構成単位、さらにはドナー構成単位とアクセプター構成単位とが、任意好適なスペーサー(基又は構成単位)を介して結合した構成単位も含まれる。 In the present embodiment, the structural unit that can constitute the p-type semiconductor material may be a structural unit in which a donor structural unit and an acceptor structural unit are directly bonded, or a donor structural unit and an acceptor structural unit. Structural units linked via spacers (groups or structural units) are also included.

高分子化合物であるp型半導体材料としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を含むポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が挙げられる。 Examples of p-type semiconductor materials that are polymer compounds include polyvinylcarbazole and its derivatives, polysilane and its derivatives, polysiloxane derivatives containing an aromatic amine structure in the side chain or main chain, polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives. , polypyrrole and its derivatives, polyphenylene vinylene and its derivatives, polythienylene vinylene and its derivatives, polyfluorene and its derivatives.

本実施形態のp型半導体材料は、下記式(VIII)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。下記式(VIII)で表される構成単位は、本実施形態においては、通常、ドナー構成単位である。 The p-type semiconductor material of this embodiment is preferably a polymer compound containing a structural unit represented by the following formula (VIII). A structural unit represented by the following formula (VIII) is usually a donor structural unit in the present embodiment.

Figure 2023107154000057
Figure 2023107154000057

式(VIII)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよい3価の芳香族複素環基を表し、Zは下記式(Z-1)~式(Z-7)で表される基を表す。 In formula (VIII), Ar 5 and Ar 6 represent an optionally substituted trivalent aromatic heterocyclic group, and Z is represented by the following formulas (Z-1) to (Z-7). represents the group represented.

Figure 2023107154000058
Figure 2023107154000058

式(Z-1)~(Z-7)中、
Rは、前記定義のとおりである。
式(Z-1)~式(Z-7)のそれぞれにおいて、Rが2つある場合、2つのRは互いに同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (Z-1) to (Z-7),
R is as defined above.
In each of formulas (Z-1) to (Z-7), when there are two R's, the two R's may be the same or different.

Ar及びArを構成しうる芳香族複素環には、複素環自体が芳香族性を示す単環及び縮合環に加えて、環を構成する複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮合している環が包含される。 The aromatic heterocycles that can constitute Ar 5 and Ar 6 include, in addition to monocyclic rings and condensed rings in which the heterocycle itself exhibits aromaticity, even if the heterocycle itself does not exhibit aromaticity. A ring in which an aromatic ring is condensed to a heterocyclic ring is included.

Ar及びArを構成しうる芳香族複素環は、それぞれ単環であってもよく、縮合環であってもよい。芳香族複素環が縮合環である場合、縮合環を構成する環の全部が芳香族性を有する縮合環であってもよく、一部のみが芳香族性を有する縮合環であってもよい。これらの環が複数の置換基を有する場合、これらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。 Each of the aromatic heterocycles that can constitute Ar 5 and Ar 6 may be a monocyclic ring or a condensed ring. When the aromatic heterocycle is a condensed ring, all of the rings constituting the condensed ring may be aromatic condensed rings, or only some of the rings may be aromatic condensed rings. When these rings have multiple substituents, these substituents may be the same or different.

Ar及びArを構成しうる芳香族炭素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、及びフェナントレン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、より好ましくはベンゼン環及びナフタレン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。これらの環は、置換基を有していてもよい。 Specific examples of aromatic carbocyclic rings that can constitute Ar 5 and Ar 6 include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, pyrene ring and phenanthrene ring, preferably benzene ring and naphthalene ring. It is a ring, more preferably a benzene ring or a naphthalene ring, still more preferably a benzene ring. These rings may have a substituent.

芳香族複素環の具体例としては、芳香族複素環式化合物として既に説明した化合物が有する環構造が挙げられ、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、チオフェン環、ピロール環、ホスホール環、フラン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、及びジベンゾホスホール環、並びに、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾボロール環、ジベンゾシロール環、及びベンゾピラン環が挙げられる。これらの環は、置換基を有していてもよい。 Specific examples of the aromatic heterocyclic ring include ring structures possessed by compounds already described as aromatic heterocyclic compounds, such as oxadiazole ring, thiadiazole ring, thiazole ring, oxazole ring, thiophene ring, pyrrole ring, phosphole ring, furan ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, pyridazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, dibenzophosphole ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, dibenzoborol ring, dibenzo A silole ring and a benzopyran ring are included. These rings may have a substituent.

式(VIII)で表される構成単位は、下記式(VIII-1)、(VIII-2)又は(VIII-3)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by formula (VIII) is preferably a structural unit represented by formula (VIII-1), (VIII-2) or (VIII-3) below.

Figure 2023107154000059
Figure 2023107154000059

式(VIII-1)、(VIII-2)及び(VIII-3)中、Ar、Ar及びRは、前記定義のとおりである。 In formulas (VIII-1), (VIII-2) and (VIII-3), Ar 5 , Ar 6 and R are as defined above.

式(VIII)で表される好適な構成単位の具体例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 Specific examples of suitable structural units represented by formula (VIII) include structural units represented by the following formulae.

Figure 2023107154000060
Figure 2023107154000060

前記式中、Rは前記定義のとおりである。
Rが2つある場合、2つあるRは同一であっても異なっていてもよい。
In the above formula, R is as defined above.
When there are two R's, the two R's may be the same or different.

式(VIII)で表されるより具体的な好ましい構成単位の例としては、下記式で表される構成単位が挙げられる。 More specific examples of preferred structural units represented by formula (VIII) include structural units represented by the following formulae.

Figure 2023107154000061
Figure 2023107154000061

本実施形態においてp型半導体材料である高分子化合物は、下記式(IX)で表される構成単位を含むことが好ましい。下記式(IX)で表される構成単位は、本実施形態においては、通常、アクセプター構成単位である。 The polymer compound that is the p-type semiconductor material in the present embodiment preferably contains a structural unit represented by the following formula (IX). A structural unit represented by the following formula (IX) is usually an acceptor structural unit in the present embodiment.

Figure 2023107154000062
Figure 2023107154000062

式(IX)中、Arは2価の芳香族複素環基を表す。 In formula (IX), Ar 7 represents a divalent aromatic heterocyclic group.

Arで表される2価の芳香族複素環基の炭素原子数は、通常2~60であり、好ましくは4~60であり、より好ましくは4~20である。 The number of carbon atoms in the divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 7 is generally 2-60, preferably 4-60, more preferably 4-20.

Arで表される2価の芳香族複素環基は置換基を有していてもよい。Arで表される2価の芳香族複素環基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよい1価の複素環基、置換基を有していてもよい置換アミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいイミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、置換基を有していてもよい酸イミド基、置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。 The divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 7 may have a substituent. Examples of the substituent that the divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 7 may have include a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, and a optionally substituted aryl group, optionally substituted alkyloxy group, optionally substituted aryloxy group, optionally substituted alkylthio group, optionally substituted optionally substituted arylthio group, optionally substituted monovalent heterocyclic group, optionally substituted amino group, optionally substituted acyl group, optionally substituted optionally imine residue, optionally substituted amide group, optionally substituted acid imide group, optionally substituted oxycarbonyl group, substituent alkenyl groups optionally having a, alkynyl groups optionally having substituents, cyano groups, and nitro groups.

式(IX)で表される構成単位としては、下記式(IX-1)~式(IX-10)で表される構成単位が好ましい。 As the structural unit represented by the formula (IX), structural units represented by the following formulas (IX-1) to (IX-10) are preferable.

Figure 2023107154000063
Figure 2023107154000063

式(IX-1)~式(IX-10)中、
、X、Z、Z及びRは前記定義のとおりである。
Rが2つある場合、2つあるRは、同一であっても異なっていてもよい。
In formulas (IX-1) to (IX-10),
X 1 , X 2 , Z 1 , Z 2 and R are as defined above.
When there are two R's, the two R's may be the same or different.

式(IX-1)~式(IX-10)中のX及びXは、原料化合物の入手性の観点から、いずれも硫黄原子であることが好ましい。 Both X 1 and X 2 in formulas (IX-1) to (IX-10) are preferably sulfur atoms from the viewpoint of availability of starting compounds.

なお、式(IX-1)~式(IX-10)で表される構成単位は、上記のとおり、通常、アクセプター構成単位として機能しうる。しかしながらこれに限定されず、特に式(IX-4)、式(IX-5)及び式(IX-7)で表される構成単位は、ドナー構成単位としても機能しうる。 The structural units represented by formulas (IX-1) to (IX-10) can usually function as acceptor structural units as described above. However, it is not limited to this, and in particular structural units represented by formulas (IX-4), (IX-5) and (IX-7) can also function as donor structural units.

本実施形態において、p型半導体材料は、チオフェン骨格を含む構成単位を含み、π共役系を含むπ共役高分子化合物であることが好ましい。 In the present embodiment, the p-type semiconductor material is preferably a π-conjugated polymer compound containing a structural unit containing a thiophene skeleton and containing a π-conjugated system.

Arで表される2価の芳香族複素環基の具体例としては、上記式(101)~式(191)で表される基が挙げられる。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。 Specific examples of the divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 7 include groups represented by the above formulas (101) to (191). These groups may further have a substituent.

本実施形態のp型半導体材料である高分子化合物は、ドナー構成単位として式(VIII)で表される構成単位を含み、かつアクセプター構成単位として式(IX)で表される構成単位を含むπ共役高分子化合物であることが好ましい。 The polymer compound that is the p-type semiconductor material of the present embodiment includes a structural unit represented by formula (VIII) as a donor structural unit and a structural unit represented by formula (IX) as an acceptor structural unit. A conjugated polymer compound is preferred.

本実施形態のp型半導体材料である高分子化合物において、p型半導体材料である高分子化合物は、既に説明した式(VIII)で表される構成単位と下記式(IX)で表される構成単位とが連結した構造を構成単位として含んでいてもよい。 In the polymer compound that is the p-type semiconductor material of the present embodiment, the polymer compound that is the p-type semiconductor material includes a structural unit represented by the already described formula (VIII) and a structure represented by the following formula (IX). A structure in which units are linked may be included as a structural unit.

本実施形態p型半導体材料である高分子化合物は、2種以上の式(VIII)で表される構成単位を含んでいてもよく、2種以上の式(IX)で表される構成単位を含んでいてもよい。 The polymer compound that is the p-type semiconductor material of the present embodiment may contain two or more structural units represented by formula (VIII), and two or more structural units represented by formula (IX). may contain.

例えば、溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、本実施形態のp型半導体材料である高分子化合物は、下記式(X)で表される構成単位を含んでいてもよい。 For example, from the viewpoint of improving solubility in a solvent, the polymer compound that is the p-type semiconductor material of the present embodiment may contain a structural unit represented by the following formula (X).

Figure 2023107154000064
Figure 2023107154000064

式(X)中、Arはアリーレン基を表す。 In formula (X), Ar 8 represents an arylene group.

Arで表されるアリーレン基とは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素から、水素原子を2個除いた残りの原子団を意味する。芳香族炭化水素には、縮合環を有する化合物、独立したベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上が、直接的に又はビニレン基などの2価の基を介して結合した化合物も含まれる。 The arylene group represented by Ar 8 means an atomic group remaining after removing two hydrogen atoms from an optionally substituted aromatic hydrocarbon. Aromatic hydrocarbons include compounds having condensed rings, and compounds in which two or more selected from the group consisting of independent benzene rings and condensed rings are bonded directly or via a divalent group such as a vinylene group. included.

芳香族炭化水素が有していてもよい置換基の例としては、複素環式化合物が有していてもよい置換基として例示された置換基と同様の置換基が挙げられる。 Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon may have include the same substituents as those exemplified as the substituent that the heterocyclic compound may have.

Arで表されるアリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで通常6~60であり、好ましくは6~20である。置換基を含めたアリーレン基の炭素原子数は、通常6~100である。 The number of carbon atoms in the arylene group represented by Ar 8 is usually 6-60, preferably 6-20, not including the number of carbon atoms in the substituent. The number of carbon atoms in the arylene group including substituents is usually 6-100.

Arで表されるアリーレン基の例としては、フェニレン基(例えば、下記式1~式3)、ナフタレン-ジイル基(例えば、下記式4~式13)、アントラセン-ジイル基(例えば、下記式14~式19)、ビフェニル-ジイル基(例えば、下記式20~式25)、ターフェニル-ジイル基(例えば、下記式26~式28)、縮合環化合物基(例えば、下記式29~式35)、フルオレン-ジイル基(例えば、下記式36~式38)、及びベンゾフルオレン-ジイル基(例えば、下記式39~式46)が挙げられる。 Examples of the arylene group represented by Ar 8 include a phenylene group (eg, the following formulas 1 to 3), a naphthalene-diyl group (eg, the following formulas 4 to 13), an anthracene-diyl group (eg, the following formulas 14 to formula 19), biphenyl-diyl groups (e.g., formulas 20 to 25 below), terphenyl-diyl groups (e.g., formulas 26 to 28 below), condensed ring compound groups (e.g., formulas 29 to 35 below ), fluorene-diyl groups (eg, formulas 36 to 38 below), and benzofluorene-diyl groups (eg, formulas 39 to 46 below).

Figure 2023107154000065
Figure 2023107154000065

Figure 2023107154000066
Figure 2023107154000066

Figure 2023107154000067
Figure 2023107154000067

Figure 2023107154000068
Figure 2023107154000068

Figure 2023107154000069
Figure 2023107154000069

Figure 2023107154000070
Figure 2023107154000070

Figure 2023107154000071
Figure 2023107154000071

Figure 2023107154000072
Figure 2023107154000072

式中、Rは前記定義のとおりである。複数あるRは、同一であっても異なっていてもよい。 In the formula, R is as defined above. Plural R's may be the same or different.

式(X)で表される構成単位は、下記式(X-1)及び式(X-2)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit represented by the formula (X) is preferably a structural unit represented by the following formulas (X-1) and (X-2).

Figure 2023107154000073
Figure 2023107154000073

式(X-1)中、Rは、前記定義のとおりである。2つあるRは、同一であっても異なっていてもよい。 In formula (X-1), R is as defined above. Two R's may be the same or different.

p型半導体材料である高分子化合物を構成する構成単位は、上記の構成単位から選択される2種以上の構成単位が2つ以上組み合わされて連結された構成単位であってもよい。 A structural unit constituting a polymer compound that is a p-type semiconductor material may be a structural unit in which two or more types of structural units selected from the above structural units are combined and linked.

p型半導体材料としての高分子化合物が、式(VIII)で表される構成単位及び/又は式(IX)で表される構成単位を含む場合、式(VIII)で表される構成単位及び式(IX)で表される構成単位の合計量は、高分子化合物が含むすべての構成単位の量を100モル%とすると、通常20モル%~100モル%であり、p型半導体材料としての電荷輸送性を向上させる観点から、好ましくは40モル%~100モル%であり、より好ましくは50モル%~100モル%である。 When the polymer compound as the p-type semiconductor material contains the structural unit represented by formula (VIII) and/or the structural unit represented by formula (IX), the structural unit represented by formula (VIII) and the formula The total amount of structural units represented by (IX) is usually 20 mol% to 100 mol% when the amount of all structural units contained in the polymer compound is 100 mol%, and the charge as a p-type semiconductor material From the viewpoint of improving transportability, the content is preferably 40 mol % to 100 mol %, more preferably 50 mol % to 100 mol %.

本実施形態のp型半導体材料である高分子化合物の具体例としては、下記式(P-1)~(P-18)で表される高分子化合物が挙げられる。 Specific examples of the polymer compound that is the p-type semiconductor material of the present embodiment include polymer compounds represented by the following formulas (P-1) to (P-18).

Figure 2023107154000074
Figure 2023107154000074

Figure 2023107154000075
Figure 2023107154000075

Figure 2023107154000076
Figure 2023107154000076

Figure 2023107154000077
Figure 2023107154000077

Figure 2023107154000078
Figure 2023107154000078

Figure 2023107154000079
Figure 2023107154000079

Figure 2023107154000080
Figure 2023107154000080

前記式中、Rは、前記定義のとおりである。複数あるRは、同一であっても異なっていてもよい。 In the above formula, R is as defined above. Plural R's may be the same or different.

p型半導体材料として、上記例示の高分子化合物を用いれば、光電変換素子の製造工程又は光電変換素子が適用されるデバイスへの組み込み工程などにおける加熱処理に対EQEの低下を抑制するか又はEQEをより向上させることができ、光電変換素子の耐熱性を向上させることができる。 If the polymer compound exemplified above is used as the p-type semiconductor material, it is possible to suppress the decrease in EQE during heat treatment in the manufacturing process of the photoelectric conversion element or the process of incorporating the photoelectric conversion element into a device to which the photoelectric conversion element is applied. can be further improved, and the heat resistance of the photoelectric conversion element can be improved.

(中間層)
図1に示されるとおり、本実施形態の光電変換素子は、光電変換効率などの特性を向上させるための構成要素として、例えば、電荷輸送層(電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層)などの中間層(バッファー層)を備えていることが好ましい。
(middle layer)
As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion device of the present embodiment includes, for example, a charge transport layer (electron transport layer, hole transport layer, electron injection layer, An intermediate layer (buffer layer) such as a hole injection layer is preferably provided.

また、中間層に用いられる材料の例としては、カルシウムなどの金属、酸化モリブデン、酸化亜鉛などの無機酸化物半導体、及びPEDOT(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン))とPSS(ポリ(4-スチレンスルホネート))との混合物(PEDOT:PSS)が挙げられる。 Examples of materials used for the intermediate layer include metals such as calcium, inorganic oxide semiconductors such as molybdenum oxide and zinc oxide, and PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) and PSS (poly( 4-styrenesulfonate)) (PEDOT:PSS).

図1に示されるように、光電変換素子は、陽極と活性層との間に、正孔輸送層を備えることが好ましい。正孔輸送層は、活性層から電極へと正孔を輸送する機能を有する。 As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion device preferably has a hole transport layer between the anode and the active layer. The hole transport layer has a function of transporting holes from the active layer to the electrode.

陽極に接して設けられる正孔輸送層を、特に正孔注入層という場合がある。陽極に接して設けられる正孔輸送層(正孔注入層)は、陽極への正孔の注入を促進する機能を有する。正孔輸送層(正孔注入層)は、活性層に接していてもよい。 A hole-transporting layer provided in contact with an anode may be particularly referred to as a hole-injecting layer. A hole transport layer (hole injection layer) provided in contact with the anode has a function of promoting injection of holes into the anode. The hole transport layer (hole injection layer) may be in contact with the active layer.

正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む。正孔輸送性材料の例としては、ポリチオフェン及びその誘導体、芳香族アミン化合物、芳香族アミン残基を有する構成単位を含む高分子化合物、CuSCN、CuI、NiO、酸化タングステン(WO)及び酸化モリブデン(MoO)が挙げられる。 The hole-transporting layer contains a hole-transporting material. Examples of hole-transporting materials include polythiophene and its derivatives, aromatic amine compounds, polymer compounds containing constitutional units having aromatic amine residues, CuSCN, CuI, NiO, tungsten oxide (WO 3 ) and molybdenum oxide. (MoO 3 ).

中間層は、従来公知の任意好適な形成方法により形成することができる。中間層は、真空蒸着法や活性層の形成方法と同様の塗布法により形成することができる。 The intermediate layer can be formed by any suitable conventionally known forming method. The intermediate layer can be formed by a vacuum deposition method or a coating method similar to the method for forming the active layer.

本実施形態にかかる光電変換素子は、中間層が電子輸送層であって、基板(支持基板)、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極がこの順に互いに接するように積層された構成を有することが好ましい。 In the photoelectric conversion element according to this embodiment, the intermediate layer is an electron transport layer, and the substrate (supporting substrate), anode, hole transport layer, active layer, electron transport layer, and cathode are laminated in this order so as to be in contact with each other. It is preferable to have a

図1に示されるように、本実施形態の光電変換素子は、陰極と活性層との間に、中間層として電子輸送層を備えていることが好ましい。電子輸送層は、活性層から陰極へと電子を輸送する機能を有する。電子輸送層は、陰極に接していてもよい。電子輸送層は活性層に接していてもよい。 As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion device of this embodiment preferably has an electron transport layer as an intermediate layer between the cathode and the active layer. The electron transport layer has a function of transporting electrons from the active layer to the cathode. The electron transport layer may be in contact with the cathode. The electron transport layer may be in contact with the active layer.

陰極に接して設けられる電子輸送層を、特に電子注入層という場合がある。陰極に接して設けられる電子輸送層(電子注入層)は、活性層で発生した電子の陰極への注入を促進する機能を有する。 An electron-transporting layer provided in contact with the cathode may be particularly referred to as an electron-injecting layer. An electron transport layer (electron injection layer) provided in contact with the cathode has a function of promoting injection of electrons generated in the active layer into the cathode.

電子輸送層は、電子輸送性材料を含む。電子輸送性材料の例としては、ポリアルキレンイミン及びその誘導体、フルオレン構造を含む高分子化合物、カルシウムなどの金属、金属酸化物が挙げられる。 The electron-transporting layer contains an electron-transporting material. Examples of electron-transporting materials include polyalkyleneimines and their derivatives, high-molecular compounds containing a fluorene structure, metals such as calcium, and metal oxides.

ポリアルキレンイミン及びその誘導体の例としては、エチレンイミン、プロピレンイミン、ブチレンイミン、ジメチルエチレンイミン、ペンチレンイミン、ヘキシレンイミン、ヘプチレンイミン、オクチレンイミンといった炭素原子数2~8のアルキレンイミン、特に炭素原子数2~4のアルキレンイミンの1種又は2種以上を常法により重合して得られるポリマー、ならびにそれらを種々の化合物と反応させて化学的に変性させたポリマーが挙げられる。ポリアルキレンイミン及びその誘導体としては、ポリエチレンイミン(PEI)及びエトキシ化ポリエチレンイミン(PEIE)が好ましい。 Examples of polyalkyleneimines and derivatives thereof include alkyleneimine having 2 to 8 carbon atoms, especially alkyleneimine having 2 to 8 carbon atoms, such as ethyleneimine, propyleneimine, butyleneimine, dimethylethyleneimine, pentyleneimine, hexyleneimine, heptyleneimine, octyleneimine. Examples include polymers obtained by conventionally polymerizing one or more of 2 to 4 alkyleneimines, and polymers chemically modified by reacting them with various compounds. Preferred polyalkyleneimines and derivatives thereof are polyethyleneimine (PEI) and ethoxylated polyethyleneimine (PEIE).

フルオレン構造を含む高分子化合物の例としては、ポリ[(9,9-ビス(3’-(N,N-ジメチルアミノ)プロピル)-2,7-フルオレン)-オルト-2,7-(9,9’-ジオクチルフルオレン)](PFN)及びPFN-P2が挙げられる。 Examples of polymer compounds containing a fluorene structure include poly[(9,9-bis(3′-(N,N-dimethylamino)propyl)-2,7-fluorene)-ortho-2,7-(9 ,9′-dioctylfluorene)] (PFN) and PFN-P2.

金属酸化物の例としては、酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化ニオブが挙げられる。金属酸化物としては、亜鉛を含む金属酸化物が好ましく、中でも酸化亜鉛が好ましい。 Examples of metal oxides include zinc oxide, gallium-doped zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, titanium oxide and niobium oxide. As the metal oxide, a metal oxide containing zinc is preferable, and zinc oxide is particularly preferable.

その他の電子輸送性材料の例としては、ポリ(4-ビニルフェノール)、ペリレンジイミドが挙げられる。 Examples of other electron-transporting materials include poly(4-vinylphenol) and perylene diimide.

(封止部材)
本実施形態の光電変換素子は、封止部材をさらに含み、かかる封止部材により封止された封止体とすることが好ましい。
封止部材は任意好適な従来公知の部材を用いることができる。封止部材の例としては、基板(封止基板)であるガラス基板とUV硬化性樹脂などの封止材(接着剤)との組合せが挙げられる。
(sealing member)
Preferably, the photoelectric conversion element of the present embodiment further includes a sealing member, and is a sealed body sealed with the sealing member.
Any suitable conventionally known member can be used as the sealing member. Examples of the sealing member include a combination of a glass substrate as a substrate (sealing substrate) and a sealing material (adhesive) such as a UV curable resin.

封止部材は、1層以上の層構造である封止層であってもよい。封止層を構成する層の例としては、ガスバリア層、ガスバリア性フィルムが挙げられる。 The sealing member may be a sealing layer having a layer structure of one or more layers. Examples of layers constituting the sealing layer include gas barrier layers and gas barrier films.

封止層は、水分を遮断する性質(水蒸気バリア性)又は酸素を遮断する性質(酸素バリア性)を有する材料により形成することが好ましい。封止層の材料として好適な材料の例としては、三フッ化ポリエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン(PCTFE)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、脂環式ポリオレフィン、エチレン-ビニルアルコール共重合体などの有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボンなどの無機材料などが挙げられる。 The sealing layer is preferably formed of a material having a property of blocking moisture (water vapor barrier property) or a property of blocking oxygen (oxygen barrier property). Examples of suitable materials for the sealing layer include polyethylene trifluoride, polytrifluoroethylene chloride (PCTFE), polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, alicyclic polyolefin, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the like. Examples include organic materials, inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, and diamond-like carbon.

封止部材は、通常、光電変換素子が適用される、例えば下記適用例のデバイスに組み込まれる際において実施される加熱処理に耐え得る材料により構成される。 The sealing member is usually made of a material that can withstand heat treatment to which the photoelectric conversion element is applied, for example, when incorporated into a device of the following application examples.

(光電変換素子の用途)
本実施形態の光電変換素子の用途としては、光検出素子、太陽電池が挙げられる。
より具体的には、本実施形態の光電変換素子は、電極間に電圧(逆バイアス電圧)を印加した状態で、透明又は半透明の電極側から光を照射することにより、光電流を流すことができ、光検出素子(光センサー)として動作させることができる。また、光検出素子を複数集積することによりイメージセンサーとして用いることもできる。このように本実施形態の光電変換素子は、特に光検出素子として好適に用いることができる。
(Use of photoelectric conversion element)
Applications of the photoelectric conversion device of this embodiment include photodetection devices and solar cells.
More specifically, the photoelectric conversion element of the present embodiment allows a photocurrent to flow by irradiating light from the transparent or translucent electrode side while a voltage (reverse bias voltage) is applied between the electrodes. and can be operated as a photodetector (optical sensor). Also, it can be used as an image sensor by integrating a plurality of photodetectors. Thus, the photoelectric conversion element of this embodiment can be suitably used as a photodetector.

また、本実施形態の光電変換素子は、光が照射されることにより、電極間に光起電力を発生させることができ、太陽電池として動作させることができる。光電変換素子を複数集積することにより太陽電池モジュールとすることもできる。 Moreover, the photoelectric conversion element of this embodiment can generate a photovoltaic force between the electrodes by being irradiated with light, and can be operated as a solar cell. A solar cell module can also be obtained by integrating a plurality of photoelectric conversion elements.

(光電変換素子の適用例)
本実施形態にかかる光電変換素子は、光検出素子として、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、入退室管理システム、デジタルカメラ、及び医療機器などの種々の電子装置が備える検出部に好適に適用することができる。
(Application example of photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion element according to the present embodiment is suitably applied as a light detection element to detection units provided in various electronic devices such as workstations, personal computers, personal digital assistants, entrance/exit management systems, digital cameras, and medical equipment. can do.

本実施形態の光電変換素子は、上記例示の電子装置が備える、例えば、X線撮像装置及びCMOSイメージセンサーなどの固体撮像装置用のイメージ検出部(例えば、X線センサーなどのイメージセンサー)、指紋検出部、顔検出部、静脈検出部及び虹彩検出部などの生体の一部分の所定の特徴を検出する生体情報認証装置の検出部(例えば、近赤外線センサー)、パルスオキシメータなどの光学バイオセンサーの検出部などに好適に適用することができる。 The photoelectric conversion element of the present embodiment is provided in the above-exemplified electronic device, for example, an image detection unit for a solid-state imaging device such as an X-ray imaging device and a CMOS image sensor (e.g., an image sensor such as an X-ray sensor), a fingerprint Detection units of biometric information authentication devices that detect predetermined features of a part of a living body, such as detection units, face detection units, vein detection units, and iris detection units (e.g., near-infrared sensors), and optical biosensors such as pulse oximeters. It can be suitably applied to a detection unit or the like.

本実施形態の光電変換素子は、固体撮像装置用のイメージ検出部として、さらにはTime-of-flight(TOF)型距離測定装置(TOF型測距装置)に好適に適用することもできる。 The photoelectric conversion element of this embodiment can be suitably applied as an image detection unit for a solid-state imaging device, and further to a time-of-flight (TOF) type distance measurement device (TOF type distance measurement device).

4.光電変換素子の製造方法
本実施形態の光電変換素子の製造方法は、特に限定されない。本実施形態の光電変換素子は、構成要素を形成するにあたり選択された材料に好適な形成方法を組み合わせることにより製造することができる。
4. Method for Manufacturing Photoelectric Conversion Element The method for manufacturing the photoelectric conversion element of the present embodiment is not particularly limited. The photoelectric conversion element of this embodiment can be manufactured by combining the materials selected for forming the constituent elements with a suitable forming method.

本実施形態の光電変換素子の製造方法には、100℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程が含まれうる。より具体的には、活性層が、100℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程により形成され、及び/又は活性層が形成される工程よりも後に、100℃以上の加熱温度で加熱される処理を含む工程が含まれうる。 The method for manufacturing the photoelectric conversion element of this embodiment can include a step including a heating process at a heating temperature of 100° C. or higher. More specifically, the active layer is formed by a step including a process of heating at a heating temperature of 100° C. or higher, and/or heated at a heating temperature of 100° C. or higher after the step of forming the active layer. can include steps including processing to be performed.

以下、本発明の実施形態として、基板(支持基板)、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極がこの順に互いに接する構成を有する光電変換素子の製造方法について説明する。 Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a method for manufacturing a photoelectric conversion element having a structure in which a substrate (supporting substrate), an anode, a hole transport layer, an active layer, an electron transport layer, and a cathode are in contact with each other in this order will be described.

(基板を用意する工程)
本工程では、例えば陽極が設けられた支持基板を用意する。また、既に説明した電極の材料により形成された導電性の薄膜が設けられた基板を市場より入手し、必要に応じて、導電性の薄膜をパターニングして陽極を形成することにより、陽極が設けられた支持基板を用意することができる。
(Process of preparing substrate)
In this step, for example, a support substrate provided with an anode is prepared. Alternatively, a substrate provided with a conductive thin film made of the material for the electrode already described is obtained from the market, and if necessary, the conductive thin film is patterned to form an anode, thereby forming an anode. A coated support substrate can be provided.

本実施形態にかかる光電変換素子の製造方法において、支持基板上に陽極を形成する場合の陽極の形成方法は特に限定されない。陽極は、既に説明した材料を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法、塗布法などの従来公知の任意好適な方法によって、陽極を形成すべき構成(例、支持基板、活性層、正孔輸送層)上に形成することができる。 In the method of manufacturing the photoelectric conversion element according to this embodiment, the method of forming the anode on the support substrate is not particularly limited. The anode is formed by any suitable conventionally known method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, a coating method, etc., using the materials already described. layer, hole transport layer).

(正孔輸送層の形成工程)
光電変換素子の製造方法は、活性層と陽極との間に設けられる正孔輸送層(正孔注入層)を形成する工程を含んでいてもよい。
(Step of forming hole transport layer)
The method for manufacturing a photoelectric conversion element may include a step of forming a hole transport layer (hole injection layer) provided between the active layer and the anode.

正孔輸送層の形成方法は特に限定されない。正孔輸送層の形成工程をより簡便にする観点からは、従来公知の任意好適な塗布法によって正孔輸送層を形成することが好ましい。正孔輸送層は、例えば、既に説明した正孔輸送層の材料と溶媒とを含む塗布液を用いる塗布法や真空蒸着法により形成することができる。 A method for forming the hole transport layer is not particularly limited. From the viewpoint of simplifying the process of forming the hole transport layer, it is preferable to form the hole transport layer by any suitable conventionally known coating method. The hole transport layer can be formed by, for example, a coating method using a coating liquid containing the material for the hole transport layer and a solvent, or a vacuum deposition method.

(活性層の形成工程)
本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、正孔輸送層上に活性層が形成される。主要な構成要素である活性層は、任意好適な従来公知の形成工程により形成することができる。本実施形態において、活性層は、インク組成物(インク、塗布液)を用いる塗布法により製造することが好ましい。
(Step of forming active layer)
In the method for manufacturing the photoelectric conversion element of this embodiment, the active layer is formed on the hole transport layer. The active layer, which is the main component, can be formed by any suitable conventionally known forming process. In this embodiment, the active layer is preferably produced by a coating method using an ink composition (ink, coating liquid).

以下、本発明の光電変換素子の主たる構成要素である活性層の形成工程が含む工程(i)及び工程(ii)について説明する。 The steps (i) and (ii) included in the step of forming the active layer, which is the main component of the photoelectric conversion element of the present invention, will be described below.

工程(i)
インク組成物を塗布対象に塗布する方法としては、任意好適な塗布法を用いることができる。塗布法としては、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、インクジェット印刷法、ノズルコート法、又はキャピラリーコート法が好ましく、スリットコート法、スピンコート法、キャピラリーコート法、又はバーコート法がより好ましく、スリットコート法、又はスピンコート法がさらに好ましい。
step (i)
Any suitable coating method can be used as a method for coating the ink composition onto the coating object. The coating method is preferably a slit coating method, a knife coating method, a spin coating method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, an inkjet printing method, a nozzle coating method, or a capillary coating method. A coating method, a capillary coating method, or a bar coating method is more preferable, and a slit coating method or a spin coating method is even more preferable.

本実施形態の光電変換素子の製造方法に用いられるインク組成物は、少なくとも1種のp型半導体材料と、少なくとも1種のn型半導体材料とを含む。 The ink composition used in the method for producing a photoelectric conversion element of this embodiment contains at least one p-type semiconductor material and at least one n-type semiconductor material.

よって、本実施形態のインク組成物は光電変換素子の活性層形成用のインク組成物であることが好ましい。以下、本実施形態の活性層形成用のインク組成物について説明する。なお、本実施形態の活性層形成用のインク組成物は好ましくはバルクヘテロジャンクション型活性層の形成用のインク組成物である。よって、活性層形成用のインク組成物は、既に説明したp型半導体材料又はn型半導体材料として、既に説明した本実施形態の非フラーレン化合物を含む組成物を含む。本実施形態の活性層形成用のインク組成物は、当該組成物と、第1溶媒及び該第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する第2溶媒を含む2種以上の溶媒とを含む。 Therefore, the ink composition of the present embodiment is preferably an ink composition for forming an active layer of a photoelectric conversion element. The ink composition for forming the active layer of this embodiment will be described below. The ink composition for forming an active layer of the present embodiment is preferably an ink composition for forming a bulk heterojunction active layer. Therefore, the ink composition for forming the active layer includes a composition containing the already described non-fullerene compound of the present embodiment as the already described p-type semiconductor material or n-type semiconductor material. The ink composition for forming an active layer of the present embodiment includes the composition, and two or more solvents including a first solvent and a second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent.

本実施形態の活性層形成用のインク組成物によれば、p型半導体材料と、n型半導体材料と、第1溶媒及び該第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する第2溶媒を含む2種以上の溶媒とを含むことにより、より良好な相分離構造を形成することができ、結果として外部量子効率(EQE)といった特性をより向上させることができる(詳細については後述する。)。 According to the ink composition for forming an active layer of the present embodiment, 2 By containing more than one kind of solvent, a better phase separation structure can be formed, and as a result, characteristics such as external quantum efficiency (EQE) can be further improved (details will be described later).

本実施形態にかかる活性層形成用のインク組成物には、第1溶媒と第2溶媒とが組み合わされた混合溶媒が用いられる。具体的には、本実施形態のインク組成物は、主たる成分である主溶媒(第1溶媒)と、添加溶媒(第2溶媒)とを含む。 A mixed solvent in which a first solvent and a second solvent are combined is used for the ink composition for forming an active layer according to the present embodiment. Specifically, the ink composition of the present embodiment includes a main solvent (first solvent), which is a main component, and an additive solvent (second solvent).

ここで、本実施形態の活性層形成用のインク組成物に好適に用いることができる第1溶媒及び第2溶媒とこれらの組合せ、さらにはインク組成物の調製について説明する。 Here, the first solvent and the second solvent that can be suitably used in the ink composition for forming the active layer of the present embodiment, the combination thereof, and the preparation of the ink composition will be described.

(1)第1溶媒
第1溶媒としては、本実施形態のp型半導体材料とn型半導体材料の両方を、且ついずれか一方の半導体材料が式(I)で表される非フラーレン化合物を、溶解させることができる良溶媒を用いることが好ましい。本実施形態の第1溶媒は、芳香族炭化水素であることが好ましい。
(1) First solvent As the first solvent, both the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material of the present embodiment, and one of the semiconductor materials is a non-fullerene compound represented by formula (I), It is preferable to use a good solvent capable of dissolving. The first solvent of this embodiment is preferably an aromatic hydrocarbon.

第1溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン(例、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン)、o-ジクロロベンゼン、トリメチルベンゼン(例、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン(プソイドクメン))、ブチルベンゼン(例、n-ブチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン)、メチルナフタレン(例、1-メチルナフタレン)、テトラリン及びインダンが挙げられる。 Examples of the first solvent include toluene, xylene (eg, o-xylene, m-xylene, p-xylene), o-dichlorobenzene, trimethylbenzene (eg, mesitylene, 1,2,4-trimethylbenzene (pseudocumene)). ), butylbenzene (eg n-butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene), methylnaphthalene (eg 1-methylnaphthalene), tetralin and indane.

第1溶媒は、1種の溶媒のみから構成されていても、2種以上の溶媒から構成されていてもよい。インク組成物の調製をより容易にできるので、第1溶媒としては1種の溶媒のみを用いることが好ましい。 The first solvent may be composed of only one solvent, or may be composed of two or more solvents. It is preferable to use only one solvent as the first solvent, as this makes it easier to prepare the ink composition.

第1溶媒は、好ましくはトルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、メシチレン、o-ジクロロベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、n-ブチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、メチルナフタレン、テトラリン及びインダンからなる群から選択される1種以上であり、より好ましくはトルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、o-ジクロロベンゼン、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、n-ブチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、メチルナフタレン、テトラリン、又はインダンである。 The first solvent is preferably toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mesitylene, o-dichlorobenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, n-butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butyl One or more selected from the group consisting of benzene, methylnaphthalene, tetralin and indane, more preferably toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, o-dichlorobenzene, mesitylene, 1,2,4 -trimethylbenzene, n-butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, methylnaphthalene, tetralin, or indane.

(2)第2溶媒
本実施形態において、第2溶媒は、既に説明した第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する溶媒である。また、第2溶媒は、既に説明した式(I)で表される非フラーレン化合物のうちのBとAとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項P(B)と第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)とが下記式(III)で表される条件を満たす溶媒である。

|P(B)-P(S2)|>3.2(MPa0.5) (III)
(2) Second Solvent In the present embodiment, the second solvent is a solvent having a boiling point higher than that of the already explained first solvent. In addition, the second solvent is a compound containing B1 , which is obtained by severing the bond between B1 and A1 among the non-fullerene compounds represented by formula (I) described above and having the terminal terminated with a hydrogen atom. and the polar term P(B 1 ) of the Hansen solubility parameter of the second solvent satisfy the condition represented by the following formula (III).

|P(B 1 )−P(S2)|>3.2 (MPa 0.5 ) (III)

換言すると、第2溶媒は、第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する溶媒であって、極性項P(B)と極性項P(S2)との差の絶対値が3.2(MPa0.5)よりも大きくなるように選択される溶媒である。 In other words, the second solvent has a boiling point higher than that of the first solvent, and the absolute value of the difference between the polar term P(B 1 ) and the polar term P(S2) is 3.2 (MPa 0.5 ).

ここで、第2溶媒にかかる指標として用いられるハンセン溶解度パラメータ(HSP)について説明する。 Here, the Hansen Solubility Parameter (HSP) used as an index for the second solvent will be described.

(i)ハンセン溶解度パラメータ
ハンセン溶解度パラメータ(HSP)とは、溶解度パラメータの1種であって、有機化合物における溶媒探索、複数の有機化合物を混合する場合の溶解性の検討、添加剤の処方設計などに利用されている。なお、当該有機化合物には、多分散の高分子化合物も含まれる。
(i) Hansen Solubility Parameter Hansen Solubility Parameter (HSP) is a type of solubility parameter, and is used to search for solvents in organic compounds, investigate solubility when mixing multiple organic compounds, design formulations of additives, etc. is used for The organic compound also includes a polydisperse polymer compound.

ハンセン溶解度パラメータは、ファンデルワールス相互作用に起因し、分散力の指標となりうる分散項D、静電相互作用に起因し、双極子間力の指標となりうる極性項P、水素結合に起因し、水素結合力の指標となりうる水素結合項Hの3成分を含み、これらは3次元的に表すことができる。 The Hansen solubility parameter is attributed to the van der Waals interaction, a dispersion term D that can be an index of the dispersion force, a polar term P that is due to the electrostatic interaction, and can be an index of the force between the dipoles, a hydrogen bond, It contains three components of the hydrogen-bonding term H, which can be indicators of hydrogen-bonding strength, and these can be represented three-dimensionally.

ハンセン溶解度パラメータにかかる定義及び計算方法などについては、例えば、Charles M.Hansen、Hansen Solubility Parameters:A Users Handbook、及びB,John、Solubility parameters:theory and application,The Book and paper group annual Vol.3により周知であり、本実施形態においても当該計算方法を適宜適用することできる。 For the definition and calculation method of the Hansen solubility parameter, see, for example, Charles M. et al. Hansen, Hansen Solubility Parameters: A Users Handbook, and B, John, Solubility Parameters: theory and application, The Book and paper group annual Vol. 3, and the calculation method can be appropriately applied to this embodiment as well.

また、ハンセン溶解度パラメータ(分散項D、極性項P及び水素結合項H)は、例えば、Hansen Solubility Parameters in Practice(HSPiP)などの市販のコンピュータソフトウェアを用いて、化合物の化学構造に基づいて算出することができる。算出方法の詳細については後述する。 In addition, the Hansen solubility parameters (dispersion term D, polar term P and hydrogen bonding term H) are calculated based on the chemical structure of the compound using commercially available computer software such as Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP). be able to. Details of the calculation method will be described later.

本実施形態のインク組成物は、上記のとおり、少なくとも1種のp型半導体材料と、少なくとも1種のn型半導体材料と、2種以上の溶媒とを含むインク組成物である。 As described above, the ink composition of the present embodiment is an ink composition containing at least one p-type semiconductor material, at least one n-type semiconductor material, and two or more solvents.

光電変換素子の製造方法において、特にバルクヘテロジャンクション型構造の活性層を形成する場合には、活性層中において良好な相分離構造を形成させる観点から、活性層形成用のインク組成物を調製するにあたっては、p型半導体材料とn型半導体材料とを好適に混合させるための溶媒を選定する必要がある。 In the method for producing a photoelectric conversion element, particularly when forming an active layer having a bulk heterojunction structure, from the viewpoint of forming a good phase separation structure in the active layer, preparation of an ink composition for forming an active layer is performed. Therefore, it is necessary to select a solvent for suitably mixing the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material.

ここで、選定されるべき溶媒は、通常、p型半導体材料とn型半導体材料とに対して溶解度の高い良溶媒である。しかしながら、本実施形態では、良溶媒である第1溶媒に加えて、当該第1溶媒に比べて、既に説明した式(I)で表される半導体材料の溶解度がより小さく、より高い沸点を有する第2溶媒が併せて用いられる。 Here, the solvent to be selected is usually a good solvent having high solubility for the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material. However, in the present embodiment, in addition to the first solvent, which is a good solvent, the semiconductor material represented by the already described formula (I) has a lower solubility and a higher boiling point than the first solvent. A second solvent is also used.

活性層を形成するにあたり本実施形態のインク組成物を塗布した後に、活性層を完成させるためには、塗布後に溶媒の除去が必要である。 After applying the ink composition of the present embodiment to form the active layer, the solvent must be removed after the application in order to complete the active layer.

本実施形態によれば、この溶媒が除去される過程において、溶解度がより大きく、沸点がより低い良溶媒である第1溶媒が先に蒸発し、第1溶媒が蒸発した時点では、第1溶媒に対して式(I)で表される非フラーレン化合物の溶解度がより小さく沸点がより高い第2溶媒が主に残存する。このように、沸点がより低い良溶媒である第1溶媒がまず除去された後に、式(I)で表される非フラーレン化合物の溶解度がより小さく沸点がより高い第2溶媒が残存し、その後第2溶媒も除去されることが良好な相分離構造の形成に大きく影響すると考えられる。つまり、第1溶媒に対して式(I)で表される非フラーレン化合物の溶解度がより小さく、沸点がより高い第2溶媒を適切に選定することで良好な相分離構造の形成が可能になると考えられる。 According to the present embodiment, in the process of removing the solvent, the first solvent, which is a good solvent with a higher solubility and a lower boiling point, evaporates first, and when the first solvent evaporates, the first solvent In contrast, the second solvent, in which the non-fullerene compound represented by formula (I) has a lower solubility and a higher boiling point, mainly remains. Thus, after the first solvent, which is a good solvent with a lower boiling point, is first removed, the second solvent with a lower solubility of the non-fullerene compound represented by formula (I) and a higher boiling point remains, and then It is considered that the removal of the second solvent also greatly affects the formation of a good phase-separated structure. That is, it is possible to form a good phase separation structure by appropriately selecting a second solvent having a lower solubility of the non-fullerene compound represented by formula (I) and a higher boiling point than the first solvent. Conceivable.

本実施形態によれば、ハンセン溶解度パラメータの3成分のうち、双極子間力の指標となりうるハンセン溶解度パラメータの極性項(P)に着目して第1溶媒及び第2溶媒を選定することにより、良好な相分離構造を形成することができ、光電変換素子の特性、特にEQEを向上させることができる。 According to the present embodiment, among the three components of the Hansen solubility parameter, by focusing on the polarity term (P) of the Hansen solubility parameter that can be an index of the force between dipoles, the first solvent and the second solvent are selected. A good phase separation structure can be formed, and the characteristics of the photoelectric conversion device, particularly EQE, can be improved.

(ii)ハンセン溶解度パラメータの算出方法
ここで、本実施形態にかかるハンセン溶解度パラメータの極性項(P)、さらには式(III)にかかる|P(B)-P(S2)|を、コンピュータソフトウェア HSPiPを用いて算出する算出方法について説明する。
(ii) Hansen Solubility Parameter Calculation Method Here, the polarity term (P) of the Hansen solubility parameter according to the present embodiment and |P(B 1 )−P(S2)| A calculation method using the software HSPiP will be described.

まず、算出対象の化合物の化学構造を特定した後、以下の手順1)~3)を行う。ここでは、既に説明した式(I)にかかる非フラーレン化合物のうち、「A-B」の構造を有する化合物を例にとって説明する。 First, after specifying the chemical structure of the compound to be calculated, the following steps 1) to 3) are performed. Here, among the non-fullerene compounds according to formula (I) already explained, the compound having the structure "A 1 -B 1 " will be explained as an example.

1) まず、特定された化合物の化学構造のうち、AとBとの結合を切断して、A部位とB部位とを切り出し、これによりB部位の末端に生じた結合手にそれぞれ水素原子を付加して終端した「Bを含む化合物」を想定する。 1) First, in the chemical structure of the specified compound, the bond between A 1 and B 1 is cleaved to cut out the A 1 site and the B 1 site, thereby forming a bond at the end of the B 1 site is terminated by adding a hydrogen atom to each of the "compounds containing B 1 ".

2) 次いで、想定されたBを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項であるP(B)を、コンピュータソフトウェア HSPiPを用いて算出する。 2) The polar term P(B 2 ) of the Hansen Solubility Parameter for compounds containing the assumed B 1 is then calculated using the computer software HSPiP.

3) 次に、算出されたP(B)から第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)を減じた値の絶対値である|P(B)-P(S2)|を算出する。 3) Next, |P(B 1 ) −P(S2)| calculate.

ここで、第2溶媒にかかるP(S2)の値は、「Hansen solubility parameters in practice 4th edition」に記載の値を使用すればよい。 Here, as the value of P(S2) for the second solvent, the value described in "Hansen solubility parameters in practice 4th edition" may be used.

例えば、第2溶媒がアセトフェノンである場合には、P(S2)の値は9.0(MPa0.5)である。 For example, when the second solvent is acetophenone, the value of P(S2) is 9.0 (MPa 0.5 ).

なお、第2溶媒として2種類以上の溶媒が使用されている場合は、最も沸点が高い溶媒についての値を用いればよい。 If two or more solvents are used as the second solvent, the value for the solvent with the highest boiling point should be used.

ここで、化合物N-1を具体例に用いて、極性項P(B)の算出について説明する。 Here, the calculation of the polarity term P(B 1 ) will be described using compound N-1 as a specific example.

まず、上記ステップ1)のとおり、化合物N-1についてAとBとの2つの結合を切断したときにBに生じる結合手にそれぞれ水素原子を付加して終端した下記式で表されるBを含む化合物(B)を想定する。 First, as in step 1) above, when the two bonds between A 1 and B 1 are cut in compound N-1, each bond formed in B 1 is terminated by adding a hydrogen atom, represented by the following formula: Consider a compound (B 1 ) that contains B 1 .

Figure 2023107154000081
Figure 2023107154000081

次に、上記ステップ2)のとおり、化合物Bについて極性項P(B)を算出する。実際に上記のとおり計算を行ったところ、P(B)は、1.7(MPa0.5)であった。 Next, as in step 2) above, the polarity term P(B 1 ) is calculated for compound B 1 . When actually calculated as described above, P(B 1 ) was 1.7 (MPa 0.5 ).

よって、第2溶媒が例えばアセトフェノンである場合には、上記ステップ3)にしたがって算出できる|P(B)-P(S2)|の値は、7.3と算出することができる。 Therefore, when the second solvent is, for example, acetophenone, the value of |P(B 1 )−P(S2)|, which can be calculated according to step 3) above, can be calculated as 7.3.

特に光電変換素子のバルクヘテロ接合型の活性層形成用のインク組成物に適用される第2溶媒については、既に説明した式(I)で表される非フラーレン化合物(が溶解しにくい溶媒、すなわち、式(I)で表される非フラーレン化合物に対する貧溶媒であることが好ましい。より具体的には、第2溶媒は式(I)で表される非フラーレン化合物の溶解度が、1g/Lよりも低い貧溶媒であることが好ましい。加えて、Bを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項と第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項との差が、前記式(III)で表される関係を満足する第2溶媒を用いることができる。 In particular, the second solvent applied to the ink composition for forming the bulk heterojunction active layer of the photoelectric conversion device is a solvent in which the non-fullerene compound represented by the formula (I) described above is difficult to dissolve, that is, Preferably, the second solvent is a poor solvent for the non-fullerene compound represented by formula (I).More specifically, the second solvent has a solubility of the non-fullerene compound represented by formula (I) higher than 1 g/L. In addition, the difference between the polar term of the Hansen solubility parameter of the compound containing B1 and the polar term of the Hansen solubility parameter of the second solvent satisfies the relationship represented by the above formula (III) can be used.

第2溶媒は、上記の要件を満たすことを条件として特に限定されない。第2溶媒としては、選択される第1溶媒の特性を考慮して、従来公知の溶媒の中から適宜選択することができる。第2溶媒は、1種のみならず2種以上を用いてもよい。 The second solvent is not particularly limited as long as it satisfies the above requirements. The second solvent can be appropriately selected from conventionally known solvents in consideration of the properties of the selected first solvent. As for the second solvent, not only one type but also two or more types may be used.

第2溶媒として上記の要件を満たす溶媒を用いれば、より良好な相分離構造を形成させることができ、ひいては製造される光電変換素子のEQEといった特性を向上させることができる。 By using a solvent that satisfies the above requirements as the second solvent, it is possible to form a better phase-separated structure, thereby improving the characteristics such as EQE of the manufactured photoelectric conversion device.

本実施形態において、|P(B)―P(S2)|の値は、良好な相分離構造を形成して、EQEといった特性を向上させる観点から、3.2より大きいことが好ましく、3.3より大きいことがより好ましい。 In the present embodiment, the value of |P(B 1 )−P(S2)| More preferably, it is greater than .3.

本実施形態において、第2溶媒は、良好な相分離構造を形成して、EQEといった特性を向上させる観点から、既に説明した第1溶媒の沸点よりも30℃以上高い沸点を有する溶媒であることが好ましい。 In the present embodiment, the second solvent is a solvent having a boiling point higher than the boiling point of the first solvent by 30° C. or more from the viewpoint of forming a good phase separation structure and improving properties such as EQE. is preferred.

第2溶媒は、エーテル溶媒、芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒又はエステル溶媒であることが好ましい。 Preferably, the second solvent is an ether solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, a ketone solvent or an ester solvent.

第2溶媒としては、例えば、1,2-ジメトキシベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテルなどのエーテル溶媒、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレンなどの芳香族炭化水素溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン及びプロピオフェノンなどのケトン溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、安息香酸ブチル及び安息香酸ベンジルなどのエステル溶媒が挙げられる。 Examples of the second solvent include ether solvents such as 1,2-dimethoxybenzene, diphenyl ether and dibenzyl ether, and aromatic hydrocarbons such as 1,2,3,5-tetramethylbenzene, cyclohexylbenzene and 1-methylnaphthalene. Solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, acetophenone and propiophenone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, phenyl acetate, ethyl cellosolve acetate, methyl benzoate, butyl benzoate and benzyl benzoate. .

本実施形態のインク組成物に適用することができる第2溶媒とハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)(単位:MPa0.5)の値とを下記表4に示す。 Table 4 below shows the second solvent that can be applied to the ink composition of the present embodiment and the value of the polar term P(S2) (unit: MPa 0.5 ) of the Hansen solubility parameter.

Figure 2023107154000082
Figure 2023107154000082

第2溶媒としては、より良好な相分離構造を形成してEQEといった特性をより向上させる観点から、例えば、アセトフェノン、安息香酸ブチル、安息香酸メチル、1,2-ジメトキシベンゼンを用いることが好ましい。 As the second solvent, it is preferable to use, for example, acetophenone, butyl benzoate, methyl benzoate, and 1,2-dimethoxybenzene from the viewpoint of forming a better phase separation structure and further improving properties such as EQE.

(3)第1溶媒及び第2溶媒の組合せ
第1溶媒及び第2溶媒の好適な組合せの例を沸点(℃)と併せて下記表5に示す。
(3) Combination of first solvent and second solvent Examples of suitable combinations of the first solvent and the second solvent are shown in Table 5 below together with boiling points (°C).

Figure 2023107154000083
Figure 2023107154000083

上記のとおり、本実施形態のインク組成物においては、第1溶媒及び第2溶媒の好適な組合せの例としては、テトラリン(第1溶媒)と安息香酸ブチル(第2溶媒)との組合せ、o-キシレン(第1溶媒)と安息香酸メチル(第2溶媒)との組合せ、o-キシレン(第1溶媒)とアセトフェノン(第2溶媒)との組合せ及びプソイドクメン(第1溶媒)と1,2-ジメトキシベンゼン(第2溶媒)との組合せが挙げられる。 As described above, in the ink composition of the present embodiment, examples of suitable combinations of the first solvent and the second solvent include a combination of tetralin (first solvent) and butyl benzoate (second solvent), o - a combination of xylene (first solvent) and methyl benzoate (second solvent), a combination of o-xylene (first solvent) and acetophenone (second solvent), and pseudocumene (first solvent) and 1,2- A combination with dimethoxybenzene (second solvent) may be mentioned.

(4)第1溶媒及び第2溶媒の体積比
主溶媒である第1溶媒の添加溶媒である第2溶媒に対する体積比(第1溶媒:第2溶媒)は、より良好な相分離構造を形成してEQEといった特性を向上させる観点から、85:15~99:1の範囲とすることが好ましく、90:10~98:2の範囲とすることがより好ましく、93:7~97:3の範囲とすることがさらに好ましい。
(4) Volume ratio of the first solvent and the second solvent The volume ratio of the first solvent, which is the main solvent, to the second solvent, which is the additive solvent (first solvent: second solvent), forms a better phase separation structure From the viewpoint of improving characteristics such as EQE as a A range is more preferable.

(5)任意の他の溶媒
溶媒は、既に説明した第1溶媒及び第2溶媒以外の任意の他の溶媒を含んでいてもよい。インク組成物に含まれる全溶媒の合計質量を100質量%としたときに、任意の他の溶媒の含有率は、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは3質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以下である。任意の他の溶媒としては、第2溶媒より沸点が高い溶媒であることが好ましい。
(5) Any Other Solvent The solvent may contain any other solvent other than the first and second solvents already described. When the total mass of all solvents contained in the ink composition is 100% by mass, the content of any other solvent is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further Preferably, it is 1% by mass or less. Any other solvent preferably has a higher boiling point than the second solvent.

(6)任意の成分
インク組成物には、第1溶媒、第2溶媒、p型半導体材料及びn型半導体材料の他に、本発明の目的及び効果を損なわない限度において、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、吸収した光により電荷を発生させる機能を増感するための増感剤、紫外線からの安定性を増すための光安定剤といった任意の成分が含まれていてもよい。
(6) Optional Components In addition to the first solvent, the second solvent, the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material, the ink composition contains a surfactant, an ultraviolet Optional ingredients such as absorbers, antioxidants, sensitizers to enhance the ability to generate charge from absorbed light, and light stabilizers to increase stability from UV light may be included.

(7)p型半導体材料及びn型半導体材料の濃度
インク組成物におけるp型半導体材料及びn型半導体材料の濃度は、溶媒に対する溶解度なども考慮して、本発明の目的を損なわない範囲で任意好適な濃度とすることができる。
(7) Concentration of p-type semiconductor material and n-type semiconductor material The concentration of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material in the ink composition is arbitrary within a range that does not impair the object of the present invention, taking into consideration the solubility in the solvent. Any suitable concentration can be used.

インク組成物における「p型半導体材料」の「n型半導体材料」に対する質量比(重合体/非フラーレン化合物)は、通常1/0.1から1/10の範囲であり、好ましくは1/0.5から1/2の範囲であり、より好ましくは1/1.5である。 The mass ratio (polymer/non-fullerene compound) of the “p-type semiconductor material” to the “n-type semiconductor material” in the ink composition is usually in the range of 1/0.1 to 1/10, preferably 1/0. 0.5 to 1/2, more preferably 1/1.5.

インク組成物における「p型半導体材料」及び「n型半導体材料」の合計の濃度は、通常0.01質量%以上であり、0.02質量%以上がより好ましく、0.25質量%以上がさらに好ましい。また、インク組成物における「p型半導体材料」及び「n型半導体材料」の合計の濃度は、通常20質量%以下であり、10質量%以下であることが好ましく、7.50質量%以下であることがより好ましい。 The total concentration of the “p-type semiconductor material” and “n-type semiconductor material” in the ink composition is usually 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and 0.25% by mass or more. More preferred. The total concentration of the "p-type semiconductor material" and "n-type semiconductor material" in the ink composition is usually 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and 7.50% by mass or less. It is more preferable to have

インク組成物における「p型半導体材料」の濃度は、通常0.01質量%以上であり、0.02質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上がさらに好ましい。また、インク組成物における「p型半導体材料」の濃度は、通常10質量%以下であり、5.00質量%以下がより好ましく、3.00質量%以下がさらに好ましい。 The concentration of the “p-type semiconductor material” in the ink composition is usually 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and even more preferably 0.10% by mass or more. Also, the concentration of the "p-type semiconductor material" in the ink composition is usually 10% by mass or less, more preferably 5.00% by mass or less, and even more preferably 3.00% by mass or less.

インク組成物における「n型半導体材料」の濃度は、通常0.01質量%以上であり、0.02質量%以上がより好ましく、0.15質量%以上がさらに好ましい。また、インクにおける「n型半導体材料」の濃度は、通常10質量%以下であり、5質量%以下がより好ましく、4.50質量%以下がさらに好ましい。 The concentration of the "n-type semiconductor material" in the ink composition is usually 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and even more preferably 0.15% by mass or more. Also, the concentration of the "n-type semiconductor material" in the ink is usually 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 4.50% by mass or less.

(8)インク組成物の調製
本実施形態において、インク組成物は、従来公知の任意好適な方法により調製することができる。例えば、第1溶媒、又は第1溶媒及び第2溶媒を混合して混合溶媒を調製し、得られた混合溶媒に(共役)高分子化合物(p型半導体材料)及び式(I)で表される化合物(n型半導体材料)を添加する方法、第1溶媒にp型半導体材料を添加し、第2溶媒にn型半導体材料を添加してから、各材料が添加された第1溶媒及び第2溶媒を混合する方法などにより調製することができる。
(8) Preparation of Ink Composition In the present embodiment, the ink composition can be prepared by any suitable conventionally known method. For example, the first solvent, or the first solvent and the second solvent are mixed to prepare a mixed solvent, and the (conjugated) polymer compound (p-type semiconductor material) and the formula (I) are added to the resulting mixed solvent. A method of adding a compound (n-type semiconductor material), adding a p-type semiconductor material to the first solvent, adding an n-type semiconductor material to the second solvent, and then adding the first solvent and the first solvent to which each material was added. It can be prepared by, for example, a method of mixing two solvents.

第1溶媒及び第2溶媒とp型半導体材料及びn型半導体材料とを、溶媒の沸点以下の温度まで加温して混合してもよい。 The first solvent, the second solvent, the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material may be heated to a temperature equal to or lower than the boiling point of the solvent and mixed.

第1溶媒及び第2溶媒とp型半導体材料及びn型半導体材料とを混合した後、得られた混合物をフィルターを用いてろ過し、得られたろ液をとして用いてもよい。フィルターとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂で形成されたフィルターを用いることができる。 After mixing the first solvent and the second solvent with the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material, the resulting mixture may be filtered using a filter, and the resulting filtrate may be used as the solvent. As the filter, for example, a filter made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) can be used.

活性層形成用のインク組成物は、光電変換素子及びその製造方法に応じて選択された塗布対象に塗布される。活性層形成用のインク組成物は、光電変換素子の製造工程において、光電変換素子が有する機能層であって、活性層が存在し得る機能層に塗布されうる。よって、活性層形成用のインク組成物の塗布対象は、製造される光電変換素子の層構成及び層形成の順序によって異なる。例えば、光電変換素子が、基板、陽極、正孔輸送層、活性層、電子輸送層、陰極が積層された層構成を有しており、より左側に記載された層が先に形成される場合、活性層形成用のインク組成物の塗布対象は、正孔輸送層となる。また、例えば、光電変換素子が、基板、陰極、電子輸送層、活性層、正孔輸送層、陽極が積層された層構成を有しており、より左側に記載された層が先に形成される場合、活性層形成用のインク組成物の塗布対象は、電子輸送層となる。 The ink composition for forming an active layer is applied to an application target selected according to the photoelectric conversion element and its manufacturing method. The ink composition for forming an active layer can be applied to a functional layer of a photoelectric conversion element, in which an active layer may exist, in the manufacturing process of the photoelectric conversion element. Therefore, the object to be coated with the ink composition for forming the active layer varies depending on the layer structure and the order of layer formation of the photoelectric conversion element to be manufactured. For example, when the photoelectric conversion element has a layer structure in which a substrate, an anode, a hole transport layer, an active layer, an electron transport layer, and a cathode are laminated, and the layer described further to the left is formed first. , the object to be coated with the ink composition for forming the active layer is the hole transport layer. Further, for example, the photoelectric conversion element has a layer structure in which a substrate, a cathode, an electron transport layer, an active layer, a hole transport layer, and an anode are laminated, and the layer described further to the left is formed first. In this case, the object to be coated with the ink composition for forming the active layer is the electron transport layer.

工程(ii)
インク組成物の塗膜から、溶媒を除去する方法、すなわち塗膜から溶媒を除去して固化する方法としては、任意好適な方法を用いることができる。溶媒を除去する方法の例としては、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でホットプレートを用いて直接的に加熱する方法、熱風乾燥法、赤外線加熱乾燥法、フラッシュランプアニール乾燥法、減圧乾燥法などの乾燥法が挙げられる。
step (ii)
Any suitable method can be used as a method for removing the solvent from the coating film of the ink composition, that is, as a method for removing the solvent from the coating film and solidifying the coating film. Examples of methods for removing the solvent include direct heating using a hot plate under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, hot air drying, infrared heat drying, flash lamp annealing drying, and vacuum drying. and other drying methods.

本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、工程(ii)は、溶媒を揮発させて除去するための工程であって、プリベーク工程(第1の加熱処理工程)とも称される。 In the method for manufacturing a photoelectric conversion element of the present embodiment, step (ii) is a step for volatilizing and removing the solvent, and is also called a pre-baking step (first heat treatment step).

プリベーク工程及びポストベーク工程の実施条件、すなわち加熱温度、加熱処理時間などの条件については、用いられるインクの組成、溶媒の沸点などを考慮して、任意好適な条件とすることができる。 The implementation conditions of the pre-baking process and the post-baking process, that is, conditions such as heating temperature and heat treatment time, can be arbitrarily suitable in consideration of the composition of the ink used, the boiling point of the solvent, and the like.

本実施形態の光電変換素子の製造方法においては、具体的には、例えば、窒素ガス雰囲気下でホットプレートを用いて、プリベーク工程及びポストベーク工程を実施することができる。 Specifically, in the method for manufacturing the photoelectric conversion element of the present embodiment, for example, the pre-baking process and the post-baking process can be performed using a hot plate in a nitrogen gas atmosphere.

プリベーク工程及びポストベーク工程における合計の加熱処理時間は、例えば1時間とすることができる。 The total heat treatment time in the pre-baking process and the post-baking process can be set to 1 hour, for example.

プリベーク工程における加熱温度とポストベーク工程における加熱温度とは同一であっても異なっていてもよい。 The heating temperature in the pre-baking process and the heating temperature in the post-baking process may be the same or different.

加熱処理時間は例えば10分間以上とすることができる。加熱処理時間の上限値は特に限定されないが、タクトタイム等を考慮し、例えば4時間とすることができる。 The heat treatment time can be, for example, 10 minutes or longer. Although the upper limit of the heat treatment time is not particularly limited, it can be set to, for example, 4 hours in consideration of the tact time and the like.

活性層の厚さは、インク組成物中の固形分濃度、上記工程(i)及び/又は工程(ii)の条件を適宜調整することにより、任意好適な所望の厚さとすることができる。 The thickness of the active layer can be any desired desired thickness by appropriately adjusting the solid content concentration in the ink composition and the conditions of the above step (i) and/or step (ii).

活性層を形成する工程は、前記工程(i)及び工程(ii)以外に、本発明の目的及び効果を損なわないことを条件としてその他の工程を含んでいてもよい。 The step of forming the active layer may include other steps in addition to the steps (i) and (ii) provided that the objects and effects of the present invention are not impaired.

本実施形態の光電変換素子の製造方法は、複数の活性層を含む光電変換素子を製造する方法であってもよく、工程(i)及び工程(ii)が複数回繰り返される方法であってもよい。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element of the present embodiment may be a method for manufacturing a photoelectric conversion element including a plurality of active layers, or may be a method in which steps (i) and (ii) are repeated multiple times. good.

(電子輸送層の形成工程)
本実施形態の光電変換素子の製造方法は、活性層上に設けられた電子輸送層(電子注入層)を形成する工程を含んでいる。
(Step of forming electron transport layer)
The method for manufacturing the photoelectric conversion element of this embodiment includes a step of forming an electron transport layer (electron injection layer) provided on the active layer.

電子輸送層の形成方法は特に限定されない。電子輸送層の形成工程をより簡便にする観点からは、従来公知の任意好適な真空蒸着法によって電子輸送層を形成することが好ましい。 A method for forming the electron transport layer is not particularly limited. From the viewpoint of making the step of forming the electron transport layer simpler, it is preferable to form the electron transport layer by any suitable conventionally known vacuum vapor deposition method.

(陰極の形成工程)
陰極の形成方法は特に限定されない。陰極は、例えば、上記例示の電極の材料を、塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法など従来公知の任意好適な方法によって、電子輸送層上に形成することができる。以上の工程により、本実施形態の光電変換素子が製造される。
(Cathode formation step)
The method of forming the cathode is not particularly limited. The cathode can be formed, for example, on the electron-transporting layer using any of the electrode materials exemplified above by a conventionally known suitable method such as coating, vacuum deposition, sputtering, ion plating, or plating. . Through the above steps, the photoelectric conversion element of this embodiment is manufactured.

(封止体の形成工程)
封止体の形成にあたり、本実施形態では、従来公知の任意好適な封止材(接着剤)及び基板(封止基板)を用いる。具体的には、製造された光電変換素子の周辺を囲むように、支持基板上に、例えばUV硬化性樹脂などの封止材を塗布した後、封止材により隙間なく貼り合わせた後、UV光の照射などの選択された封止材に好適な方法を用いて支持基板と封止基板との間隙に光電変換素子を封止することにより、光電変換素子の封止体を得ることができる。
(Step of forming sealing body)
In forming the sealing body, in the present embodiment, a conventionally known and suitable sealing material (adhesive) and substrate (sealing substrate) are used. Specifically, a sealing material such as a UV curable resin is applied to the support substrate so as to surround the manufactured photoelectric conversion element, and then the sealing material is bonded without gaps. A photoelectric conversion element sealed body can be obtained by sealing the photoelectric conversion element in the gap between the supporting substrate and the sealing substrate using a method suitable for the selected sealing material, such as light irradiation. .

5.イメージセンサー、生体認証装置の製造方法
本実施形態の光電変換素子である特に光検出素子は、上記のとおり、イメージセンサー、生体認証装置(指紋認証装置、静脈認証装置)に組み込まれて機能しうる。
5. Method for manufacturing an image sensor and a biometrics authentication device The photoelectric conversion device of the present embodiment, particularly the photodetector, can function by being incorporated in an image sensor, a biometrics authentication device (fingerprint authentication device, vein authentication device), as described above. .

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示す。本発明は以下に説明する実施例に限定されない。 Examples are given below to describe the present invention in more detail. The invention is not limited to the examples described below.

本実施例においては、下記表6に示される高分子化合物をp型半導体材料(電子供与性化合物)として使用し、下記表7及び8に示される化合物をn型半導体材料(電子受容性化合物)として使用した。 In this example, the polymer compounds shown in Table 6 below were used as p-type semiconductor materials (electron-donating compounds), and the compounds shown in Tables 7 and 8 below were used as n-type semiconductor materials (electron-accepting compounds). used as

Figure 2023107154000084
Figure 2023107154000084

Figure 2023107154000085
Figure 2023107154000085

Figure 2023107154000086
Figure 2023107154000086

p型半導体材料である高分子化合物P-1は、国際公開第2011/052709号に記載の方法を参考にして合成して使用した。 Polymer compound P-1, which is a p-type semiconductor material, was synthesized with reference to the method described in WO 2011/052709 and used.

n型半導体材料である化合物N-1~化合物N-7は、後述の合成例のとおり合成して使用した。 Compounds N-1 to N-7, which are n-type semiconductor materials, were synthesized and used according to synthesis examples described later.

<合成例1>(化合物2の合成)
下記式で表される化合物1を用いて下記式で表される化合物2を合成した。
<Synthesis Example 1> (Synthesis of Compound 2)
Compound 2 represented by the following formula was synthesized using compound 1 represented by the following formula.

Figure 2023107154000087
Figure 2023107154000087

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、文献(Dyes and Pigments, 2015,112,145.)に記載の方法により合成した化合物1を4.00g(7.77mmol)、テトラヒドロフランを78mL入れ、-30℃まで冷却した。 4.00 g (7.77 mmol) of compound 1 synthesized by the method described in the literature (Dyes and Pigments, 2015, 112, 145.) and tetrahydrofuran were added to a 300 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. 78 mL was added and cooled to -30°C.

次に、四つ口フラスコに、N-ブロモスクシンイミドを1.31g(7.38mmol)加え、-30℃で6時間攪拌した。 Next, 1.31 g (7.38 mmol) of N-bromosuccinimide was added to a four-necked flask and stirred at -30°C for 6 hours.

次いで、得られた溶液を常温まで昇温し、常温でさらに3時間攪拌して反応させた後、さらに3%亜硫酸ナトリウム水溶液を加えることで反応を停止させた。 Next, the obtained solution was warmed to room temperature, stirred at room temperature for another 3 hours to react, and then a 3% sodium sulfite aqueous solution was added to terminate the reaction.

得られた反応液をヘキサンで抽出したのち、水及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して有機層を得た。 After extracting the resulting reaction solution with hexane, the extract was washed with water and saturated aqueous sodium chloride solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を、硫酸マグネシウムで乾燥して、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物をシリカゲルカラムにて精製することにより、化合物2を薄黄色のオイルとして4.16g(7.01mmol、収率94.9%)得た。 By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 4.16 g (7.01 mmol, yield 94.9%) of compound 2 was obtained as a pale yellow oil.

得られた化合物2について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.16 (d, JHH=8.4Hz, 4H),7.10 (d, JHH=8.4Hz, 4H), 6.98 (d, JHH=4.8Hz, 1H),6.75 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 6.42 (s, 1H), 2.58 (t, 4H), 1.63―1.57(m, 4H), 1.36―1.27 (br, 12H), 0.87 (t, 6H).
The NMR spectrum of the obtained compound 2 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.16 (d, JHH = 8.4Hz, 4H), 7.10 (d, JHH = 8.4Hz, 4H), 6.98 (d, JHH = 4.8Hz, 1H), 6 .75 (d, J HH =4.8Hz, 1H), 6.42 (s, 1H), 2.58 (t, 4H), 1.63-1.57 (m, 4H), 1.36- 1.27 (br, 12H), 0.87 (t, 6H).

<合成例2>(化合物3の合成)
下記式で表される化合物2を用いて下記式で表される化合物3を合成した。
<Synthesis Example 2> (Synthesis of Compound 3)
Compound 3 represented by the following formula was synthesized using compound 2 represented by the following formula.

Figure 2023107154000088
Figure 2023107154000088

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、化合物2を4.13g(6.96mmol)、脱水テトラヒドロフランを70mL加え、得られた溶液を-70℃まで冷却した後、n-ブチルリチウム溶液(1.64mol/L、ヘキサン溶液)を4.13mL加え、1時間攪拌を行った。 4.13 g (6.96 mmol) of Compound 2 and 70 mL of dehydrated tetrahydrofuran were added to a 100 mL three-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the resulting solution was cooled to -70° C., then n-butyl 4.13 mL of lithium solution (1.64 mol/L, hexane solution) was added and stirred for 1 hour.

次に、反応液を-70℃で保持したまま、トリメトキシボランを1.01g(9.74mmol)を加え、2時間攪拌を行った。 Next, while maintaining the reaction solution at -70°C, 1.01 g (9.74 mmol) of trimethoxyborane was added and stirred for 2 hours.

次いで、得られた反応液に10質量%酢酸水溶液(30mL)を入れ、酢酸エチルを用いて分液操作を行い、有機層を抽出した。得られた有機層に対し、トルエン(20mL)、2-ヒドロキシメチレン-2-メチル-1,3-プロパンジオール1.25g(10.4mmol)を加え、ディーンスターク管を用いた脱水操作を30分間行った。さらに溶媒をロータリーエバポレーターで除き、化合物3の粗生成物4.47gを緑色オイルとして取得した。 Next, a 10% by mass acetic acid aqueous solution (30 mL) was added to the obtained reaction solution, and a liquid separation operation was performed using ethyl acetate to extract an organic layer. Toluene (20 mL) and 1.25 g (10.4 mmol) of 2-hydroxymethylene-2-methyl-1,3-propanediol were added to the resulting organic layer, and dehydration was performed using a Dean-Stark tube for 30 minutes. gone. Further solvent was removed on a rotary evaporator to obtain 4.47 g of crude product of compound 3 as a green oil.

<合成例3>(化合物5の合成)
下記式で表される化合物3及び化合物4を用いて下記式で表される化合物5を合成した。
<Synthesis Example 3> (Synthesis of Compound 5)
Compound 5 represented by the following formula was synthesized using compound 3 and compound 4 represented by the following formula.

Figure 2023107154000089
Figure 2023107154000089

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、特開2013-43818号公報に記載の方法により合成した化合物4を1.00g(1.43mmol)、化合物3を2.20g(3.43mmol)、テトラヒドロフランを14mL入れ、30分間アルゴンガスでバブリングを行うことで脱気した。 1.00 g (1.43 mmol) of compound 4 synthesized by the method described in JP-A-2013-43818 and 2.20 g (3 .43 mmol), 14 mL of tetrahydrofuran was added, and argon gas was bubbled for 30 minutes to deaerate.

次いで、四つ口フラスコに、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.105g(0.11mmol、8mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.070g(0.23mmol、16mol%)、テトラヒドロフランを5mL入れ、5分間攪拌した。 Then, in a four-necked flask, 0.105 g (0.11 mmol, 8 mol%) of Tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0), 0.070 g (0.23 mmol, 16 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate, and tetrahydrofuran. 5 mL was added and stirred for 5 minutes.

次に、4つ口フラスコに、3.0Mリン酸カリウム水溶液を14mL加え、反応液を設定温度50℃のオイルバスで3時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 14 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was added to a four-necked flask, and the reaction solution was stirred while being heated in an oil bath at a set temperature of 50° C. for 3 hours.

反応液を冷却後、4つ口フラスコに、水を100mL、ヘキサンを100mL加え、有機層を水で3回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回、分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 100 mL of water and 100 mL of hexane were added to a four-necked flask, and the organic layer was washed with water three times and with a saturated aqueous sodium chloride solution once.

得られた溶液を、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥後、ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。 The resulting solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物5を赤色オイルとして1.74g(1.11mmol、収率78%)得た。 By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 1.74 g (1.11 mmol, yield 78%) of compound 5 was obtained as a red oil.

得られた化合物5について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.38 (s, 1H), 7.23―7.18 (m, 8H),7.14―7.10 (m, 8H),7.03―7.00 (m, 2H),6.92 (s, 1H),6.79―6.77 (m, 2H), 6.58 (s, 1H), 6.53 (s, 1H),2.62―2.57 (m, 8H), 2.19―2.11 (m, 2H), 1.71―1.56 (m, 10H), 1.37―1.25 (m, 28H), 1.25―1.08 (br, 36H), 0.89―0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 5 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.38 (s, 1H), 7.23-7.18 (m, 8H), 7.14-7.10 (m, 8H), 7.03-7.00 (m, 2H), 6 .92 (s, 1H), 6.79-6.77 (m, 2H), 6.58 (s, 1H), 6.53 (s, 1H), 2.62-2.57 (m, 8H ), 2.19-2.11 (m, 2H), 1.71-1.56 (m, 10H), 1.37-1.25 (m, 28H), 1.25-1.08 (br , 36H), 0.89-0.83 (m, 18H).

<合成例4>(化合物6の合成)
下記式で表される化合物5を用いて下記式で表される化合物6を合成した。
<Synthesis Example 4> (Synthesis of Compound 6)
Compound 6 represented by the following formula was synthesized using compound 5 represented by the following formula.

Figure 2023107154000090
窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、化合物5を1.74g(1.11mmol)、クロロホルムを12mL入れ、常温で10分間攪拌して化合物5を溶解させた。
Figure 2023107154000090
1.74 g (1.11 mmol) of Compound 5 and 12 mL of chloroform were placed in a 100 mL three-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to dissolve Compound 5 therein.

次に、三つ口フラスコに、(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを0.43g(3.33mmol)入れ、設定温度65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 0.43 g (3.33 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was put into a three-necked flask, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at a set temperature of 65° C. for 2 hours.

次いで、反応液を冷却後、水を20mL加え、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 After cooling the reaction solution, 20 mL of water was added, and the organic layer was separated and washed twice with a saturated sodium chloride aqueous solution. The obtained solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物6を濃赤色オイルとして1.63g(1.01mmol、収率90.6%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 1.63 g (1.01 mmol, yield 90.6%) of Compound 6 as a dark red oil.

得られた化合物6について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.76 (s, 1H), 9.75 (s, 1H), 7.46 (s, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.21―7.12 (m, 16H), 7.00 (s, 1H), 6.61 (s, 1H), 6.58 (s, 1H), 2.63―2.58 (m, 8H), 2.21―2.13(m, 2H), 1.73―1.57 (m, 10H), 1.37―1.26 (m, 28H), 1.24―1.09 (br, 36H), 0.89―0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 6 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.76 (s, 1H), 9.75 (s, 1H), 7.46 (s, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.21- 7.12 (m, 16H), 7.00 (s, 1H), 6.61 (s, 1H), 6.58 (s, 1H), 2.63-2.58 (m, 8H), 2 .21-2.13 (m, 2H), 1.73-1.57 (m, 10H), 1.37-1.26 (m, 28H), 1.24-1.09 (br, 36H) , 0.89-0.83 (m, 18H).

<合成例5>(化合物N-1の合成)
下記式で表される化合物6及び化合物7を用いて下記式で表される化合物N―1を合成した。
<Synthesis Example 5> (Synthesis of Compound N-1)
Compound N-1 represented by the following formula was synthesized using compound 6 and compound 7 represented by the following formula.

Figure 2023107154000091
Figure 2023107154000091

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物6を0.57g(0.35mmol)、化合物7を0.28g(1.05mmol)、クロロホルムを10mL、ピリジンを0.003g(0.04mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 0.57 g (0.35 mmol) of compound 6, 0.28 g (1.05 mmol) of compound 7, 10 mL of chloroform, and 0.003 g of pyridine ( 0.04 mmol), and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 65°C for 2 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄して有機層を得た。 The resulting solution was cooled to room temperature and water was added to stop the reaction. After the obtained solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-1を濃青緑色の固体として0.64g(0.30mmol、収率86.3%)得た。 The obtained crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.64 g (0.30 mmol, yield 86.3%) of Compound N-1 as a dark blue-green solid.

得られた化合物N-1について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.74 (s, 1H), 8.73 (s, 1H), 8.69 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.90 (s, 1H), 7.49 (s, 2H), 7.46 (s, 1H), 7.21-7.14 (m, 16H), 7.03 (s, 1H), 6.67 (s, 1H), 6.64 (s, 1H), 2.64-2.59 (m, 8H), 2.24-2.17(m, 2H), 1.99-1.86 (m, 8H), 1.76-1.59 (m, 10H), 1.38-1.26 (m, 28H), 1.24-1.12 (br, 36H), 0.89-0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-1 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.74 (s, 1H), 8.73 (s, 1H), 8.69 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.90 ( s, 1H), 7.49 (s, 2H), 7.46 (s, 1H), 7.21-7.14 (m, 16H), 7.03 (s, 1H), 6.67 (s , 1H), 6.64 (s, 1H), 2.64-2.59 (m, 8H), 2.24-2.17 (m, 2H), 1.99-1.86 (m, 8H ), 1.76-1.59 (m, 10H), 1.38-1.26 (m, 28H), 1.24-1.12 (br, 36H), 0.89-0.83 (m , 18H).

<合成例6>(化合物9の合成)
下記式で表される化合物8から下記式で表される化合物9を合成した。
<Synthesis Example 6> (Synthesis of Compound 9)
Compound 9 represented by the following formula was synthesized from compound 8 represented by the following formula.

Figure 2023107154000092
Figure 2023107154000092

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、国際公開第2011/052709号の段落[0271]に記載の方法により合成した化合物18を2.85g(5.36mmol)、脱水テトラヒドロフランを27mL加え、得られた溶液を-70℃まで冷却した後、n-ブチルリチウム溶液(1.64mol/L、ヘキサン溶液)を3.3mL加え、2時間攪拌を行った。 2.85 g (5.36 mmol) of compound 18 synthesized by the method described in paragraph [0271] of WO 2011/052709 and dehydrated tetrahydrofuran were added to a 100 mL three-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. After adding 27 mL and cooling the resulting solution to −70° C., 3.3 mL of n-butyllithium solution (1.64 mol/L, hexane solution) was added and stirred for 2 hours.

次に、反応液を-70℃で保持したまま、トリメトキシボランを0.83g(8.04mmol)を加え、2時間攪拌を行った。 Next, while maintaining the reaction solution at -70°C, 0.83 g (8.04 mmol) of trimethoxyborane was added and stirred for 2 hours.

次いで、得られた反応液に10w%酢酸水溶液(30mL)を入れ、酢酸エチルを用いて分液操作を行い、有機層を抽出した。得られた有機層に対し、トルエン(20mL)、2-ヒドロキシメチレン-2-メチル-1,3-プロパンジオール1.29g(10.72mmol)を加え、ディーンスターク管を用いた脱水操作を30分間行った。さらに溶媒をロータリーエバポレーターで除き、化合物19の粗体3.53gを緑色オイルとして取得した。 Next, a 10 wt % acetic acid aqueous solution (30 mL) was added to the obtained reaction solution, and a liquid separation operation was performed using ethyl acetate to extract an organic layer. Toluene (20 mL) and 1.29 g (10.72 mmol) of 2-hydroxymethylene-2-methyl-1,3-propanediol were added to the obtained organic layer, and dehydration was performed using a Dean-Stark tube for 30 minutes. gone. Further, the solvent was removed with a rotary evaporator to obtain 3.53 g of crude compound 19 as a green oil.

<合成例7>(化合物11の合成)
下記式で表される化合物9及び化合物10を用いて下記式で表される化合物11を合成した。
<Synthesis Example 7> (Synthesis of Compound 11)
Compound 11 represented by the following formula was synthesized using compound 9 and compound 10 represented by the following formula.

Figure 2023107154000093
Figure 2023107154000093

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、合成例6で得た未精製の粗体である化合物9を3.53g(5.36mmol)、Luminescence Technology Corp.から購入した化合物10を1.2g(2.23mmol)、テトラヒドロフランを22mL入れ、30分間アルゴンガスでバブリングを行うことで脱気した。 3.53 g (5.36 mmol) of the unpurified crude compound 9 obtained in Synthesis Example 6 was placed in a 100 mL four-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and Luminescence Technology Corp. 1.2 g (2.23 mmol) of the compound 10 purchased from the company and 22 mL of tetrahydrofuran were added, and degassed by bubbling argon gas for 30 minutes.

得られた反応液に、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.164g(0.179mmol、8mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.109g(0.357mmol、16mol%)を入れ、5分間攪拌した。 0.164 g (0.179 mmol, 8 mol%) of Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium (0) and 0.109 g (0.357 mmol, 16 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate were added to the resulting reaction solution. Stir for a minute.

次に、反応液にさらに3.0Mリン酸カリウム水溶液を22mL加え、得られた反応液を設定温度75℃のオイルバスで1時間加熱しつつ攪拌した。 Next, 22 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was further added to the reaction solution, and the resulting reaction solution was stirred while being heated in an oil bath at a set temperature of 75° C. for 1 hour.

次いで、反応液を冷却後、水を100mL、ヘキサンを100mL加え、水で3回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回分液洗浄を行った。 After cooling the reaction mixture, 100 mL of water and 100 mL of hexane were added, and the mixture was washed three times with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution.

得られた溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物11を濃赤色オイルとして2.11g(1.49mmol、収率67%)得た。 The resulting solution was dried over anhydrous sodium sulfate and then filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 2.11 g (1.49 mmol, yield 67%) of Compound 11 was obtained as a dark red oil.

得られた化合物21について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.94 (s, 1H), 7.03 (dd, JHH = 9.2Hz, 5.2Hz, 2H), 6.85 (s, 1H), 6.81 (s, 1H), 6.68 (dd, JHH = 5.2Hz, 1.6Hz, 2H), 4.37 (t, JHH = 6.8Hz, 2H), 1.95-1.78 (m, 10H), 1.44-1.22 (m, 100H), 0.86 (t, 15H).
The NMR spectrum of the obtained compound 21 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.94 (s, 1H), 7.03 (dd, JHH = 9.2Hz, 5.2Hz, 2H), 6.85 (s, 1H), 6.81 (s, 1H), 6. 68 (dd, JHH = 5.2Hz, 1.6Hz, 2H), 4.37 (t, JHH = 6.8Hz, 2H), 1.95-1.78 (m, 10H), 1.44 -1.22 (m, 100H), 0.86 (t, 15H).

<合成例8>(化合物12の合成)
下記式で表される化合物11から下記式で表される化合物12を合成した。
<Synthesis Example 8> (Synthesis of Compound 12)
Compound 12 represented by the following formula was synthesized from compound 11 represented by the following formula.

Figure 2023107154000094
Figure 2023107154000094

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物21を1.5g(1.06mmol)、ジクロロメタンを11mL加え溶解させた。 1.5 g (1.06 mmol) of Compound 21 and 11 mL of dichloromethane were added and dissolved in a 100 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas.

次に、得られた反応液に(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを0.41g(3.19mmol)入れ、設定温度40℃のオイルバスで3時間加熱攪拌した。 Next, 0.41 g (3.19 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was added to the obtained reaction solution, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at a set temperature of 40° C. for 3 hours.

次いで、得られた反応液を冷却後、水を20mL加え、飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。 Then, after cooling the obtained reaction solution, 20 mL of water was added, and the solution was washed twice with a saturated sodium chloride aqueous solution.

得られた溶液を硫酸マグネシウムで乾燥後ろ過し、減圧下で溶媒を留去して得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物22を紫色の固体として1.44g(0.98mmol、収率92%)得た。 The resulting solution was dried over magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The resulting crude product was purified with a silica gel column, yielding 1.44 g (0.4 g) of Compound 22 as a purple solid. 98 mmol, yield 92%).

得られた化合物22について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.78 (s, 1H), 9.77 (s, 1H), 7.95 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.28 (s, 1H), 6.90 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 4.39 (t, JHH = 7.2Hz, 2H), 1.97-1.79 (m, 10H), 1.46-1.22 (m, 100H), 0.86 (t, 15H).
The NMR spectrum of the obtained compound 22 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.78 (s, 1H), 9.77 (s, 1H), 7.95 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.28 (s, 1H), 6.90 ( s, 1H), 6.86 (s, 1H), 4.39 (t, J HH = 7.2Hz, 2H), 1.97-1.79 (m, 10H), 1.46-1.22 (m, 100H), 0.86 (t, 15H).

<合成例9>(化合物N-2の合成)
下記式で表される化合物12及び化合物13を用いて下記式で表される化合物N-2を合成した。
<Synthesis Example 9> (Synthesis of compound N-2)
Compound N-2 represented by the following formula was synthesized using compound 12 and compound 13 represented by the following formula.

Figure 2023107154000095
Figure 2023107154000095

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物12を1.4g(0.98mmol)、化合物13を0.78g(2.95mmol)、クロロホルムを20mL、ピリジンを0.04g(0.49mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間加熱しつつ攪拌した。 1.4 g (0.98 mmol) of compound 12, 0.78 g (2.95 mmol) of compound 13, 20 mL of chloroform, and 0.04 g of pyridine ( 0.49 mmol), and stirred while heating in an oil bath at 65°C for 2 hours.

次に、得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄した。 Next, the obtained solution was cooled to normal temperature, and the reaction was stopped by adding water. After the resulting solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution.

次いで、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物N-2を黒色の固体として1.5g(0.77mmol、収率95%)得た。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 1.5 g (0.77 mmol, yield 95%) of compound N-2 was obtained as a black solid.

得られた化合物N-2について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.57-8.51 (m, 4H), 7.81 (s, 1H), 7.77 (s, 1H), 7.73 (s, 1H), 7.29 (br, 2H), 6.96 (s, 1H), 6.88 (s, 1H), 4.50 (t, JHH = 7.2Hz, 2H), 2.08-1.93 (m, 10H), 1.59-1.20 (m, 100H), 0.83 (t, 15H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-2 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.57-8.51 (m, 4H), 7.81 (s, 1H), 7.77 (s, 1H), 7.73 (s, 1H), 7.29 (br, 2H), 6.96 (s, 1H), 6.88 (s, 1H), 4.50 (t, J HH = 7.2Hz, 2H), 2.08-1.93 (m, 10H), 1.59 -1.20 (m, 100H), 0.83 (t, 15H).

<合成例10>(化合物15の合成)
下記式で表される化合物14を用いて下記式で表される化合物15を合成した。
<Synthesis Example 10> (Synthesis of Compound 15)
Compound 15 represented by the following formula was synthesized using compound 14 represented by the following formula.

Figure 2023107154000096
Figure 2023107154000096

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL三つ口フラスコに、特開2012―36357号公報の段落[0269]から段落[0274]に記載の方法で合成した化合物14を10.2g(16.7mmol)、脱水テトラヒドロフランを170mL加え、得られた溶液を-70℃まで冷却した後、n-ブチルリチウム溶液(1.6mol/L、ヘキサン溶液)を10.9mL(17.5mmol加え、1時間攪拌を行った。 10.2 g (16.7 mmol) of compound 14 synthesized by the method described in paragraphs [0269] to [0274] of JP-A-2012-36357 is placed in a 300 mL three-necked flask whose internal atmosphere has been replaced with nitrogen gas. ), 170 mL of dehydrated tetrahydrofuran was added, the resulting solution was cooled to −70° C., 10.9 mL (17.5 mmol) of n-butyllithium solution (1.6 mol/L, hexane solution) was added, and the mixture was stirred for 1 hour. gone.

次に、反応液を-70℃で保持したまま、トリメトキシボランを4.39g(23.4mmol)加え、2時間攪拌を行った。 Next, while maintaining the reaction solution at -70°C, 4.39 g (23.4 mmol) of trimethoxyborane was added and stirred for 2 hours.

次いで、得られた反応液に2質量%酢酸水溶液41.5gを入れ、酢酸エチルを用いて分液操作を行い、有機層を抽出した。得られた有機層に対し、トルエン(20mL)、2-ヒドロキシメチレン-2-メチル-1,3-プロパンジオール3.00g(25.1mmol)を加え、ディーンスターク管を用いた脱水操作を30分間行った。さらに溶媒をロータリーエバポレーターで除き、化合物15の粗生成物11.2gを緑色オイルとして取得した。 Next, 41.5 g of a 2% by mass aqueous acetic acid solution was added to the obtained reaction solution, and a liquid separation operation was performed using ethyl acetate to extract an organic layer. Toluene (20 mL) and 3.00 g (25.1 mmol) of 2-hydroxymethylene-2-methyl-1,3-propanediol were added to the obtained organic layer, and dehydration was performed using a Dean-Stark tube for 30 minutes. gone. Further solvent was removed on a rotary evaporator to obtain 11.2 g of crude product of compound 15 as a green oil.

<合成例11>(化合物17の合成)
下記式で表される化合物15及び化合物16を用いて下記式で表される化合物17を合成した。
<Synthesis Example 11> (Synthesis of Compound 17)
Compound 17 represented by the following formula was synthesized using compound 15 and compound 16 represented by the following formula.

Figure 2023107154000097
Figure 2023107154000097

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、特開2014―31364号公報の段落[0202]から段落[0205]に記載の方法で合成した化合物16を2.45g(3.50mmol)、化合物15を5.30g(8.05mmol)、テトラヒドロフランを100mL入れ、30分間アルゴンガスでバブリングを行うことで脱気した。 2.45 g (3.50 mmol) of Compound 16 synthesized by the method described in paragraphs [0202] to [0205] of JP-A-2014-31364 is placed in a 300 mL four-necked flask whose internal atmosphere has been replaced with nitrogen gas. ), 5.30 g (8.05 mmol) of compound 15, and 100 mL of tetrahydrofuran were added, and degassed by bubbling argon gas for 30 minutes.

次いで、四つ口フラスコに、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.160g(0.175mmol、5mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.213g(0.700mmol、20mol%)、テトラヒドロフランを15mL入れ、5分間攪拌した。 Then, in a four-necked flask, 0.160 g (0.175 mmol, 5 mol%) of Tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0), 0.213 g (0.700 mmol, 20 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate, and tetrahydrofuran. 15 mL was added and stirred for 5 minutes.

次に、4つ口フラスコに、3.0Mリン酸カリウム水溶液を12mL加え、反応液を設定温度75℃のオイルバスで3時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 12 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was added to a four-necked flask, and the reaction solution was stirred while being heated in an oil bath at a set temperature of 75° C. for 3 hours.

反応液を冷却後、4つ口フラスコに、水を100mL、ヘキサンを100mL加え、有機層を水で3回、さらに飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄する分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 100 mL of water and 100 mL of hexane were added to a four-necked flask, and the organic layer was washed three times with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution for separation and washing.

得られた溶液を、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥後、ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物17を赤色オイルとして4.97g(3.11mmol、収率88.8%)得た。 The resulting solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 4.97 g (3.11 mmol, yield 88.8%) of compound 17 was obtained as a red oil.

得られた化合物17について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.43 (s, 1H), 7.01 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.00 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 6.96 (s, 1H), 6.82 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 6.67 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 6.66 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 2.18 (m, 2H), 1.87 (m, 8H), 1.71 (m, 2H), 1.23 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 17 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.43 (s, 1H), 7.01 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7.00 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 6.96 (s, 1H) , 6.82 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 6.67 (d, JHH = 4.8Hz, 1H), 6.66 (d, JHH = 4.8Hz, 1H) , 2.18 (m, 2H), 1.87 (m, 8H), 1.71 (m, 2H), 1.23 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).

<合成例12>(化合物18の合成)
下記式で表される化合物17を用いて下記式で表される化合物18を合成した。
<Synthesis Example 12> (Synthesis of Compound 18)
Compound 18 represented by the following formula was synthesized using compound 17 represented by the following formula.

Figure 2023107154000098
Figure 2023107154000098

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL三つ口フラスコに、化合物17を4.96g(3.10mmol)、ジクロロメタンを150mL入れ、常温で10分間攪拌して化合物17を溶解させた。 4.96 g (3.10 mmol) of compound 17 and 150 mL of dichloromethane were placed in a 300 mL three-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to dissolve compound 17 .

次に、三つ口フラスコに、(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを1.19g(9.30mmol)入れ、設定温度40℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 1.19 g (9.30 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was put into a three-necked flask, and the mixture was heated and stirred in an oil bath with a set temperature of 40° C. for 2 hours.

次いで、反応液を冷却後、水を20mL加え、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 After cooling the reaction solution, 20 mL of water was added, and the organic layer was separated and washed twice with a saturated sodium chloride aqueous solution. The obtained solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物18を濃赤色固体として4.81g(2.90mmol、収率93.7%)得た。 The obtained crude product was purified with a silica gel column to obtain 4.81 g (2.90 mmol, yield 93.7%) of compound 18 as a dark red solid.

得られた化合物18について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.783 (s, 1H) , 9.775 (s, 1H) , 7.53 (s, 1H) , 7.28 (s, 1H), 7.27 (s, 1H) , 7.06 (s, 1H) , 6.87 (s, 1H), 6.85 (s, 1H) , 2.22 (m, 2H), 1.90 (m, 8H), 1.74 (m, 2H), 1.21 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 18 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.783 (s, 1H), 9.775 (s, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.28 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 7.06 ( s, 1H), 6.87 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 2.22 (m, 2H), 1.90 (m, 8H), 1.74 (m, 2H), 1.21 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).

<合成例13>(化合物N-3の合成)
下記式で表される化合物18及び化合物13を用いて下記式で表される化合物N―3を合成した。
<Synthesis Example 13> (Synthesis of compound N-3)
Compound N-3 represented by the following formula was synthesized using compound 18 and compound 13 represented by the following formula.

Figure 2023107154000099
Figure 2023107154000099

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物18を0.828g(0.500mmol)、化合物19を0.395g(1.50mmol)、クロロホルムを25mL、ピリジンを0.396g(5.00mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 0.828 g (0.500 mmol) of compound 18, 0.395 g (1.50 mmol) of compound 19, 25 mL of chloroform, and 0.396 g of pyridine ( 5.00 mmol), and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 65°C for 2 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄して有機層を得た。 The resulting solution was cooled to room temperature and water was added to stop the reaction. After the obtained solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-3を濃青緑色の固体として0.752g(0.350mmol、収率70.1%)得た。 The obtained crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.752 g (0.350 mmol, yield 70.1%) of Compound N-3 as a dark blue-green solid.

得られた化合物N-3について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.74 (s, 4H), 7.92 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 7.39 (s, 1H), 7.15 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 2.26 (m, 2H), 1.93 (m, 8H), 1.79 (m, 2H), 1.20 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-3 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.74 (s, 4H), 7.92 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 7.39 ( s, 1H), 7.15 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 2.26 (m, 2H), 1.93 (m, 8H), 1.79 (m, 2H), 1.20 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).

<合成例14>(化合物21の合成)
下記式で表される化合物20を用いて下記式で表される化合物21を合成した。
<Synthesis Example 14> (Synthesis of Compound 21)
Compound 21 represented by the following formula was synthesized using compound 20 represented by the following formula.

Figure 2023107154000100
Figure 2023107154000100

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、国際公開第2011/052709号の段落[0261]から[0271]に記載の方法により合成した化合物20を5.02g(12.0mmol)、テトラヒドロフランを100mL入れ、-30℃まで冷却した。 5.02 g (12.0 mmol) of compound 20 synthesized by the method described in paragraphs [0261] to [0271] of International Publication No. 2011/052709 in a 300 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. , 100 mL of tetrahydrofuran was added and cooled to -30°C.

次に、四つ口フラスコに、N-ブロモスクシンイミドを2.11g(11.9mmol)加え、-30℃で6時間攪拌した。 Next, 2.11 g (11.9 mmol) of N-bromosuccinimide was added to a four-necked flask and stirred at -30°C for 6 hours.

次いで、得られた溶液を常温まで昇温し、常温でさらに3時間攪拌して反応させた後、さらに3%亜硫酸ナトリウム水溶液を加えることで反応を停止させた。 Next, the obtained solution was warmed to room temperature, stirred at room temperature for another 3 hours to react, and then a 3% sodium sulfite aqueous solution was added to terminate the reaction.

得られた反応液をヘキサンで抽出したのち、水及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄して有機層を得た。 The obtained reaction solution was extracted with hexane, and then washed with water and saturated sodium chloride aqueous solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を、硫酸マグネシウムで乾燥して、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物をシリカゲルカラムにて精製することにより、化合物21を薄黄色のオイルとして4.66g(9.36mmol、収率78.0%)得た。 By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 4.66 g (9.36 mmol, yield 78.0%) of Compound 21 was obtained as a pale yellow oil.

得られた化合物21について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 6.98 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 6.66 (s, 1H),6.65 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 1.87-1.74(m, 4H), 1.41-1.23 (br, 24H), 0.86 (t, 6H).
The NMR spectrum of the obtained compound 21 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 6.98 (d, JHH = 4.8Hz, 1H), 6.66 (s, 1H), 6.65 (d, JHH = 4.8Hz, 1H), 1.87-1.74 ( m, 4H), 1.41-1.23 (br, 24H), 0.86 (t, 6H).

<合成例15>(化合物22の合成)
下記式で表される化合物21を用いて下記式で表される化合物22を合成した。
<Synthesis Example 15> (Synthesis of Compound 22)
Using compound 21 represented by the following formula, compound 22 represented by the following formula was synthesized.

Figure 2023107154000101
Figure 2023107154000101

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、化合物21を4.59g(9.23mmol)、脱水テトラヒドロフランを90mL加え、得られた溶液を-70℃まで冷却した後、n-ブチルリチウム溶液(1.64mol/L、ヘキサン溶液)を5.8mL加え、1時間攪拌を行った。 4.59 g (9.23 mmol) of Compound 21 and 90 mL of dehydrated tetrahydrofuran were added to a 100 mL three-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the resulting solution was cooled to -70° C., then n-butyl 5.8 mL of lithium solution (1.64 mol/L, hexane solution) was added and stirred for 1 hour.

次に、反応液を-70℃で保持したまま、トリメトキシボランを2.43g(12.9mmol)を加え、2時間攪拌を行った。 Next, while maintaining the reaction solution at -70°C, 2.43 g (12.9 mmol) of trimethoxyborane was added and stirred for 2 hours.

次いで、得られた反応液に10質量%酢酸水溶液(30mL)を入れ、酢酸エチルを用いて分液操作を行い、有機層を抽出した。得られた有機層に対し、トルエン(20mL)、2-ヒドロキシメチレン-2-メチル-1,3-プロパンジオール1.66g(13.82mmol)を加え、ディーンスターク管を用いた脱水操作を30分間行った。さらに溶媒をロータリーエバポレーターで除き、化合物22の粗生成物5.00gを緑色オイルとして取得した。 Next, a 10% by mass acetic acid aqueous solution (30 mL) was added to the obtained reaction solution, and a liquid separation operation was performed using ethyl acetate to extract an organic layer. Toluene (20 mL) and 1.66 g (13.82 mmol) of 2-hydroxymethylene-2-methyl-1,3-propanediol were added to the obtained organic layer, and dehydration was performed using a Dean-Stark tube for 30 minutes. gone. Further solvent was removed on a rotary evaporator to obtain 5.00 g of crude product of compound 22 as a green oil.

<合成例16>(化合物24の合成)
下記式で表される化合物22及び化合物23を用いて下記式で表される化合物24を合成した。
<Synthesis Example 16> (Synthesis of Compound 24)
Compound 24 represented by the following formula was synthesized using compound 22 and compound 23 represented by the following formula.

Figure 2023107154000102
Figure 2023107154000102

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した200mL四つ口フラスコに、文献(ACS Omega2017, 2, 4347.)に記載の方法により合成した化合物23を1.65g(2.80mmol)、化合物22を3.83g(7.00mmol)、テトラヒドロフランを93mL入れ、30分間アルゴンガスでバブリングを行うことで脱気した。 1.65 g (2.80 mmol) of compound 23 synthesized by the method described in the literature (ACS Omega 2017, 2, 4347.) and 3.5 g (2.80 mmol) of compound 22 were placed in a 200 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. 83 g (7.00 mmol) and 93 mL of tetrahydrofuran were added, and degassed by bubbling argon gas for 30 minutes.

次いで、四つ口フラスコに、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.128g(0.140mmol、5mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.170g(0.560mmol、20mol%)、テトラヒドロフランを5mL入れ、5分間攪拌した。 Then, in a four-necked flask, 0.128 g (0.140 mmol, 5 mol%) of Tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0), 0.170 g (0.560 mmol, 20 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate, and tetrahydrofuran. 5 mL was added and stirred for 5 minutes.

次に、4つ口フラスコに、3.0Mリン酸カリウム水溶液を9.3mL加え、反応液を設定温度50℃のオイルバスで3時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 9.3 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was added to a four-necked flask, and the reaction solution was heated and stirred in an oil bath at a set temperature of 50° C. for 3 hours.

反応液を冷却後、4つ口フラスコに、水を100mL、ヘキサンを100mL加え、有機層を水で3回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回、分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 100 mL of water and 100 mL of hexane were added to a four-necked flask, and the organic layer was washed with water three times and with a saturated aqueous sodium chloride solution once.

得られた溶液を、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥後、ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物24を赤色オイルとして3.21g(2.54mmol、収率90.6%)得た。 The resulting solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 3.21 g (2.54 mmol, yield 90.6%) of compound 24 was obtained as a red oil.

得られた化合物24について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.44 (s, 1H), 7.03 (d, JHH=4.0Hz, 1H),7.02 (d, JHH=4.0Hz, 1H), 6.97 (s, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 6.89 (d, JHH=4.8Hz, 1H), 6.68 (d, JHH=4.8Hz, 1H),2.23-2.16(m, 2H), 1.94-1.81 (m, 8H), 1.77-1.69 (m, 2H), 1.44-1.11 (br, 72H), 0.86-0.80 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 24 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.44 (s, 1H), 7.03 (d, JHH = 4.0Hz, 1H), 7.02 (d, JHH = 4.0Hz, 1H), 6.97 (s, 1H) , 6.83 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 6.89 (d, JHH = 4.8Hz, 1H), 6.68 (d, JHH = 4.8Hz, 1H) , 2.23-2.16 (m, 2H), 1.94-1.81 (m, 8H), 1.77-1.69 (m, 2H), 1.44-1.11 (br, 72H), 0.86-0.80 (m, 18H).

<合成例17>(化合物25の合成)
下記式で表される化合物24を用いて下記式で表される化合物25を合成した。
<Synthesis Example 17> (Synthesis of Compound 25)
Compound 25 represented by the following formula was synthesized using compound 24 represented by the following formula.

Figure 2023107154000103
Figure 2023107154000103

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、化合物24を3.41g(2.70mmol)、クロロホルムを80mL入れ、常温で10分間攪拌して化合物66を溶解させた。 3.41 g (2.70 mmol) of compound 24 and 80 mL of chloroform were placed in a 100 mL three-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to dissolve compound 66 therein.

次に、三つ口フラスコに、(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを1.04g(8.10mmol)入れ、設定温度65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 1.04 g (8.10 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was placed in a three-necked flask, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at a set temperature of 65° C. for 2 hours.

次いで、反応液を冷却後、水を20mL加え、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 After cooling the reaction solution, 20 mL of water was added, and the organic layer was separated and washed twice with a saturated sodium chloride aqueous solution. The obtained solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物25を濃赤色固体として2.97g(2.25mmol、収率83.3%)得た。 The obtained crude product was purified with a silica gel column to obtain 2.97 g (2.25 mmol, yield 83.3%) of compound 25 as a dark red solid.

得られた化合物25について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.79 (s, 1H), 9.78 (s, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.28 (s, 1H), 7.06 (s, 1H), 6.87 (s, 1H), 2.25-2.17(m, 2H), 1.96-1.84 (m, 8H), 1.78-1.71 (m, 2H), 1.44-1.12 (br, 72H), 0.87-0.79 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 25 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.79 (s, 1H), 9.78 (s, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.28 (s, 1H), 7.06 ( s, 1H), 6.87 (s, 1H), 2.25-2.17 (m, 2H), 1.96-1.84 (m, 8H), 1.78-1.71 (m, 2H), 1.44-1.12 (br, 72H), 0.87-0.79 (m, 18H).

<合成例18>(化合物N-4の合成)
下記式で表される化合物13及び化合物25を用いて下記式で表される化合物N―4を合成した。
<Synthesis Example 18> (Synthesis of Compound N-4)
Compound N-4 represented by the following formula was synthesized using compound 13 and compound 25 represented by the following formula.

Figure 2023107154000104
Figure 2023107154000104

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物67を0.858g(0.650mmol)、化合物12を0.513g(1.95mmol)、クロロホルムを30mL、ピリジンを0.514g(6.50mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 0.858 g (0.650 mmol) of compound 67, 0.513 g (1.95 mmol) of compound 12, 30 mL of chloroform, and 0.514 g of pyridine ( 6.50 mmol), and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 65°C for 2 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄して有機層を得た。 The resulting solution was cooled to room temperature and water was added to stop the reaction. After the obtained solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-4を濃青緑色の固体として0.967g(0.534mmol、収率82.2%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.967 g (0.534 mmol, yield 82.2%) of compound N-4 as a dark blue-green solid.

得られた化合物N-4について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.74 (s, 4H), 7.92 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.63 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 7.38 (s, 1H), 7.15 (s, 1H), 6.94 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 2.29-2.22(m, 2H), 1.99-1.86 (m, 8H), 1.82-1.75 (m, 2H), 1.44-1.14 (br, 72H), 0.92-0.80 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-4 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.74 (s, 4H), 7.92 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.63 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 7.38 ( s, 1H), 7.15 (s, 1H), 6.94 (s, 1H), 6.91 (s, 1H), 2.29-2.22(m, 2H), 1.99-1 .86 (m, 8H), 1.82-1.75 (m, 2H), 1.44-1.14 (br, 72H), 0.92-0.80 (m, 18H).

<合成例19>(化合物27の合成)
下記式で表される化合物26を用いて下記式で表される化合物27を合成した。
<Synthesis Example 19> (Synthesis of Compound 27)
Compound 27 represented by the following formula was synthesized using compound 26 represented by the following formula.

Figure 2023107154000105
Figure 2023107154000105

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL三つ口フラスコに、化合物26を0.746g(0.450mmol)、(Tributyl(1,3-dioxolan-2-ylmethyl)phosphonium Bromide)を0.349g(0.945mmol)、テトラヒドロフランを20mL入れ、0℃に冷却した。 0.746 g (0.450 mmol) of compound 26 and 0.349 g (0.450 mmol) of (Tributyl (1,3-dioxolan-2-ylmethyl)phosphonium bromide) were placed in a 100 mL three-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. .945 mmol), 20 mL of tetrahydrofuran was added, and cooled to 0°C.

次に、水素化ナトリウムを0.072g(1.80mmol)入れて、常温まで昇温して、1時間半攪拌した。 Next, 0.072 g (1.80 mmol) of sodium hydride was added, the temperature was raised to normal temperature, and the mixture was stirred for 1.5 hours.

反応液を再度0℃まで冷却し、10%塩酸を加えて、常温まで昇温して、2時間攪拌した。反応液にヘキサンを15mLさらに入れ、有機層を水で1回、飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 The reaction solution was cooled to 0° C. again, 10% hydrochloric acid was added, the temperature was raised to normal temperature, and the mixture was stirred for 2 hours. 15 mL of hexane was further added to the reaction solution, and the organic layer was washed once with water and washed twice with a saturated aqueous sodium chloride solution. The obtained solution was dried using anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物27を赤紫色オイルとして0.703g(0.412mmol、収率91.4%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.703 g (0.412 mmol, yield 91.4%) of compound 27 as a reddish-purple oil.

得られた化合物27について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.614 (d, JHH=8.0Hz, 1H), 9610 (d, JHH=8.0Hz, 1H), 7.50 (s, 1H), 7.433 (d, JHH=15.6Hz, 1H), 7.426 (d, JHH=15.6Hz, 1H), 7.03 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.92 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.457 (dd, JHH=8.0Hz, 15.6Hz, 1H), 6.453 (dd, JHH=8.0Hz, 15.6Hz, 1H), 2.24-2.17 (m, 2H), 1.95-1.82 (m, 8H), 1.78-1.70 (m, 2H), 1.41-1.11 (br, 120H), 0.88-0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 27 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.614 (d, JHH = 8.0Hz, 1H), 9610 (d, JHH = 8.0Hz, 1H), 7.50 (s, 1H), 7.433 (d, JHH = 15 .6Hz, 1H), 7.426 (d, JHH = 15.6Hz, 1H), 7.03 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.92 (s, 1H), 6 .85 (s, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.457 (dd, JHH = 8.0Hz, 15.6Hz, 1H), 6.453 (dd, JHH = 8.0Hz, 15.6Hz, 1H), 2.24-2.17 (m, 2H), 1.95-1.82 (m, 8H), 1.78-1.70 (m, 2H), 1.41- 1.11 (br, 120H), 0.88-0.83 (m, 18H).

<合成例20>(化合物N-5の合成)
下記式で表される化合物13及び化合物27を用いて下記式で表される化合物N―5を合成した。
<Synthesis Example 20> (Synthesis of Compound N-5)
Compound N-5 represented by the following formula was synthesized using compound 13 and compound 27 represented by the following formula.

Figure 2023107154000106
Figure 2023107154000106

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物7を1.00g(0.585mmol)、化合物13を0.462g(0.585mmol)、クロロホルムを29mL、ピリジンを0.463g(5.85mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 1.00 g (0.585 mmol) of compound 7, 0.462 g (0.585 mmol) of compound 13, 29 mL of chloroform, and 0.463 g of pyridine ( 5.85 mmol), and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 65°C for 2 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄して有機層を得た。 The resulting solution was cooled to room temperature and water was added to stop the reaction. After the obtained solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution to obtain an organic layer.

次に、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-5を濃青緑色の固体として0.982g(0.447mmol、収率76.4%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.982 g (0.447 mmol, yield 76.4%) of compound N-5 as a dark blue-green solid.

得られた化合物N-5について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.74 (s, 2H), 8.55-8.40 (m, 4H), 7.92 (s, 2H), 7.55 (s, 1H), 7.41 (d, JHH=14Hz, 2H), 7.06 (d, JHH=14Hz, 2H), 7.05 (s, 2H), 6.87 (s, 2H), 6.85 (s, 2H), 2.28-2.20 (m, 2H), 1.93-1.89 (m, 8H), 1.81-1.74 (m, 2H), 1.27-1.14 (br, 120H), 0.87-0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-5 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.74 (s, 2H), 8.55-8.40 (m, 4H), 7.92 (s, 2H), 7.55 (s, 1H), 7.41 (d, J HH = 14Hz, 2H), 7.06 (d, JHH = 14Hz, 2H), 7.05 (s, 2H), 6.87 (s, 2H), 6.85 (s, 2H), 2.28- 2.20 (m, 2H), 1.93-1.89 (m, 8H), 1.81-1.74 (m, 2H), 1.27-1.14 (br, 120H), 0. 87-0.83 (m, 18H).

<合成例21>(化合物29の合成)
下記式で表される化合物28から下記式で表される化合物29を合成した。
<Synthesis Example 21> (Synthesis of Compound 29)
Compound 29 represented by the following formula was synthesized from compound 28 represented by the following formula.

Figure 2023107154000107
Figure 2023107154000107

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した1L四つ口フラスコに、特開2014-31364号公報の段落[0203]に記載の方法により合成した化合物28を13.30g(24.50mmol)、テトラヒドロフランを490mL入れ、0℃まで冷却した。 13.30 g (24.50 mmol) of compound 28 synthesized by the method described in paragraph [0203] of JP-A-2014-31364 and 490 mL of tetrahydrofuran were placed in a 1 L four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas. and cooled to 0°C.

次に、四つ口フラスコに、N-ブロモスクシンイミドを4.361g(24.50mmol)加え、0℃で4時間攪拌した。 Next, 4.361 g (24.50 mmol) of N-bromosuccinimide was added to a four-necked flask and stirred at 0° C. for 4 hours.

次いで、得られた溶液を常温まで昇温し、常温でさらに3時間攪拌して反応させた後、さらに3%亜硫酸ナトリウム水溶液を加えることで反応を停止させた。 Next, the obtained solution was warmed to room temperature, stirred at room temperature for another 3 hours to react, and then a 3% sodium sulfite aqueous solution was added to terminate the reaction.

得られた反応液をヘキサンで抽出したのち、水及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。 The obtained reaction solution was extracted with hexane, and then washed with water and saturated aqueous sodium chloride solution.

次に、得られた有機層を、硫酸マグネシウムで乾燥して、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物をシリカゲルカラムにて精製することにより、化合物29を薄黄色のオイルとして10.1g(16.2mmol、収率66.3%)得た。 By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 10.1 g (16.2 mmol, yield 66.3%) of compound 29 was obtained as a pale yellow oil.

得られた化合物29について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.44 (d, JHH=5.6Hz, 1H), 7.07 (d, JHH=5.6Hz, 1H), 6.95 (s, 1H), 2.16 (m, 2H), 1.72 (m, 2H), 1.21 (br, 40H), 0.86 (t, 6H).
The NMR spectrum of the obtained compound 29 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.44 (d, JHH = 5.6Hz, 1H), 7.07 (d, JHH = 5.6Hz, 1H), 6.95 (s, 1H), 2.16 (m, 2H) , 1.72 (m, 2H), 1.21 (br, 40H), 0.86 (t, 6H).

<合成例22>(化合物31の合成)
下記式で表される化合物29及び化合物30を用いて下記式で表される化合物31を合成した。
<Synthesis Example 22> (Synthesis of Compound 31)
Compound 31 represented by the following formula was synthesized using compound 29 and compound 30 represented by the following formula.

Figure 2023107154000108
Figure 2023107154000108

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、国際公開第2011/052709号の段落[0139]から[0141]に記載の方法により合成した化合物30を5.23g(6.65mmol)、化合物29を9.51g(15.3mmol)、テトラヒドロナフタレンを120mL入れ、30分間アルゴンガスでバブリングを行うことで脱気した。 5.23 g (6.65 mmol) of compound 30 synthesized by the method described in paragraphs [0139] to [0141] of WO 2011/052709 is placed in a 300 mL four-necked flask whose internal atmosphere has been replaced with nitrogen gas. , 9.51 g (15.3 mmol) of compound 29 and 120 mL of tetrahydronaphthalene were added, and degassed by bubbling argon gas for 30 minutes.

次に、四つ口フラスコに、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.304g(0.333mmol、5mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.405g(1.33mmol、20mol%)、テトラヒドロナフタレンを13mL入れ、5分間攪拌した。 Next, in a four-necked flask, 0.304 g (0.333 mmol, 5 mol%) of Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium (0), 0.405 g (1.33 mmol, 20 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate, tetrahydro 13 mL of naphthalene was added and stirred for 5 minutes.

次いで、四つ口フラスコに、さらに3.0Mリン酸カリウム水溶液を22mL加え、反応液を設定温度75℃のオイルバスで1時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 22 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was further added to the four-necked flask, and the reaction solution was stirred while being heated in an oil bath at a set temperature of 75° C. for 1 hour.

反応液を冷却後、水を100mL、ヘキサンを100mL加え、さらに水で3回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 100 mL of water and 100 mL of hexane were added, and the solution was separated and washed three times with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution.

得られた溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 The resulting solution was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物をシリカゲルカラムにて精製することにより、化合物31を濃赤色オイルとして9.83g(6.09mmol、収率91.7%)得た。 By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 9.83 g (6.09 mmol, yield 91.7%) of Compound 31 was obtained as a dark red oil.

得られた化合物31について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.46 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.45 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.07 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.06 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.02 (s, 1H) , 6.98 (s, 1H) , 6.86 (s, 1H) , 6.84 (s, 1H), 2.19 (m, 4H), 1.91 (m, 4H), 1.73 (m, 4H), 1.18 (br, 120H), 0.86 (t, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 31 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.46 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7.45 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7.07 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7 .06 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7.02 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.84 (s, 1H) , 2.19 (m, 4H), 1.91 (m, 4H), 1.73 (m, 4H), 1.18 (br, 120H), 0.86 (t, 18H).

<合成例23>(化合物32の合成)
下記式で表される化合物31から下記式で表される化合物32を合成した。
<Synthesis Example 23> (Synthesis of Compound 32)
Compound 32 represented by the following formula was synthesized from compound 31 represented by the following formula.

Figure 2023107154000109
Figure 2023107154000109

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した300mL四つ口フラスコに、化合物31を9.68g(6.00mmol)、クロロホルムを120mL入れ、常温で10分間攪拌し溶解させた。 9.68 g (6.00 mmol) of Compound 31 and 120 mL of chloroform were placed in a 300 mL four-necked flask in which the internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and dissolved by stirring at room temperature for 10 minutes.

次に、四つ口フラスコに、(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを5.38g(42.0mmol)入れ、設定温度65℃のオイルバスで合計20時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 5.38 g (42.0 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was put into a four-necked flask, and the mixture was heated and stirred in an oil bath set at a temperature of 65° C. for a total of 20 hours.

反応液を冷却後、水を100mL加え、飽和塩化ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 100 mL of water was added, and the solution was washed twice with a saturated sodium chloride aqueous solution.

得られた溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ろ過し、さらに減圧下で溶媒を留去した。 The resulting solution was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物32を紫色オイルとして5.90g(3.53mmol、収率58.9%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 5.90 g (3.53 mmol, yield 58.9%) of compound 32 as purple oil.

得られた化合物32について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.91 (s, 2H) , 8.08 (s, 1H) , 8.07 (s, 1H) , 7.06 (s, 1H), 7.02 (s, 1H) , 6.93 (s, 1H) , 6.91 (s, 1H) , 2.22 (m, 4H), 1.92 (m, 4H), 1.75 (m, 4H), 1.21 (br, 120H), 0.85 (t, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound 32 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.91 (s, 2H), 8.08 (s, 1H), 8.07 (s, 1H), 7.06 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 6.93 ( s, 1H), 6.91 (s, 1H), 2.22 (m, 4H), 1.92 (m, 4H), 1.75 (m, 4H), 1.21 (br, 120H), 0.85 (t, 18H).

<合成例24>(化合物N-6の合成)
下記式で表される化合物32及び化合物13を用いて下記式で表される化合物N-6を合成した。
<Synthesis Example 24> (Synthesis of compound N-6)
Compound N-6 represented by the following formula was synthesized using compound 32 and compound 13 represented by the following formula.

Figure 2023107154000110
Figure 2023107154000110

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した200mL四つ口フラスコに、化合物32を2.25g(1.35mmol)、Adv. Mater. 2017, 29, 1703080.に記載の方法により合成した化合物13を0.888g(3.38mmol)、クロロホルムを68mL、ピリジンを1.07g(13.5mmol)入れ、65℃のオイルバスで2時間、加熱しつつ攪拌した。 2.25 g (1.35 mmol) of Compound 32, Adv. Mater. 2017, 29, 1703080. 0.888 g (3.38 mmol) of compound 13 synthesized by the method described in 1., 68 mL of chloroform, and 1.07 g (13.5 mmol) of pyridine were added, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 65°C for 2 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、水を加えることで反応を停止させた。得られた溶液をクロロホルムで抽出したのち、水で2回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄した。 The resulting solution was cooled to room temperature and water was added to stop the reaction. After the resulting solution was extracted with chloroform, it was washed twice with water and once with a saturated aqueous sodium chloride solution.

次に、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過を行い、さらに減圧下で溶媒を留去した。 Next, the obtained organic layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-6を濃青緑色の固体として1.91g(0.886mmol、収率65.6%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 1.91 g (0.886 mmol, yield 65.6%) of compound N-6 as a dark blue-green solid.

得られた化合物N-6について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.90 (s, 1H), 8.89 (s, 1H), 8.81 (s, 1H), 8.17 (s, 1H), 7.99 (s, 1H), 7.98 (s, 1H), 7.11 (s, 1H), 7.07 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 2.25 (m, 4H), 1.94 (m, 4H), 1.77 (m, 4H), 1.24 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-6 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.90 (s, 1H), 8.89 (s, 1H), 8.81 (s, 1H), 8.17 (s, 1H), 7.99 (s, 1H), 7.98 ( s, 1H), 7.11 (s, 1H), 7.07 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 2.25 (m, 4H), 1.94 (m, 4H), 1.77 (m, 4H), 1.24 (br, 120H), 0.86 (m, 18H).

<合成例25>(化合物cの合成)
下記式で表される2-ブロモ-3-(2-エチルヘキシル)チオフェン(化合物a)及び2,5-ジブロモチオフェン(化合物b)を用いて下記式で表される化合物cを合成した。
<Synthesis Example 25> (Synthesis of compound c)
Using 2-bromo-3-(2-ethylhexyl)thiophene (compound a) and 2,5-dibromothiophene (compound b) represented by the following formula, compound c represented by the following formula was synthesized.

Figure 2023107154000111
Figure 2023107154000111

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した50mL四つ口フラスコに、マグネシウムを0.353g(14.5mmol)、脱水ジエチルエーテルを10mL、ヨウ素を少量入れ、常温で撹拌した。 0.353 g (14.5 mmol) of magnesium, 10 mL of dehydrated diethyl ether, and a small amount of iodine were placed in a 50 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature.

次に、滴下漏斗に、2-ブロモ-3-(2-エチルヘキシル)チオフェンを2.00g(7.27mmol)、脱水ジエチルエーテルを10mL入れ、内温が30℃以下となるように滴下速度を調整しながら50mL四つ口フラスコへ少しずつ滴下した。 Next, put 2.00 g (7.27 mmol) of 2-bromo-3-(2-ethylhexyl)thiophene and 10 mL of dehydrated diethyl ether into a dropping funnel, and adjust the dropping rate so that the internal temperature is 30° C. or lower. It was dropped little by little into a 50 mL four-necked flask.

次いで、設定温度43℃のオイルバスで2時間加熱還流した後、反応液を常温に冷却し、得られた溶液をGrignard反応液とした。 Then, after heating under reflux for 2 hours in an oil bath at a set temperature of 43° C., the reaction solution was cooled to normal temperature, and the resulting solution was used as a Grignard reaction solution.

窒素ガスで内部の雰囲気を窒素ガスに置換した100mL四つ口フラスコに、2,5-ジブロモチオフェンを1.76g(7.27mmol)、[1,1’-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II)を0.200g(0.273mmol)、脱水ジエチルエーテルを20mL入れて撹拌した。 1.76 g (7.27 mmol) of 2,5-dibromothiophene, [1,1′-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium (II ) and 20 mL of dehydrated diethyl ether were added and stirred.

氷水バスで冷却後、100mL四つ口フラスコへGrignard反応液を滴下した。2時間保温後、100mL四つ口フラスコを氷水バスから外して反応液を常温に昇温した。 After cooling with an ice water bath, the Grignard reaction solution was added dropwise to a 100 mL four-necked flask. After keeping the temperature for 2 hours, the 100 mL four-necked flask was removed from the ice water bath and the temperature of the reaction solution was raised to room temperature.

次に、反応液に水を40mL、ヘプタンを20mL加え、分液洗浄を行った。 Next, 40 mL of water and 20 mL of heptane were added to the reaction liquid, and liquid separation washing was performed.

得られた有機層を、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥後、ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物cを黄色オイルとして1.48g(4.14mmol、収率57.0%)得た。 The obtained organic layer was dried using anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 1.48 g (4.14 mmol, yield 57.0%) of compound c was obtained as a yellow oil.

得られた化合物cについて、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.19 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 7.00 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 6.89 (d, JHH=5.2Hz, 1H), 6.84 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 2.64 (d, JHH=7.2Hz, 2H), 1.62-1.51 (m, 1H), 1.33-1.16 (m, 8H), 0.90-0.80 (m, 6H).
The NMR spectrum of the obtained compound c was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.19 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 7.00 (d, JHH = 3.9Hz, 1H), 6.89 (d, JHH = 5.2Hz, 1H), 6 .84 (d, J HH =3.9 Hz, 1 H), 2.64 (d, J HH =7.2 Hz, 2 H), 1.62-1.51 (m, 1 H), 1.33-1. 16 (m, 8H), 0.90-0.80 (m, 6H).

<合成例26>(化合物eの合成)
下記式で表される化合物c及び化合物dを用いて下記式で表される化合物eを合成した。
<Synthesis Example 26> (Synthesis of compound e)
Compound e represented by the following formula was synthesized using compound c and compound d represented by the following formula.

Figure 2023107154000112
Figure 2023107154000112

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した200mL四つ口フラスコに、化合物cを1.46g(4.09mmol)、国際公開第2014/112656号に記載の方法により合成した化合物dを1.42g(1.78mmol)、テトラヒドロナフタレンを59mL入れ、30分間窒素ガスでバブリングを行うことで脱気した。 1.46 g (4.09 mmol) of compound c and 1.42 g of compound d synthesized by the method described in International Publication No. 2014/112656 (1 .78 mmol), and 59 mL of tetrahydronaphthalene were added, and degassed by bubbling nitrogen gas for 30 minutes.

次いで、四つ口フラスコに、Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0)を0.0813g(0.0888mmol、5mol%)、Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborateを0.103g(0.355mmol、20mol%)を入れ、5分間攪拌した。 Then, put 0.0813 g (0.0888 mmol, 5 mol%) of Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium (0) and 0.103 g (0.355 mmol, 20 mol%) of Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate into a four-necked flask, Stirred for 5 minutes.

次に、4つ口フラスコに、3.0Mリン酸カリウム水溶液を5.9mL加え、反応液を設定温度75℃のオイルバスで1時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 5.9 mL of a 3.0 M potassium phosphate aqueous solution was added to a four-necked flask, and the reaction solution was stirred while being heated in an oil bath at a set temperature of 75° C. for 1 hour.

反応液を冷却後、4つ口フラスコに、水を103mL、ヘプタンを103mL加え、有機層を水で3回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回、分液洗浄を行った。 After cooling the reaction solution, 103 mL of water and 103 mL of heptane were added to a four-necked flask, and the organic layer was washed with water three times and with a saturated sodium chloride aqueous solution once.

得られた溶液を、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥後、ろ過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製することにより、化合物eを赤色オイルとして1.81g(1.67mmol、収率94.0%)得た。 The resulting solution was dried using anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. By purifying the resulting crude product with a silica gel column, 1.81 g (1.67 mmol, yield 94.0%) of compound e was obtained as a red oil.

得られた化合物eについて、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 7.19-7.17 (m, 2H), 7.09 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 7.07 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 7.01 (d, JHH=3.9Hz, 2H), 6.92-6.90 (m, 2H), 6.78 (s, 1H), 6.76 (s, 1H), 2.72 (m, 4H), 1.95-1.81 (m, 4H), 1.68-1.64 (m, 2H), 1.42-1.23 (m, 56H), 0.91-0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound e was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 7.19-7.17 (m, 2H), 7.09 (d, JHH = 3.9Hz, 1H), 7.07 (d, JHH = 3.9Hz, 1H), 7.01 ( d, J HH =3.9Hz, 2H), 6.92-6.90 (m, 2H), 6.78 (s, 1H), 6.76 (s, 1H), 2.72 (m, 4H ), 1.95-1.81 (m, 4H), 1.68-1.64 (m, 2H), 1.42-1.23 (m, 56H), 0.91-0.83 (m , 18H).

<合成例27>(化合物fの合成)
下記式で表される化合物eを用いて下記式で表される化合物fを合成した。
<Synthesis Example 27> (synthesis of compound f)
Compound f represented by the following formula was synthesized using compound e represented by the following formula.

Figure 2023107154000113
Figure 2023107154000113

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物eを1.79g(1.65mmol)、ジクロロメタンを83mL入れ、常温で10分間攪拌して化合物eを溶解させた。 1.79 g (1.65 mmol) of compound e and 83 mL of dichloromethane were placed in a 100 mL four-necked flask whose internal atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes to dissolve compound e.

次に、四つ口フラスコに、(Chloromethylene)dimethyliminium Chlorideを0.845g(6.60mmol)入れ、設定温度49℃のオイルバスで24時間、加熱しつつ攪拌した。 Next, 0.845 g (6.60 mmol) of (Chloromethylene)dimethyliminium chloride was added to a four-necked flask, and the mixture was heated and stirred for 24 hours in an oil bath set at a temperature of 49°C.

次いで、反応液を冷却後、水を13mL加え、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回分液洗浄を行った。得られた溶液を、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥して、ろ過を行い、減圧下で溶媒を留去した。 After cooling the reaction solution, 13 mL of water was added, and the organic layer was washed twice with a saturated aqueous solution of sodium hydrogencarbonate. The obtained solution was dried using anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物fを濃赤色オイルとして1.72g(1.51mmol、収率91.4%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 1.72 g (1.51 mmol, yield 91.4%) of compound f as dark red oil.

得られた化合物fについて、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 9.84 (s, 2H), 7.56 (s, 1H), 7.55 (s, 1H), 7.19 (d, JHH=3.9Hz, 2H), 7.13 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 7.11 (d, JHH=3.9Hz, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.81 (s, 1H), 2.78-2.75 (m,4H), 1.96-1.82 (m, 4H), 1.70-1.68 (m, 2H), 1.40-1.23 (m, 56H), 0.90-0.84 (m,18H).
The NMR spectrum of the obtained compound f was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 9.84 (s, 2H), 7.56 (s, 1H), 7.55 (s, 1H), 7.19 (d, JHH = 3.9Hz, 2H), 7.13 (d, JHH = 3.9Hz, 1H), 7.11 (d, JHH = 3.9Hz, 1H), 6.83 (s, 1H), 6.81 (s, 1H), 2.78-2. 75 (m, 4H), 1.96-1.82 (m, 4H), 1.70-1.68 (m, 2H), 1.40-1.23 (m, 56H), 0.90- 0.84 (m, 18H).

<合成例28>(化合物N-7の合成)
下記式で表される化合物f及び化合物gを用いて下記式で表される化合物N―7を合成した。
<Synthesis Example 28> (Synthesis of Compound N-7)
Compound N-7 represented by the following formula was synthesized using compound f and compound g represented by the following formula.

Figure 2023107154000114
Figure 2023107154000114

窒素ガスで内部の雰囲気を置換した100mL四つ口フラスコに、化合物fを0.798g(0.700mmol)、化合物gを0.442g(1.68mmol)、クロロホルムを35mL、ピリジンを0.554g(7.00mmol)入れ、68℃のオイルバスで1.5時間、加熱しつつ攪拌した。 0.798 g (0.700 mmol) of compound f, 0.442 g (1.68 mmol) of compound g, 35 mL of chloroform, and 0.554 g of pyridine ( 7.00 mmol), and stirred while heating in an oil bath at 68° C. for 1.5 hours.

得られた溶液を常温まで冷却し、メタノール210mLへ加えた。得られた溶液をろ過し、析出物として粗生成物を得た。 The resulting solution was cooled to ambient temperature and added to 210 mL of methanol. The resulting solution was filtered to obtain a crude product as a precipitate.

得られた粗生成物を、シリカゲルカラムにて精製することにより、化合物N-7を黒色固体として0.981g(0.602mmol、収率86.0%)得た。 The resulting crude product was purified with a silica gel column to obtain 0.981 g (0.602 mmol, yield 86.0%) of compound N-7 as a black solid.

得られた化合物N-7について、NMRスペクトルを解析した。結果は下記のとおりである。
H NMR (CDCl)]
δ 8.69 (s, 1H),8.68 (s, 1H),8.67 (s, 2H), 7.89 (s, 1H), 7.88 (s, 1H), 7.54 (s, 1H), 7.53 (s, 1H),7.38 (d, JHH=4.1Hz, 1H),7.36 (d, JHH=4.0Hz, 1H),7.08 (d, JHH=4.3Hz, 1H),7.05 (d, JHH=4.0Hz, 1H),6.85 (s, 1H),6.80 (s, 1H), 2.76-2.72(m,4H), 1.96-1.92 (m, 4H), 1.74 (br, 2H), 1.41-1.23 (m, 56H), 0.95-0.83 (m, 18H).
The NMR spectrum of the obtained compound N-7 was analyzed. The results are as follows.
[ 1 H NMR (CDCl 3 )]
δ 8.69 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 8.67 (s, 2H), 7.89 (s, 1H), 7.88 (s, 1H), 7.54 ( s, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.38 (d, JHH = 4.1Hz, 1H), 7.36 (d, JHH = 4.0Hz, 1H), 7.08 ( d, JHH = 4.3Hz, 1H), 7.05 (d, JHH = 4.0Hz, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 2.76- 2.72 (m, 4H), 1.96-1.92 (m, 4H), 1.74 (br, 2H), 1.41-1.23 (m, 56H), 0.95-0. 83 (m, 18H).

<調製例1>(インクI-1の調製)
第1溶媒としてテトラリン、第2溶媒として安息香酸ブチルを用い、第1溶媒と第2溶媒の体積比を97:3として混合溶媒を調製した。調製した混合溶媒にp型半導体材料である高分子化合物P―1をインクの全質量に対し1.2質量%の濃度となるように、また、n型半導体材料である化合物N-1をインクの全質量に対して1.2質量%の濃度となるように(p型半導体材料/n型半導体材料=1/1)混合し、60℃で8時間撹拌を行って得られた混合液をフィルターを用いてろ過し、インク(I-1)を得た。
<Preparation Example 1> (Preparation of Ink I-1)
Tetralin was used as the first solvent, butyl benzoate was used as the second solvent, and a mixed solvent was prepared at a volume ratio of 97:3 between the first solvent and the second solvent. Polymer compound P-1, which is a p-type semiconductor material, was added to the prepared mixed solvent so as to have a concentration of 1.2% by mass with respect to the total mass of the ink, and compound N-1, which was an n-type semiconductor material, was added to the ink. (p-type semiconductor material / n-type semiconductor material = 1/1) to a concentration of 1.2% by mass with respect to the total mass of the mixed solution obtained by stirring at 60 ° C. for 8 hours Filtration was performed using a filter to obtain ink (I-1).

<調製例2~17>(インクI-2~I-17の調製)
溶媒とn型半導体材料とを下記表9に示す組み合わせで使用した以外は、調製例1と同様にして、インク(I-2)~(I-17)を得た。
<Preparation Examples 2 to 17> (Preparation of Inks I-2 to I-17)
Inks (I-2) to (I-17) were obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that the combination of the solvent and the n-type semiconductor material shown in Table 9 below was used.

Figure 2023107154000115
Figure 2023107154000115

<実施例1>(光電変換素子の製造及び評価)
(1)光電変換素子及びその封止体の製造
スパッタ法により50nmの厚さでITOの薄膜(陽極)が形成されたガラス基板を用意し、このガラス基板に対し、表面処理としてオゾンUV処理を行った。
<Example 1> (Manufacture and evaluation of photoelectric conversion element)
(1) Production of a photoelectric conversion element and its encapsulant A glass substrate on which a 50 nm thick ITO thin film (anode) is formed by sputtering is prepared, and the glass substrate is subjected to ozone UV treatment as surface treatment. gone.

次に、インク(I-1)を、ITOの薄膜上にスピンコート法により塗布して塗膜を形成した後、窒素ガス雰囲気下で100℃に加熱したホットプレートを用いて10分間加熱処理して乾燥させ、活性層を形成した。形成された活性層の厚さは約300nmであった。 Next, the ink (I-1) was applied onto the ITO thin film by spin coating to form a coating film, and then heat-treated for 10 minutes using a hot plate heated to 100° C. in a nitrogen gas atmosphere. and dried to form an active layer. The thickness of the formed active layer was about 300 nm.

次に、形成された活性層上にスピンコート法によりZnO(テイカ社製、製品名:HTD-711Z)を塗布して約50nmの厚さの電子輸送層を形成した。 Next, ZnO (manufactured by Tayca, product name: HTD-711Z) was applied on the formed active layer by a spin coating method to form an electron transport layer having a thickness of about 50 nm.

次いで、形成された電子輸送層上に、銀(Ag)層を約60nmの厚さで形成し、陰極とした。
以上の工程により光電変換素子が、ガラス基板上に製造された。
Next, a silver (Ag) layer having a thickness of about 60 nm was formed on the formed electron transport layer to serve as a cathode.
A photoelectric conversion element was manufactured on the glass substrate by the above steps.

次に、製造された光電変換素子の周辺を囲むように、支持基板であるガラス基板上に封止材であるUV硬化性封止剤を塗布し、封止基板であるガラス基板を貼り合わせた後、UV光を照射することで、光電変換素子を支持基板と封止基板との間隙に封止することにより光電変換素子の封止体を得た。支持基板と封止基板との間隙に封止された光電変換素子の厚さ方向から見たときの平面的な形状は2mm×2mmの正方形であった。得られた封止体をサンプル1とした。 Next, a UV curable sealant as a sealing material was applied onto a glass substrate as a support substrate so as to surround the manufactured photoelectric conversion element, and the glass substrate as a sealing substrate was bonded. After that, by irradiating UV light, the photoelectric conversion element was sealed in the gap between the supporting substrate and the sealing substrate, thereby obtaining a sealed body of the photoelectric conversion element. The planar shape of the photoelectric conversion element sealed in the gap between the supporting substrate and the sealing substrate was a square of 2 mm×2 mm when viewed from the thickness direction. The resulting sealed body was designated as Sample 1.

(2)光電変換素子の評価(外部量子効率の評価)
製造されたサンプル1に対し、-5Vの逆バイアス電圧を印加し、この印加電圧における波長940nmの外部量子効率(EQE)を分光感度測定装置(CEP-2000、分光計器社製)を用いて測定して評価した。
(2) Evaluation of photoelectric conversion device (evaluation of external quantum efficiency)
A reverse bias voltage of −5 V is applied to the manufactured sample 1, and the external quantum efficiency (EQE) at a wavelength of 940 nm at this applied voltage is measured using a spectral sensitivity measurement device (CEP-2000, manufactured by Spectroscopy Instruments Co., Ltd.). and evaluated.

<比較例1>
インク(I-2)を用いた以外は、実施例1と同様にして光電変換素子を製造して評価を行った。
<Comparative Example 1>
A photoelectric conversion element was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that ink (I-2) was used.

<評価1>
比較例1にかかる光電変換素子のEQEの値に対する実施例1にかかる光電変換素子のEQEの相対的な百分率(EQE相対値、単位:%)を求めると122%であった。すなわち、実施例1にかかる光電変換素子のEQEは、比較例1にかかる光電変換素子のEQEに比べて高くなっていた。結果を下記表10にも示した。
<Evaluation 1>
The relative percentage (EQE relative value, unit: %) of the EQE of the photoelectric conversion element according to Example 1 to the EQE value of the photoelectric conversion element according to Comparative Example 1 was 122%. That is, the EQE of the photoelectric conversion element according to Example 1 was higher than the EQE of the photoelectric conversion element according to Comparative Example 1. The results are also shown in Table 10 below.

<実施例2、比較例2、基準例1>
インク(I-3)、インク(I-4)、インク(I-5)をそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして、光電変換素子の製造と評価とを行った。
<Example 2, Comparative Example 2, Reference Example 1>
Photoelectric conversion elements were produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that ink (I-3), ink (I-4), and ink (I-5) were used.

<評価2>
基準例1にかかる光電変換素子のEQE値に対する実施例1で得られた光電変換素子のEQE相対値は118%であり、比較例1にかかる光電変換素子のEQE相対値は94%であった。n型半導体材料として用いられた化合物ははいずれも化合物N-2であるにもかかわらず、実施例2にかかるにおいては優れたEQE特性が得られることが分かった。結果を下記表10にも示した。
<Evaluation 2>
The EQE relative value of the photoelectric conversion element obtained in Example 1 with respect to the EQE value of the photoelectric conversion element according to Reference Example 1 was 118%, and the EQE relative value of the photoelectric conversion element according to Comparative Example 1 was 94%. . Although all the compounds used as n-type semiconductor materials were compound N-2, it was found that excellent EQE characteristics were obtained in Example 2. The results are also shown in Table 10 below.

<実施例3~8、比較例3、基準例2~6>
インク(I-6)~インク(I-17)を用いて製造した光電変換素子を用いて、基準例に対する実施例及び比較例に対する比較を上記と同様に行った。結果を下記表10に示す。
<Examples 3 to 8, Comparative Example 3, Reference Examples 2 to 6>
Using the photoelectric conversion elements manufactured using the inks (I-6) to (I-17), comparisons were made between Examples and Comparative Examples for the reference example in the same manner as described above. The results are shown in Table 10 below.

Figure 2023107154000116
Figure 2023107154000116

上記表10に示されるとおり、本発明の要件を満たすインク組成物を活性層形成用のインク組成物として用いて製造された光電変換素子によれば、本発明の要件を満たさないインク組成物を用いて製造された光電変換素子と比較して、EQEを向上させることができていた。 As shown in Table 10 above, according to the photoelectric conversion element manufactured using the ink composition that satisfies the requirements of the present invention as the ink composition for forming the active layer, the ink composition that does not satisfy the requirements of the present invention was used. EQE was able to be improved compared with the photoelectric conversion element manufactured using it.

10 光電変換素子
11、210 支持基板
12 陽極
13 正孔輸送層
14 活性層
15 電子輸送層
16 陰極
17 封止部材
REFERENCE SIGNS LIST 10 photoelectric conversion element 11, 210 support substrate 12 anode 13 hole transport layer 14 active layer 15 electron transport layer 16 cathode 17 sealing member

Claims (12)

少なくとも1種のp型半導体材料及び少なくとも1種のn型半導体材料を含む半導体材料と、
第1溶媒及び該第1溶媒の沸点よりも高い沸点を有する第2溶媒を含む2種以上の溶媒とを含み、
前記p型半導体材料及び前記n型半導体材料のうちのいずれか一方が下記式(I)で表される非フラーレン化合物であり、
下記式(I)で表される非フラーレン化合物のうちのAとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物のハンセン溶解度パラメータの極性項P(B)(MPa0.5)と前記第2溶媒のハンセン溶解度パラメータの極性項P(S2)(MPa0.5)とが下記式(III)で表される条件を満たす、インク組成物。

-B-(A)n (I)
|P(B)-P(S2)|>3.2(MPa0.5) (III)

(式(I)中、
は、電子吸引性の基を表し、
は、1以上の構成単位を含み、π共役系を構成している基を表し、
nは、0又は1であって、nが1である場合、2つあるAは、同一であっても異なっていてもよく、
とBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物とBを含む化合物とは、下記式(II)で表される条件を満たす。

HOMO(B)-EHOMO(A)>2.0(eV) (II)

(式(II)中、
HOMO(B)(eV)は、AとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したBを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表し、
HOMO(A)(eV)は、AとBとの結合を切断してできた末端を水素原子で終端したAを含む化合物の最高占有軌道のエネルギーレベルの値を表す。))
a semiconductor material comprising at least one p-type semiconductor material and at least one n-type semiconductor material;
two or more solvents, including a first solvent and a second solvent having a boiling point higher than the boiling point of the first solvent;
one of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material is a non-fullerene compound represented by the following formula (I);
The polarity term P ( An ink composition in which B 1 )(MPa 0.5 ) and the polarity term P(S2)(MPa 0.5 ) of the Hansen solubility parameter of the second solvent satisfy the condition represented by the following formula (III).

A 1 -B 1 -(A 1 )n (I)
|P(B 1 )−P(S2)|>3.2 (MPa 0.5 ) (III)

(In formula (I),
A 1 represents an electron-withdrawing group,
B 1 represents a group comprising one or more structural units and constituting a π-conjugated system;
n is 0 or 1, and when n is 1, two A 1 may be the same or different,
A compound containing A 1 and a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal obtained by severing the bond between A 1 and B 1 satisfy the condition represented by the following formula (II).

E HOMO (B 1 )−E HOMO (A 1 )>2.0 (eV) (II)

(In formula (II),
E HOMO (B 1 ) (eV) represents the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing B 1 having a hydrogen atom-terminated terminal formed by severing the bond between A 1 and B 1 ,
E HOMO (A 1 ) (eV) represents the energy level of the highest occupied orbital of a compound containing A 1 , which is formed by severing the bond between A 1 and B 1 and terminated with a hydrogen atom. ))
前記第2溶媒が、前記第1溶媒の沸点よりも30℃以上高い沸点を有する溶媒である、請求項1に記載のインク組成物。 The ink composition according to claim 1, wherein the second solvent has a boiling point higher than that of the first solvent by 30°C or more. 前記第2溶媒が、エーテル溶媒、芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒又はエステル溶媒である、請求項1又は2に記載のインク組成物。 3. The ink composition according to claim 1, wherein the second solvent is an ether solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, a ketone solvent or an ester solvent. 前記式(I)で表される非フラーレン化合物が、n型半導体材料である、請求項1~3のいずれか1項に記載のインク組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-fullerene compound represented by formula (I) is an n-type semiconductor material. 前記式(I)中、Bに含まれる前記1以上の構成単位のうちの少なくとも1つである第1の構成単位は下記式(IV)で表される構成単位であり、かつ該第1の構成単位以外の残余の第2の構成単位は不飽和結合を含む2価の基、2価の芳香族炭素環基又は2価の芳香族複素環基であって、前記第1の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第1の構成単位は、同一であっても異なっていてもよく、前記第2の構成単位が2つ以上ある場合、2つ以上ある第2の構成単位は、同一であっても異なっていてもよい、請求項1~4のいずれか1項に記載のインク組成物。
Figure 2023107154000117
(式(IV)中、
Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Yは、直接結合、-C(=O)-で表される基又は酸素原子を表し、
Rは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい1価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
-C(=O)-Rで表される基、又は
-SO-Rで表される基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。
複数あるRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
In the formula (I), the first structural unit, which is at least one of the one or more structural units contained in B1 , is a structural unit represented by the following formula (IV), and the first The remaining second structural unit other than the structural unit is a divalent group containing an unsaturated bond, a divalent aromatic carbocyclic group or a divalent aromatic heterocyclic group, the first structural unit When there are two or more, the two or more first structural units may be the same or different, and when there are two or more of the second structural units, the two or more second structural units The ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the units may be the same or different.
Figure 2023107154000117
(In formula (IV),
Ar 1 and Ar 2 each independently represent an optionally substituted aromatic carbocyclic ring or an optionally substituted aromatic heterocyclic ring,
Y represents a direct bond, a group represented by -C(=O)- or an oxygen atom,
R are each independently
hydrogen atom,
halogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
a cycloalkyl group optionally having a substituent,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
a cycloalkyloxy group optionally having a substituent,
an optionally substituted aryloxy group,
an optionally substituted alkylthio group,
a cycloalkylthio group optionally having a substituent,
an optionally substituted arylthio group,
a monovalent heterocyclic group optionally having a substituent,
a substituted amino group which may have a substituent,
an acyl group optionally having a substituent,
an imine residue optionally having a substituent,
an amide group optionally having a substituent,
an acid imide group optionally having a substituent,
a substituted oxycarbonyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkenyl group,
a cycloalkenyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkynyl group,
a cycloalkynyl group optionally having a substituent,
cyano group,
nitro group,
a group represented by —C(=O)—R a or a group represented by —SO 2 —R b ,
R a and R b each independently
hydrogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
It represents an optionally substituted aryloxy group or an optionally substituted monovalent heterocyclic group.
Multiple R's may be the same or different. )
前記第1の構成単位が、下記式(V)で表される構成単位である、請求項5に記載のインク組成物。
Figure 2023107154000118
(式(V)中、
Y及びRは、前記定義のとおりであり、
及びXは、それぞれ独立して、硫黄原子又は酸素原子を表し、
及びZは、それぞれ独立して、=C(R)-で表される基又は窒素原子を表す。)
6. The ink composition according to claim 5, wherein the first structural unit is a structural unit represented by formula (V) below.
Figure 2023107154000118
(In formula (V),
Y and R are as defined above;
X 1 and X 2 each independently represent a sulfur atom or an oxygen atom,
Z 1 and Z 2 each independently represent a group represented by =C(R)- or a nitrogen atom. )
前記第1の構成単位が、下記式(V-1)で表される構成単位である、請求項6に記載のインク組成物。
Figure 2023107154000119
(式(V-1)中、
Yは、-C(=O)-で表される基又は酸素原子を表し、
Rは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいシクロアルキルチオ基、
置換基を有していてもよいアリールチオ基、
置換基を有していてもよい1価の複素環基、
置換基を有していてもよい置換アミノ基、
置換基を有していてもよいアシル基、
置換基を有していてもよいイミン残基、
置換基を有していてもよいアミド基、
置換基を有していてもよい酸イミド基、
置換基を有していてもよい置換オキシカルボニル基、
置換基を有していてもよいアルケニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
置換基を有していてもよいアルキニル基、
置換基を有していてもよいシクロアルキニル基、
シアノ基、
ニトロ基、
-C(=O)-Rで表される基、又は
-SO-Rで表される基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、
水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいアルキルオキシ基、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は
置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。
複数あるRは、同一であっても異なっていてもよい。)
7. The ink composition according to claim 6, wherein the first structural unit is a structural unit represented by the following formula (V-1).
Figure 2023107154000119
(In formula (V-1),
Y represents a group represented by -C(=O)- or an oxygen atom,
R are each independently
hydrogen atom,
halogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
a cycloalkyl group optionally having a substituent,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
a cycloalkyloxy group optionally having a substituent,
an optionally substituted aryloxy group,
an optionally substituted alkylthio group,
a cycloalkylthio group optionally having a substituent,
an optionally substituted arylthio group,
a monovalent heterocyclic group optionally having a substituent,
a substituted amino group which may have a substituent,
an acyl group optionally having a substituent,
an imine residue optionally having a substituent,
an amide group optionally having a substituent,
an acid imide group optionally having a substituent,
a substituted oxycarbonyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkenyl group,
a cycloalkenyl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkynyl group,
a cycloalkynyl group optionally having a substituent,
cyano group,
nitro group,
a group represented by —C(=O)—R a or a group represented by —SO 2 —R b ,
R a and R b each independently
hydrogen atom,
an optionally substituted alkyl group,
an aryl group optionally having a substituent,
an optionally substituted alkyloxy group,
It represents an optionally substituted aryloxy group or an optionally substituted monovalent heterocyclic group.
Plural R's may be the same or different. )
が、下記式(VII-1)~式(VII-16)で表される構造からなる群から選択されるいずれか1つの構造を有する2価の基である、請求項6又は7に記載のインク組成物。

―CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

―CU1-CU2-CU1- (VII-5)

―CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

―CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)

(式(VII-1)~式(VII-16)中、
CU1は、前記第1の構成単位を表し、
CU2は、前記第2の構成単位を表す。
CU1が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU1は、同一であっても異なっていてもよく、CU2が2つ以上ある場合、2つ以上あるCU2は、同一であっても異なっていてもよい。)
B 1 is a divalent group having any one structure selected from the group consisting of structures represented by the following formulas (VII-1) to (VII-16), according to claim 6 or 7 The described ink composition.

-CU1- (VII-1)

-CU1-CU1- (VII-2)

-CU1-CU2- (VII-3)

-CU1-CU1-CU1- (VII-4)

-CU1-CU2-CU1- (VII-5)

-CU1-CU1-CU2- (VII-6)

-CU1-CU2-CU2- (VII-7)

-CU2-CU1-CU2- (VII-8)

-CU1-CU1-CU1-CU1- (VII-9)

-CU1-CU1-CU1-CU2- (VII-10)

-CU1-CU1-CU2-CU1- (VII-11)

-CU1-CU1-CU2-CU2- (VII-12)

-CU1-CU2-CU1-CU2- (VII-13)

-CU1-CU2-CU2-CU1- (VII-14)

-CU1-CU2-CU2-CU2- (VII-15)

-CU2-CU1-CU2-CU2- (VII-16)

(In the formulas (VII-1) to (VII-16),
CU1 represents the first structural unit,
CU2 represents the second structural unit.
When there are two or more CU1s, the two or more CU1s may be the same or different, and when there are two or more CU2s, the two or more CU2s may be the same or different. good. )
前記p型半導体材料が共役高分子化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載のインク組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the p-type semiconductor material is a conjugated polymer compound. 請求項1~9のいずれか1項に記載のインク組成物を固化させた固化膜。 A solidified film obtained by solidifying the ink composition according to any one of claims 1 to 9. 第1電極と、第2電極と、該第1電極及び第2電極の間に設けられている活性層を含み、該活性層が請求項10に記載の固化膜である、光電変換素子。 A photoelectric conversion device comprising a first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein the active layer is the solidified film according to claim 10 . 光検出素子である、請求項11に記載の光電変換素子。 12. The photoelectric conversion device according to claim 11, which is a photodetector.
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