JP4135205B2 - Multimers of silacyclopentadiene derivatives - Google Patents

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JP4135205B2
JP4135205B2 JP03544198A JP3544198A JP4135205B2 JP 4135205 B2 JP4135205 B2 JP 4135205B2 JP 03544198 A JP03544198 A JP 03544198A JP 3544198 A JP3544198 A JP 3544198A JP 4135205 B2 JP4135205 B2 JP 4135205B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シラシクロペンタジエン誘導体の多量体に関する。
【0002】
【従来の技術】
π電子系有機化合物を光機能材料若しくは電子機能材料に応用しようとする試みは、多種多彩で多くの研究機関で行われている。これらの中で代表的な化合物群の1つとして、基本構造にヘテロ5員環構造を持つ1群のπ電子系有機化合物、例えば、チオフェンあるいはピロールなどが知られている。しかしながら、これらの大部分のヘテロ5員環は電子供与性であるため、その特徴から材料への応用に制限があった。このため、電子受容性の化合物が求められていた。
【0003】
最近、ヘテロ元素がケイ素であるシラシクロペンタジエン環が電子受容性を示すことが報告され、種々の機能性材料への応用が予測されている。例えば、特開平6−100669号公報あるいは特開平6−166746号公報に導電性ポリマーへの応用を意図した報告が見られる。また、日本化学会第70春季年会講演予稿集II、700ページ、2D102、日本化学会第70春季年会講演予稿集II、701ページ、2D103、日本化学会第71秋季年会講演予稿集、32ページ、2P1α21及び日本化学会第71秋季年会講演予稿集、32ページ、2P1α22には、シラシクロペンタジエン誘導体を有機EL素子に応用した例が報告されている。
【0004】
この様な種々の機能性材料にシラシクロペンタジエン誘導体を応用する場合、目的に応じて複数のシラシクロペンタジエン環を導入することは、化合物の性質をコントロールすることに繋がり、結果として機能性材料の性能が向上するために、非常に重要な技術の1つと考えられる。
【0005】
ところが、以前のシラシクロペンタジエン環の多量体の合成法は、ケミカルレビュウ、90巻、215〜263ページ、1990年(Chem.Rev.,90,215-263(1990).)及びその参考文献、あるいはオルガノメタリックス、14巻、1089〜1091ページ、1995年(Organometallics,14,1089-91(1995))に記載されているように特定のものに限定されており、種々の誘導体を自由に合成することはできなかった。また、特開平7−179477及び特開平7−300489には、シラシクロペンタジエン環の2,5位に反応性の置換基を導入し、シラシクロペンタジエン誘導体の多量体を合成する例が示されているが、2,5位のみに限定されている事に加えて、2,5位に反応性の臭素が残り機能性材料には不向きであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
機能性材料としてシラシクロペンタジエン誘導体の多量体を用いる場合に、目的に適した化合物の選択が可能となるように、新規なシラシクロペンタジエンの誘導体およびその多量体を提供すること。
【0007】
【課題を解決するための手段】
種々の機能性材料に繋がる新規なシラシクロペンタジエン誘導体の多量体を見いだすべく鋭意検討した結果、シラシクロペンタジエン環のケイ素上で縮合した場合、上記問題点が解決されることを見いだし本発明を完成した。
【0008】
本発明は、下記[1]、[2]、[3]、[4]、および[5]の各構成を有する。
【0009】
[1]繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(1)で表される多量体。
【0010】
【化6】

Figure 0004135205
【0011】
[式中、R1及びR4は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換あるいは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはシアノ基を示し、R2及びR3は、置換あるいは無置換のアルキル基、アリール基あるいはヘテロ環基を示し、kは2から10000の整数を示すが、R1及びR4が、フェニル基の場合、kは3から10000の整数を示す]
【0012】
[2]繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(2)で表される多量体。
【0013】
【化7】
Figure 0004135205
【0014】
[式中、R1、4、5、8、9、及びR12は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換あるいは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはシアノ基を示し、R2、3、6、7、10、及びR11は、置換あるいは無置換のアルキル基、アリール基あるいはヘテロ環基を示し、X1及びY1は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換あるいは無置換のアルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはアミノ基を示し、mは0から8の整数を示すが、R1、4、5、8、9、及びR12がフェニル基の場合、mは1から8の整数を示す]
【0015】
[3]繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(3)で表される多量体。
【0016】
【化8】
Figure 0004135205
【0017】
[式中、R1及びR4は、それぞれ独立に水素、置換あるいは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはシアノ基を示し、R2及びR3は、置換あるいは無置換のアルキル基、アリール基あるいはヘテロ環基を示し、X1及びY1は、アルカリ金属を示し、nは2から10000の整数を示すが、R1及びR4が、フェニル基の場合、nは3から10000の整数を示す]
【0018】
[4]下記一般式(4)で表されるシラシクロペンタジエン誘導体にアルカリ金属を反応させることを特徴とする繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である上記一般式(3)で表される多量体の製造法。
【化9】
Figure 0004135205
[式中、R1及びR4は、それぞれ独立に水素、置換あるいは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはシアノ基を示し、R2及びR3は、置換あるいは無置換のアルキル基、アリール基あるいはヘテロ環基を示す]
【0019】
[5]上記一般式(3)で表される化合物に、下記一般式(5)で表される化合物を反応させることを特徴とする請求項2記載の多量体の製造方法。
【0020】
【化10】
Figure 0004135205
【0021】
[式中、R1及びR4は、それぞれ独立に水素、置換あるいは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはシアノ基を示し、R2及びR3は、置換あるいは無置換のアルキル基、アリール基あるいはヘテロ環基を示し、X1は、水素、置換あるいは無置換のアルキル基、アルコキシ基、シリル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基あるいはアミノ基を示す]
【0022】
本発明の化合物の具体例を、化学式(6)から化学式(17)として列挙する。
【0023】
【化11】
Figure 0004135205
【0024】
【化12】
Figure 0004135205
【0025】
【化13】
Figure 0004135205
【0026】
【化14】
Figure 0004135205
【0027】
本発明のシラシクロペンタジエン誘導体の多量体は、本発明の製造法により例えば下記の様にして得ることができる。すなわち、上記一般式(4)で表されるシラシクロペンタジエン誘導体にアルカリ金属を反応させることによって、上記一般式(1)で表される多量体を得ることができる。
【0028】
ここで用いられるアルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウムあるいはカリウムなどがあげられる。溶媒としては、アルカリ金属に不活性なものなら特に制限はなく、通常、エーテルあるいはテトラヒドロフランのようなエーテル系の溶媒が用いられる。添加するアルカリ金属の量は任意で、これを調整することによって重合の割合を調節できる。さらに、得られた化合物を、通常知られている合成法により変換することによっても本発明のシラシクロペンタジエン誘導体の多量体に誘導できる。この反応は、不活性ガス中で行うことが好ましく、窒素あるいはアルゴンガスなどが使われる。反応温度は、特に制限はないが、通常、0℃〜室温程度が好ましい。
【0029】
これらの一連の反応には、特に反応時間に制限はなく、反応が十分に進行している時点で反応を止めればよい。NMRあるいはクロマトグラフィー等の一般的な分析手段により反応を追跡し、最適の時点で反応の終点を決定することができる。
【0030】
置換基の導入方法は、シラシクロペンタジエン環の形成前に導入しても良いし、シラシクロペンタジエン環形成後に導入しても良い。
【0031】
このようにして得られた本発明のシラシクロペンタジエン誘導体の多量体に付く置換基としては、水素、フッ素あるいは塩素等のハロゲン、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、あるいはターシャリーブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基あるいはスチリル基のようなアルケニル基、エチニル基、プロパギル基あるいはフェニルアセチニル基のようなアルキニル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基あるいはターシャリーブトキシ基のようなアルコキシ基、ビニルオキシ基あるいはアリルオキシ基のようなアルケニルオキシ基、エチニルオキシ基あるいはフェニルアセチルオキシ基のようなアルキニルオキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基あるいはピレニルオキシ基のようなアリールオキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基あるいはペンタフルオロエトキシ基のようなパーフルオロ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基あるいはジフェニルアミノ基のようなアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルターシャリーブチルシリル基、トリメトキシシリル基あるいはトリフェニルシリル基のようなシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基、トルイル基、ピレニル基、ペリレニル基、アニシル基、ターフェニル基あるいはフェナンスレニル基等のアリール基、ヒドロフリル基、ヒドロピレニル基、ジオキサニル基、チエニル基、フリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、シラシクロペンタジエニル基あるいはピリジル基等のヘテロ環等があげられる。さらに、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していても良い。
【0032】
本発明のシラシクロペンタジエン誘導体の多量体は、ケイ素上で直接となりのシラシクロペンタジエン環と結合されているために、シラシクロペンタジエン環の特性ばかりでなく、ケイ素−ケイ素結合に特有の性質も付与されるために、機能性材料等に有効である。さらに、本発明の製造法によると、シラシクロペンタジエン環の2,5位にも種々の置換基が導入できるため、広範な化合物が合成できる特徴を有する。
【0033】
例えば、繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(18)で表される多量体において、kが6である下記化学式(18)で表される環状化合物などが挙げられる。
【0034】
【化15】
Figure 0004135205
【0035】
【実施例】
以下に実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【0036】
(実施例1)上記化学式(7)表される化合物の合成
アルゴン気流下、1,1’−ジクロロ−2,5−ジメチル−3,4−ジフェニルシラシクロペンタジエン89.4mgとリチウム9.4mgの2mlテトラヒドロフラン(以下THFと略記する。)溶液を10℃で10時間撹拌した。その後、−78℃で1−クロロ−1,2,5−トリメチル−3,4−ジフェニルシラシクロペンタジエン168mgの3mlTHF溶液を滴下した。2時間撹拌後、室温に戻し、反応溶液を濃縮した。これに水を加え、エーテルにて抽出した。さらに、エーテル層を水で洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥し濃縮した。ヘキサンへの再沈殿により精製し、101mgの3量体を得た。収率は46%で、融点は213〜215℃であった。
得られた化合物のNMRによる測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)δ=0.60(s,6H), 1.95(s,12H), 1.96(s,6H), 6.72-6.89(m,12H), 6.98-7.17(m,18H).
【0037】
(実施例2)上記化学式(8)で表される化合物の合成
窒素気流下、1,1’−ジクロロ−2,5−ジメチル−3,4−ジフェニルシラシクロペンタジエン346mgの8mlTHF溶液に室温でナトリウム72.2mgを添加した。38時間撹拌後、−78℃で1−クロロ−1’,2,5−トリメチル−3,4−ジフェニルシラシクロペンタジエン466mgの5mlTHF溶液を滴下した。3時間撹拌後、反応溶液を濃縮した。これに水を加え、エーテルにて抽出した。さらに、エーテル層を水で洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥し濃縮した。ヘキサンを加え析出した沈殿をゲルパーミエイションクロマトグラフィーにより精製し、109mgの4量体を得た。収率は20%で、融点は153〜155℃であった。
得られた化合物のNMRによる測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)δ=0.63(s,6H), 1.90(s,12H), 2.11(s,12H), 6.68-6.89(m,16H), 6.97-7.17(m,24H).
【0038】
(実施例3)上記化学式(6)で表される化合物の合成
アルゴン気流下、1−クロロ−1,2,5−トリメチル−3,4−ジフェニルシラシクロペンタジエン466mgとリチウム10.4mgの6mlTHF溶液を室温で15時間撹拌した。その後、これに水を加え、ヘキサンにて抽出した。さらに、ヘキサン層を水で洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥し濃縮した。濃縮物をゲルパーミエイションクロマトグラフィーにより精製し、108mgの2量体を得た。収率は26%で、融点は178〜180℃であった。
得られた化合物のNMRによる測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)δ=0.52(s,6H), 1.90(s,12H), 6.71-6.86(m,8H), 6.94-7.15(m,12H).
【0039】
(実施例4)上記一般式(18)で表される多量体、および上記化学式(19)表される環状化合物の合成
窒素気流下、1,1’−ジクロロ−2,5−ジメチル−3,4−ビス(エチルフェニル)シラシクロペンタジエン223mgとリチウム8mgの3mlTHF溶液を−20℃で10時間攪拌した。次いで、100mlのメタノールに反応混合物を加え、沈殿物をろ過した。この沈殿物を水およびメタノールで洗浄した。再度、沈殿物をTHFに溶かし、100mlのイソプロパノールに滴下し再沈殿させた。ろ過後、一般式(18)で表される目的の多量体110mgを得た。この多量体の分子量はゲルパーミエイションクロマトグラフィーから、Mn=4600、Mw=6400であった。
また、ろ液を濃縮後、酢酸エチルにて再結晶を行った。化学式(19)で表される目的の環状化合物14mgを得た。
得られた化合物のNMRによる測定結果を以下に示す。
1H−NMR(CDCl3)δ=1.14(t,36H), 2.12(s,36H), 2.53(q,24H), 6.69(d,24H), 6.91(d,24H).
【0040】
【発明の効果】
本発明のシラシクロペンタジエン誘導体の多量体は、ケイ素上で直接結合しているために、シラシクロペンタジエン環の持つ特性ばかりでなく、ケイ素−ケイ素結合に由来する特性も有するために、非線形光学材料、導電性材料、有機EL素子あるいは電子写真などの光電子機能材料あるいはその原料として有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multimer of a silacyclopentadiene derivative.
[0002]
[Prior art]
Attempts to apply π-electron organic compounds to optical functional materials or electronic functional materials are being carried out in a wide variety of research institutions. Among these, a group of π-electron organic compounds having a hetero 5-membered ring structure in the basic structure, such as thiophene or pyrrole, is known as one of the representative compound groups. However, since most of these hetero 5-membered rings are electron-donating, their characteristics have limited their application to materials. For this reason, an electron-accepting compound has been desired.
[0003]
Recently, it has been reported that a silacyclopentadiene ring in which the hetero element is silicon exhibits electron accepting properties, and application to various functional materials is predicted. For example, a report intended for application to a conductive polymer can be found in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1000066 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-166746. The Chemical Society of Japan 70th Spring Annual Meeting Proceedings II, 700 pages, 2D102, The Chemical Society of Japan 70th Spring Annual Meeting Proceedings II, pages 701, 2D103, The 71st Annual Meeting of the Chemical Society of Japan 71st Autumn Meeting, Examples of the application of silacyclopentadiene derivatives to organic EL devices are reported on page 32, 2P1α21 and the 71st Autumn Meeting of the Chemical Society of Japan, page 32, 2P1α22.
[0004]
When silacyclopentadiene derivatives are applied to such various functional materials, introduction of a plurality of silacyclopentadiene rings depending on the purpose leads to control of the properties of the compound, and as a result, It is considered one of the most important technologies for improving performance.
[0005]
However, previous methods for synthesizing multimers of silacyclopentadiene rings are described in Chemical Review, 90, 215-263, 1990 (Chem. Rev., 90, 215-263 (1990)) and its references, or organo As described in Metallics, 14, 1089-1091, 1995 (Organometallics, 14, 1089-91 (1995)), it is limited to a specific thing, and various derivatives are freely synthesize | combined. I couldn't. JP-A-7-179477 and JP-A-7-300489 show examples of synthesizing multimers of silacyclopentadiene derivatives by introducing reactive substituents at the 2- and 5-positions of the silacyclopentadiene ring. However, in addition to being limited to the 2nd and 5th positions, reactive bromine remains at the 2nd and 5th positions, which is unsuitable for functional materials.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
To provide a novel silacyclopentadiene derivative and its multimer so that a compound suitable for the purpose can be selected when a multimer of silacyclopentadiene derivative is used as a functional material.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to find a novel multimer of silacyclopentadiene derivatives that lead to various functional materials, it was found that the above problems can be solved when the silacyclopentadiene ring is condensed on silicon. did.
[0008]
The present invention has the following configurations [1], [2], [3], [4], and [5].
[0009]
[1] A multimer represented by the following general formula (1), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
[0010]
[Chemical 6]
Figure 0004135205
[0011]
[Wherein R 1 and R 4 each independently represents hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a perfluoroalkyl group, a silyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, an alkynyl group or a cyano group. R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, k represents an integer of 2 to 10,000, and when R 1 and R 4 are phenyl groups, Represents an integer from 3 to 10,000]
[0012]
[2] A multimer represented by the following general formula (2), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
[0013]
[Chemical 7]
Figure 0004135205
[0014]
[Wherein R 1, R 4, R 5, R 8, R 9, and R 12 are each independently hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted alkyl group, perfluoroalkyl group, silyl group, aryl group, Represents a heterocyclic group, an alkenyl group, an alkynyl group or a cyano group, and R 2, R 3, R 6, R 7, R 10 and R 11 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group or heterocyclic group. X 1 and Y 1 each independently represent hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxy group, silyl group, aryl group, heterocyclic group, alkenyl group, alkynyl group or amino group, and m is Represents an integer of 0 to 8, but when R 1, R 4, R 5, R 8, R 9 and R 12 are phenyl groups, m represents an integer of 1 to 8]
[0015]
[3] A multimer represented by the following general formula (3), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
[0016]
[Chemical 8]
Figure 0004135205
[0017]
[Wherein R 1 and R 4 each independently represent hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a perfluoroalkyl group, a silyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a cyano group, R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, X 1 and Y 1 represents an alkali metal, n represents represents an integer of 2 to 10000, R 1 and When R 4 is a phenyl group, n represents an integer of 3 to 10,000]
[0018]
[4] A multimer represented by the above general formula (3), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative, wherein the silacyclopentadiene derivative represented by the following general formula (4) is reacted with an alkali metal. Manufacturing method.
[Chemical 9]
Figure 0004135205
[Wherein R 1 and R 4 each independently represent hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a perfluoroalkyl group, a silyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a cyano group, R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group or heterocyclic group]
[0019]
[5] The method for producing a multimer according to claim 2, wherein the compound represented by the general formula (3) is reacted with the compound represented by the following general formula (5).
[0020]
[Chemical Formula 10]
Figure 0004135205
[0021]
[Wherein R 1 and R 4 each independently represent hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a perfluoroalkyl group, a silyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a cyano group, R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and X 1 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group, a silyl group, an aryl group or a heterocyclic group. Represents an alkenyl group, an alkynyl group or an amino group]
[0022]
Specific examples of the compound of the present invention are listed as chemical formula (6) to chemical formula (17).
[0023]
Embedded image
Figure 0004135205
[0024]
Embedded image
Figure 0004135205
[0025]
Embedded image
Figure 0004135205
[0026]
Embedded image
Figure 0004135205
[0027]
The multimer of the silacyclopentadiene derivative of the present invention can be obtained, for example, as follows by the production method of the present invention. That is, the multimer represented by the general formula (1) can be obtained by reacting the silacyclopentadiene derivative represented by the general formula (4) with an alkali metal.
[0028]
Examples of the alkali metal used here include lithium, sodium, and potassium. The solvent is not particularly limited as long as it is inert to alkali metals, and an ether-based solvent such as ether or tetrahydrofuran is usually used. The amount of alkali metal to be added is arbitrary, and the polymerization rate can be adjusted by adjusting this amount. Furthermore, the obtained compound can be derived into a multimer of the silacyclopentadiene derivative of the present invention by converting it by a generally known synthesis method. This reaction is preferably carried out in an inert gas, and nitrogen or argon gas is used. Although reaction temperature does not have a restriction | limiting in particular, Usually, about 0 degreeC-room temperature are preferable.
[0029]
There is no particular limitation on the reaction time for these series of reactions, and the reaction may be stopped when the reaction is sufficiently advanced. The reaction can be traced by a general analytical means such as NMR or chromatography, and the end point of the reaction can be determined at an optimal time point.
[0030]
The method for introducing the substituent may be introduced before the formation of the silacyclopentadiene ring or after the silacyclopentadiene ring is formed.
[0031]
Substituents attached to the multimer of the silacyclopentadiene derivative of the present invention thus obtained include hydrogen, halogen such as fluorine or chlorine, methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, cyclopentyl group, or Alkyl group such as tertiary butyl group, alkenyl group such as vinyl group, allyl group, butenyl group or styryl group, alkynyl group such as ethynyl group, propargyl group or phenylacetinyl group, methoxy group, ethoxy group, Alkoxy groups such as propoxy groups or tertiary butoxy groups, alkenyloxy groups such as vinyloxy groups or allyloxy groups, alkynyloxy groups such as ethynyloxy groups or phenylacetyloxy groups, phenoxy groups, naphthoxy groups, biphenyloxy groups. Group or aryloxy group such as pyrenyloxy group, perfluoro group such as trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group or pentafluoroethoxy group, amino group such as dimethylamino group, diethylamino group or diphenylamino group, trimethylsilyl group , Dimethyl tertiary butylsilyl group, silyl group such as trimethoxysilyl group or triphenylsilyl group, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, biphenyl group, toluyl group, pyrenyl group, perylenyl group, anisyl group, terphenyl group Or an aryl group such as a phenanthrenyl group, hydrofuryl group, hydropyrenyl group, dioxanyl group, thienyl group, furyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, thiazolyl group, thiadiazolyl group, acridin Group, quinolyl group, quinoxaloyl group, Fenansuroriru group, benzothienyl group, benzothiazolyl group, heterocyclic such as indolyl group, sila cyclopentadienyl group or a pyridyl group. Further, these substituents may be bonded to each other at any place to form a ring.
[0032]
Since the multimer of the silacyclopentadiene derivative of the present invention is bonded directly to the silacyclopentadiene ring on the silicon, not only the characteristics of the silacyclopentadiene ring but also the properties specific to the silicon-silicon bond are imparted. Therefore, it is effective for functional materials and the like. Furthermore, according to the production method of the present invention, since various substituents can be introduced into the 2,5-positions of the silacyclopentadiene ring, a wide range of compounds can be synthesized.
[0033]
For example, in the multimer represented by the following general formula (18) in which the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative, a cyclic compound represented by the following chemical formula (18) in which k is 6 may be mentioned.
[0034]
Embedded image
Figure 0004135205
[0035]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[0036]
(Example 1) Synthesis of the compound represented by the chemical formula (7) Under an argon stream, 89.4 mg of 1,1'-dichloro-2,5-dimethyl-3,4-diphenylsilacyclopentadiene and 9.4 mg of lithium A 2 ml tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) solution was stirred at 10 ° C. for 10 hours. Thereafter, a 3 ml THF solution of 168 mg of 1-chloro-1,2,5-trimethyl-3,4-diphenylsilacyclopentadiene was added dropwise at -78 ° C. After stirring for 2 hours, the reaction solution was returned to room temperature and concentrated. Water was added to this and extracted with ether. Further, the ether layer was washed with water, dried over magnesium sulfate and concentrated. Purification by reprecipitation into hexane gave 101 mg of trimer. The yield was 46% and the melting point was 213 to 215 ° C.
The measurement result by NMR of the obtained compound is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 0.60 (s, 6H), 1.95 (s, 12H), 1.96 (s, 6H), 6.72-6.89 (m, 12H), 6.98-7.17 (m, 18H).
[0037]
(Example 2) Synthesis of the compound represented by the above chemical formula (8) Under a nitrogen stream, sodium was added to an 8 ml THF solution of 346 mg of 1,1'-dichloro-2,5-dimethyl-3,4-diphenylsilacyclopentadiene at room temperature. 72.2 mg was added. After stirring for 38 hours, a 5 ml THF solution of 466 mg of 1-chloro-1 ′, 2,5-trimethyl-3,4-diphenylsilacyclopentadiene was added dropwise at −78 ° C. After stirring for 3 hours, the reaction solution was concentrated. Water was added to this and extracted with ether. Further, the ether layer was washed with water, dried over magnesium sulfate and concentrated. Hexane was added and the deposited precipitate was purified by gel permeation chromatography to obtain 109 mg of a tetramer. The yield was 20% and the melting point was 153 to 155 ° C.
The measurement result by NMR of the obtained compound is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 0.63 (s, 6H), 1.90 (s, 12H), 2.11 (s, 12H), 6.68-6.89 (m, 16H), 6.97-7.17 (m, 24H).
[0038]
Example 3 Synthesis of Compound Represented by Chemical Formula (6) 6 ml THF solution of 466 mg of 1-chloro-1,2,5-trimethyl-3,4-diphenylsilacyclopentadiene and 10.4 mg of lithium in an argon stream Was stirred at room temperature for 15 hours. Then, water was added to this and extracted with hexane. Further, the hexane layer was washed with water, dried over magnesium sulfate and concentrated. The concentrate was purified by gel permeation chromatography to give 108 mg of dimer. The yield was 26% and the melting point was 178-180 ° C.
The measurement result by NMR of the obtained compound is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 0.52 (s, 6H), 1.90 (s, 12H), 6.71-6.86 (m, 8H), 6.94-7.15 (m, 12H).
[0039]
(Example 4) Synthesis of multimer represented by general formula (18) and cyclic compound represented by chemical formula (19) 1,1'-dichloro-2,5-dimethyl-3, A solution of 223 mg of 4-bis (ethylphenyl) silacyclopentadiene and 8 mg of lithium in 3 ml of THF was stirred at −20 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was then added to 100 ml of methanol and the precipitate was filtered. The precipitate was washed with water and methanol. Again, the precipitate was dissolved in THF and re-precipitated by adding dropwise to 100 ml of isopropanol. After filtration, 110 mg of the target multimer represented by the general formula (18) was obtained. The molecular weight of this multimer was Mn = 4600 and Mw = 6400 from gel permeation chromatography.
The filtrate was concentrated and recrystallized with ethyl acetate. 14 mg of the target cyclic compound represented by the chemical formula (19) was obtained.
The measurement result by NMR of the obtained compound is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 1.14 (t, 36H), 2.12 (s, 36H), 2.53 (q, 24H), 6.69 (d, 24H), 6.91 (d, 24H).
[0040]
【The invention's effect】
Since the multimer of the silacyclopentadiene derivative of the present invention is directly bonded on silicon, it has not only the characteristics of the silacyclopentadiene ring but also the characteristics derived from the silicon-silicon bond. It is useful as a photoelectron functional material such as a conductive material, an organic EL element or electrophotography, or a raw material thereof.

Claims (5)

繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(1)で表される多量体。
Figure 0004135205
[式中、R及びRは、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基またはシアノ基を示し、R及びRは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を示し、kは2から10000の整数を示すが、R及びRが、置換もしくは無置換のフェニル基の場合、kは3から10000の整数を示し、X 及びY は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアミノ基またはX とY が結合したものを示し、置換とはアルキル基置換、およびアリール基置換である。
A multimer represented by the following general formula (1), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
Figure 0004135205
[Wherein, R 1 and R 4 are each independently hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted alkyl group, perfluoroalkyl group, substituted or unsubstituted silyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted A substituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group or a cyano group, R 2 and R 3 are substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, k is an integer of from 2 to 10000, R 1 and R 4, when a substituted or unsubstituted phenyl group, k is indicates an integer of 3 10000 , X 1 and Y 1 are each independently hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted if Unsubstituted silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl groups, substituted or unsubstituted amino group, or X 1 And Y 1 are bonded to each other, and the substitution refers to alkyl group substitution and aryl group substitution. ]
繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(2)で表される多量体。
Figure 0004135205
[式中、R1、4、5、8、9、及びR12は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基またはシアノ基を示し、R2、3、6、7、10、及びR11は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロ環基を示し、X及びYは、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアミノ基またはXとYが結合したものを示し、mは0から8の整数を示すが、R1、4、5、8、9、及びR12が、置換もしくは無置換のフェニル基の場合、mは1から8の整数を示し、置換とはアルキル基置換、およびアリール基置換である。
A multimer represented by the following general formula (2), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
Figure 0004135205
[Wherein R 1, R 4, R 5, R 8, R 9 and R 12 are each independently hydrogen, halogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a perfluoroalkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group. Represents a group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group or a cyano group, and R 2, R 3, R 6, R 7, R 10 and R 11 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and X 1 and Y 1 are each independently hydrogen, halogen, Substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted silyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted Properly unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, those substituted or unsubstituted amino group, or X 1 and Y 1 are bonded, m is from 0 8 of represents an integer, R 1, R 4, R 5, R 8, R 9, and R 12, when a substituted or unsubstituted phenyl group, m indicates an integer of 1 to 8, substitutions and the Alkyl group substitution and aryl group substitution. ]
繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である下記一般式(3)で表される多量体。
Figure 0004135205
[式中、R及びRは、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基またはシアノ基を示し、R及びRは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を示し、X及びYは、アルカリ金属を示し、nは2から10000の整数を示すが、R及びRが、置換もしくは無置換のフェニル基の場合、nは3から10000の整数を示し、置換とはアルキル基置換、およびアリール基置換である。
A multimer represented by the following general formula (3), wherein the repeating unit is a silacyclopentadiene derivative.
Figure 0004135205
Wherein R 1 and R 4 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, perfluoroalkyl group, substituted or unsubstituted silyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted Represents a heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group or a cyano group, wherein R 2 and R 3 are substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, or substituted Alternatively, it represents an unsubstituted heterocyclic group, X 1 and Y 1 represent an alkali metal, n represents an integer of 2 to 10,000, and R 1 and R 4 are substituted or unsubstituted phenyl groups, n is indicates an integer of 3 10000, and substituted alkyl groups substituted, and an aryl group substituted. ]
下記一般式(4)で表されるシラシクロペンタジエン誘導体にアルカリ金属を反応させることを特徴とする繰り返し単位がシラシクロペンタジエン誘導体である上記一般式(3)で表される多量体の製造方法。
Figure 0004135205
[式中、R及びRは、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、またはシアノ基を示し、R及びRは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を示し、置換とはアルキル基置換、およびアリール基置換である。
The manufacturing method of the multimer represented by the said General formula (3) whose repeating unit characterized by making an alkali metal react with the silacyclopentadiene derivative represented by following General formula (4) is a silacyclopentadiene derivative.
Figure 0004135205
Wherein R 1 and R 4 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, perfluoroalkyl group, substituted or unsubstituted silyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted A heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, or a cyano group, wherein R 2 and R 3 are substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, or It indicates a substituted or unsubstituted heterocyclic group, the substituted alkyl group substituted, and aryl groups substituted. ]
上記一般式(3)で表される化合物に、下記一般式(5)で表される化合物を反応させることを特徴とする請求項2記載の多量体の製造方法。
Figure 0004135205
[式中、R及びRは、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換のアルキル基、パーフルオロアルキル基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基またはシアノ基を示し、R及びRは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を示し、Xは、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、または置換もしくは無置換のアミノ基を示し、置換とはアルキル基置換、およびアリール基置換である。
The method for producing a multimer according to claim 2, wherein the compound represented by the general formula (3) is reacted with a compound represented by the following general formula (5).
Figure 0004135205
Wherein R 1 and R 4 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, perfluoroalkyl group, substituted or unsubstituted silyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted Represents a heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group or a cyano group, wherein R 2 and R 3 are substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted aryl groups, or substituted Or an unsubstituted heterocyclic group, and X 1 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted silyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group or a substituted if, The indicates unsubstituted amino groups, the substituted alkyl group substituted, and aryl groups substituted. ]
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