JP4546904B2 - Novel arylamine polymer - Google Patents

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JP4546904B2 JP2005248080A JP2005248080A JP4546904B2 JP 4546904 B2 JP4546904 B2 JP 4546904B2 JP 2005248080 A JP2005248080 A JP 2005248080A JP 2005248080 A JP2005248080 A JP 2005248080A JP 4546904 B2 JP4546904 B2 JP 4546904B2
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本発明は新規なアリールアミン重合体に関し、さらに詳しくは有機EL素子用材料、有機トランジスタ用材料、及び電子写真感光体用材料などの有機エレクトロニクス用素材などとして有用な新規なアリールアミン重合体に関する。   The present invention relates to a novel arylamine polymer, and more particularly to a novel arylamine polymer useful as a material for organic electronics such as an organic EL device material, an organic transistor material, and an electrophotographic photosensitive material.

有機材料の発光特性や電荷輸送特性を利用して、有機エレクトロルミネッセンス素子や、有機トランジスタ素子が提案されている。これらの素子に有機材料を用いることにより、軽量、安価、低製造コスト、フレキシブル等の利点が期待される。   Organic electroluminescence elements and organic transistor elements have been proposed by utilizing the light emission characteristics and charge transport characteristics of organic materials. By using an organic material for these elements, advantages such as light weight, low cost, low manufacturing cost, and flexibility are expected.

有機薄膜EL素子用の材料としては、低分子系および高分子系の様々な材料が報告されている。低分子系においては、種々の積層構造の採用により高効率化の実現が、またドーピング法をうまくコントロールすることにより耐久性の向上が報告されている。しかし、低分子集合体の場合には、長時間における経時での膜状態の変化が生じることが報告されており、膜の安定性に関して本質的な問題点を抱えている。一方、高分子系材料においては、これまで、主にPPV(poly−p−phenylenevinylene)系列やpoly−thiophene等のπ共役系高分子について精力的に検討が行なわれてきた。しかしながら、これらの材料系は純度を上げることが困難であることや、本質的に蛍光量子収率が低いことが問題点として挙げられ、高性能なEL素子は得られていないのが現状である。またπ共役高分子主鎖中にアリールアミン部位を含む高分子材料も検討されている(特開平10−310635号公報、特開平8−157575号公報、特表2002−515078号公報・・・特許文献1〜3、およびWO97/09394、Synth.Met.,84,269,1997)。高分子材料は本質的にガラス状態が安定であることを考慮すると、高蛍光量子効率を付与することができれば優れたEL素子の構築が可能となるため、この分野でさらなる改良が行なわれている。   Various materials of low molecular weight and high molecular weight have been reported as materials for organic thin film EL elements. In low molecular weight systems, it has been reported that high efficiency is achieved by employing various laminated structures, and that durability is improved by well controlling the doping method. However, in the case of low molecular aggregates, it has been reported that the film state changes over time for a long time, and has an essential problem regarding the stability of the film. On the other hand, in the case of polymer materials, energetically studied mainly on π-conjugated polymers such as PPV (poly-p-phenylene vinylene) series and poly-thiophene. However, it is difficult to increase the purity of these material systems and the intrinsically low fluorescence quantum yield is cited as a problem, and at present, high-performance EL devices have not been obtained. . In addition, polymer materials containing an arylamine moiety in the π-conjugated polymer main chain have been studied (Japanese Patent Laid-Open No. 10-310635, Japanese Patent Laid-Open No. 8-157575, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-515078, ... Patent Documents 1 to 3, and WO 97/09394, Synth. Met., 84, 269, 1997). In view of the fact that polymer materials are inherently stable in the glass state, if high fluorescence quantum efficiency can be imparted, an excellent EL device can be constructed, and further improvements are being made in this field. .

一方、有機薄膜トランジスタ素子においても、低分子系および高分子系の様々な材料が報告されている。例えば低分子材料ではペンタセン(Synth.Met.,51,419,1992.)、フタロシアニン(Appl.Phys.Lett.,69,3066,1996.)、フラーレン(特開平8−228034号公報、Appl.Phys.Lett.,67,121,1995.)、アントラジチオフェン(特開平11−195790号公報)、チオフェンオリゴマー(特許第3145294号公報、Chem.Mater.,4,457,1998.)、ビスジチエノチオフェン(Appl.Phys.Lett.,71,3871,1997.)などが、また高分子材料ではポリチオフェン(Appl.Phys.Lett.,69,4108,1996.)、ポリチエニレンビニレン(Appl.Phys.Lett.,63,1372,1993.)などの幾つかの材料が挙げられる。さらに本出願人は、先にポリアリールアミン(特願2004−174088)を提案した。   On the other hand, various materials of low molecular weight and high molecular weight have been reported for organic thin film transistor elements. For example, among low molecular weight materials, pentacene (Synth. Met., 51, 419, 1992), phthalocyanine (Appl. Phys. Lett., 69, 3066, 1996.), fullerene (JP-A-8-228034, Appl. Phys). Lett., 67, 121, 1995.), anthradithiophene (JP-A-11-195790), thiophene oligomer (Japanese Patent No. 3145294, Chem. Mater., 4,457, 1998.), bisdithieno. Thiophene (Appl. Phys. Lett., 71, 3871, 1997) and the like, and polymer materials such as polythiophene (Appl. Phys. Lett., 69, 4108, 1996.), polythienylene vinylene (Appl. Phys. Lett., 63 1372,1993.), And some of the material, such as is. Furthermore, the present applicant has previously proposed a polyarylamine (Japanese Patent Application No. 2004-174088).

低分子系の成膜は蒸着などの真空プロセスが必須であり製造コストが膨大になるという問題があるが、高分子系では湿式プロセスによる成膜が可能であることから、低コスト化が可能である。しかし、湿式プロセスによる成膜を可能とするためには、有機溶媒に可溶な分子設計を行なわなければならないが、ポリアリールアミン(Proc. SPIE. Vol.3148. P139〜150, 1997.・・・非特許文献1)は溶解性に乏しく更なる改良が望まれている。   Low-molecular film formation requires a vacuum process such as vapor deposition, which increases manufacturing costs. However, high-molecular film formation can be performed by a wet process, which can reduce costs. is there. However, in order to enable film formation by a wet process, it is necessary to design a molecule that is soluble in an organic solvent, but polyarylamine (Proc. SPIE. Vol. 3148. P139-150, 1997.・ Non-patent document 1) is poor in solubility and further improvement is desired.

特開平10−310635号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-310635 特開平8−157575号公報JP-A-8-157575 特表2002−515078号公Special Table 2002-515078 Proc. SPIE. Vol.3148. P139〜150, 1997Proc. SPIE. Vol. 3148. P139-150, 1997

本発明は上記従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、優れた発光特性を有すると共に耐久性に優れた有機薄膜EL素子用の高分子材料として、有機トランジスタの活性層用高分子材料として、また、電子写真感光体用材料などの有機エレクトロニクス用素材として有用な新規アリールアミン重合体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above state of the art, and as a polymer material for an organic thin film EL element having excellent light emission characteristics and excellent durability, as a polymer material for an active layer of an organic transistor. Another object of the present invention is to provide a novel arylamine polymer useful as a material for organic electronics such as a material for an electrophotographic photoreceptor.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の構成単位を含有する新規アリールアミン重合体により上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題は本発明の(1)〜(6)によって解決される。
(1)「下記一般式(I)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a novel arylamine polymer containing a specific structural unit, and have completed the present invention.
That is, the said subject is solved by (1)-(6) of this invention.
(1) "Arylamine polymer having a repeating unit represented by the following general formula (I).

Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の1価基であり、窒素原子と結合する芳香族炭化水素基であるAr、Ar、Arを構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)」;
(2)「前記一般式(I)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(II)で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とする前記(1)に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group. Ar 1 and Ar 2 are divalent groups of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group; Ar 3 is a monovalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, and at least one of hydrogen atoms constituting Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 which are aromatic hydrocarbon groups bonded to a nitrogen atom is Substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.) ";
(2) The arylamine according to (1) above, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (I) has a repeating unit represented by the following general formula (II): Polymer.

Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。Rはハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、xは0から5の整数を表わす。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)」;
(3)「前記一般式(II)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体において、該一般式(II)中のRが長鎖アルキル基であり、xは1から5の整数であり、xが2から5の整数の場合、Rは同一でも別異でもよいことを特徴とする前記(2)に記載のアリールアミン重合体」;
(4)「前記一般式(II)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(III)で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とする前記(2)または(3)に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group. Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 1 represents a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or an alkoxy group or an alkylthio group, x represents an integer of 0 to 5, and three aromatic hydrocarbon groups bonded to the nitrogen atom At least one of the constituent hydrogen atoms is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and when there are a plurality of hydrogen atoms, they may be the same or different.
(3) In the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (II), R 1 in the general formula (II) is a long-chain alkyl group, and x is an integer of 1 to 5. , When x is an integer of 2 to 5, R 1 may be the same or different, and the arylamine polymer as described in (2) above;
(4) In the above (2) or (3), the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (II) has a repeating unit represented by the following general formula (III): The arylamine polymer as described.

Figure 0004546904
(式中、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。Rは長鎖アルキル基を表わし、xは0から5の整数を表わす。R、Rはそれぞれ、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、yおよびzはそれぞれ0から5の整数を表わし、yとzの合計が2以上の場合、Rおよび/またはRは同一でも別異でもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)」;
(5)「前記一般式(I)で表わされる繰り返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(IV)で表わされることを特徴とする前記(1)に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(In the formula, Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 1 represents a long-chain alkyl group, and x represents an integer of 0 to 5. R 2 , R 3 represents a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, y and z each represents an integer of 0 to 5, and when the sum of y and z is 2 or more, R 3 2 and / or R 3 may be the same or different, and at least one of the hydrogen atoms constituting the three aromatic hydrocarbon groups bonded to the nitrogen atom is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group. And if there are multiple, they may be the same or different.) ";
(5) The arylamine polymer as described in (1) above, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (IV).

Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わし、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、tは1から3の整数を表し、uは1から4の整数を表わし、tまたはuが2以上の整数の場合、t個のRはそれぞれ異なっていてもよく、u個のRもそれぞれ異なっていてもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)」;
(6)「前記一般式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(V)で表わされることを特徴とする前記(5)に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group, and Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and t represents an integer of 1 to 3. U represents an integer of 1 to 4, and when t or u is an integer of 2 or more, t R 4 s may be different from each other, and u R 5 may be different from each other. When at least one hydrogen atom constituting three aromatic hydrocarbon groups bonded to a nitrogen atom is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, It may be different, even in the same). ";
(6) The arylamine polymer as described in (5) above, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (IV) is represented by the following general formula (V).

Figure 0004546904
(式中、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。
、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、tは1から3の整数を表わし、uは1から4の整数を表わし、tまたはuが2以上の整数の場合、t個のRはそれぞれ異なっていてもよく、u個のRもそれぞれ異なっていてもよく、yおよびzはそれぞれ0から5の整数を表し、yとzの合計が2以上の場合、Rおよび/またはRは同一でも別異でもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)」。
Figure 0004546904
(In the formula, Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and t is 1 to 3 represents an integer of 3, u represents an integer of 1 to 4, and when t or u is an integer of 2 or more, t R 4 s may be different from each other, and u R 5 may be different from each other. Y and z each represents an integer of 0 to 5, and when the sum of y and z is 2 or more, R 2 and / or R 3 may be the same or different. And at least 1 is replaced by the alkyl group, the alkoxy group, or the alkylthio group among the hydrogen atoms which comprise the three aromatic hydrocarbon groups couple | bonded with a nitrogen atom, and when two or more exist, they may be the same or different. ) "

本発明の新規アリールアミン重合体は、優れた発光特性を有すると共に耐久性に優れた有機薄膜EL素子用の高分子材料として、また有機トランジスタ用の電荷輸送性高分子材料、また、電子写真感光体用材料などの有機エレクトロニクス用素材などとして有用である。   The novel arylamine polymer of the present invention has excellent light emission characteristics and excellent durability as a polymer material for an organic thin film EL device, a charge transporting polymer material for an organic transistor, and an electrophotographic photosensitive material. It is useful as a material for organic electronics such as body materials.

本発明のアリールアミン重合体は有機トランジスタ用の電荷輸送性高分子材料として、また優れた発光特性を有すると共に耐久性に優れた有機薄膜EL素子用の高分子材料などとして有用である。   The arylamine polymer of the present invention is useful as a charge transporting polymer material for organic transistors, and as a polymer material for organic thin film EL devices having excellent light emission characteristics and excellent durability.

以下に本発明のアリールアミン重合体の製造法について説明する。
本発明のアリールアミン重合体の製造方法は、例えばアルデヒドとホスホネートを用いたWittig−Horner反応、アルデヒドとホスホニウム塩を用いたWittig反応、ビニル置換体とハロゲン化物を用いたHeck反応、アミンとハロゲン化物を用いたUllmann反応などを用いることができ、公知の方法により製造可能である。特にWittig−Horner反応およびWittig反応は反応操作の簡便さから有効である。
The method for producing the arylamine polymer of the present invention will be described below.
The production method of the arylamine polymer of the present invention includes, for example, Wittig-Horner reaction using aldehyde and phosphonate, Wittig reaction using aldehyde and phosphonium salt, Heck reaction using vinyl substituent and halide, amine and halide Ullmann reaction using can be used, and can be produced by a known method. In particular, the Wittig-Horner reaction and the Wittig reaction are effective because of the simplicity of the reaction operation.

一例としてWittig−Horner反応を用いた本発明における重合体の製造方法について説明する。
本発明における重合体は、下記の反応式で示されるように、ホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物が化学量論的に等しく存在する溶液と、その2倍モル量以上の塩基を混合させることにより重合反応が進行し、得ることができる。
As an example, a method for producing a polymer in the present invention using a Wittig-Horner reaction will be described.
As shown in the following reaction formula, the polymer in the present invention is polymerized by mixing a solution in which the phosphonate ester compound and the aldehyde compound are present stoichiometrically and a base more than twice the molar amount thereof. The reaction proceeds and can be obtained.

Figure 0004546904
Figure 0004546904

上記ジアルデヒド化合物は、公知の種々の反応により合成することが可能である。
例として下記Vilsmeier反応、
The dialdehyde compound can be synthesized by various known reactions.
For example, the following Vilsmeier reaction,

Figure 0004546904
Figure 0004546904

あるいは、アリールリチウム化合物と、DMF、N−ホルミルモルホリン、N−ホルミルピペリジン等をはじめとするホルミル化剤との反応、   Alternatively, a reaction of an aryllithium compound with a formylating agent such as DMF, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine,

Figure 0004546904
Figure 0004546904

あるいは、下記Gatterman反応、   Alternatively, the following Gatterman reaction,

Figure 0004546904
Figure 0004546904

あるいは、ヒドロキシメチル化合物の各種酸化反応、   Alternatively, various oxidation reactions of hydroxymethyl compounds,

Figure 0004546904
等を一例として挙げることができる。
本発明においては、これら反応を用いて、目的とする重合体に対応する原料ジアルデヒド化合物を合成することができる。
Figure 0004546904
Etc. can be mentioned as an example.
In the present invention, using these reactions, a raw material dialdehyde compound corresponding to the target polymer can be synthesized.

また、上記ホスホン酸ジエステル化合物についても、公知の種々の反応により合成することが可能であるが、下記Michaelis−Arbuzov反応が特に容易である。   The phosphonic acid diester compound can also be synthesized by various known reactions, but the following Michaelis-Arbuzov reaction is particularly easy.

Figure 0004546904
Figure 0004546904

上記重合反応には塩基を使用するが、該塩基はホスホネートカルボアニオンが形成されるものであれば特に限定されず、金属アルコシド、金属ヒドリド、有機リチウム化合物等が挙げられ、例えばカリウムt−ブトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、リチウムt−ブトキシド、カリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、カリウムメトキシド、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、フェニルリチウム、リチウムナフチリド、リチウムアミド、リチウムジイソプロピルアミド等を挙げることができる。
反応に用いる塩基の量は、通常ホスホン酸エステル化合物の重合活性点に対して同量使用するだけでよいが、さらに過剰量用いても支障ない。
A base is used for the polymerization reaction, and the base is not particularly limited as long as a phosphonate carbanion is formed, and examples thereof include metal alkoxides, metal hydrides, organolithium compounds, and the like, such as potassium t-butoxide, Sodium t-butoxide, lithium t-butoxide, potassium 2-methyl-2-butoxide, sodium 2-methyl-2-butoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide, potassium methoxide, sodium hydride, hydrogenation Examples include potassium, methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, n-butyl lithium, s-butyl lithium, t-butyl lithium, phenyl lithium, lithium naphthylide, lithium amide, lithium diisopropylamide and the like.
The amount of the base used in the reaction is usually only the same amount as the polymerization active point of the phosphonate ester compound, but an excessive amount can be used.

上記の塩基は固形状態や懸濁溶液の状態で反応系内に添加してもよいが、得られる重合体の均質性が良好になるために、特に均一溶液として添加することが好ましい。塩基を溶解する溶媒としては、使用する塩基と安定な溶液を形成する溶媒を選択しなければならないが、その他の要因として塩基の溶解度が高いものがよく、また反応系で生成する高分子量体の反応溶媒に対する溶解性を損ねないものがよく、さらに生成する高分子量体が良好に溶解する溶媒がよく、用いる塩基と製造する高分子量体の特性に応じて、一般に知られているアルコール系、エーテル系、アミン系、炭化水素系溶媒等から任意に選択することができる。   The above-mentioned base may be added to the reaction system in a solid state or a suspended solution state, but it is particularly preferable to add it as a homogeneous solution in order to improve the homogeneity of the resulting polymer. As the solvent for dissolving the base, a solvent that forms a stable solution with the base to be used must be selected, but as other factors, those having a high solubility of the base are preferable, and the high molecular weight product produced in the reaction system is also preferred. Those that do not impair the solubility in the reaction solvent are good. Further, the solvent in which the high molecular weight product to be formed dissolves well is good. Depending on the characteristics of the base used and the high molecular weight to be produced, generally known alcohols and ethers are used. It can be arbitrarily selected from a system, an amine system, a hydrocarbon solvent and the like.

塩基とそれを均一に溶解する溶媒の組み合わせとしては、例えばナトリウムメトキシドのメタノール溶液、ナトリウムエトキシドのエタノール溶液、カリウムt−ブトキシドの2−プロパノール溶液、カリウムt−ブトキシドの2−メチル−2−プロパノール溶液、カリウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、カリウムt−ブトキシドのジオキサン溶液、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液、メチルリチウムのエーテル溶液、リチウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、リチウムジイソプロピルアミドのシクロヘキサン溶液、カリウムビストリメチルシリルアミドのトルエン溶液等をはじめとして、種々の組み合わせの溶液が挙げられ、幾つかの溶液は市販品として容易に入手することができる。温和な反応条件、取り扱いの容易さの観点から好ましくは金属アルコキシド系の溶液が用いられ、生成する重合体の溶解性、取り扱いの容易さ、反応の効率性、生成する重合体の溶解性等の観点からより、好ましくは金属t−ブトキシドのエーテル系が用いられ、さらに好ましくはカリウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液が用いられる。   Examples of a combination of a base and a solvent for uniformly dissolving the base include, for example, a methanol solution of sodium methoxide, an ethanol solution of sodium ethoxide, a 2-propanol solution of potassium t-butoxide, and 2-methyl-2-methyl ester of potassium t-butoxide. Propanol solution, potassium t-butoxide in tetrahydrofuran, potassium t-butoxide in dioxane, n-butyllithium in hexane, methyllithium in ether, lithium t-butoxide in tetrahydrofuran, lithium diisopropylamide in cyclohexane, potassium bis There are various combinations of solutions including a toluene solution of trimethylsilylamide and the like, and some solutions are easily available as commercial products. From the viewpoint of mild reaction conditions and ease of handling, a metal alkoxide-based solution is preferably used, such as solubility of the polymer to be produced, ease of handling, efficiency of the reaction, solubility of the polymer to be produced, etc. From the viewpoint, an ether system of metal t-butoxide is preferably used, and a tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide is more preferably used.

上記重合反応はホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物の溶液に塩基溶液を添加してもよく、塩基溶液にホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物の溶液を加えてもよく、同時に反応系に加えてもよく、添加の順序に制約はない。
上記重合反応における重合時間は、用いられるモノマーの反応性、または望まれる重合体の分子量等に応じて適宜設定すればよいが、0.2時間〜30時間が好適である。
上記重合反応における反応温度は特に制御する必要なく室温において良好に重合反応が進行するが、反応効率をより上げるために加熱したり、または冷却してより温和な条件にすることも可能である。
In the above polymerization reaction, a base solution may be added to the solution of the phosphonate ester compound and the aldehyde compound, a solution of the phosphonate ester compound and the aldehyde compound may be added to the base solution, and may be added to the reaction system at the same time. There is no restriction on the order of addition.
The polymerization time in the above polymerization reaction may be appropriately set according to the reactivity of the monomers used or the molecular weight of the desired polymer, but is preferably 0.2 hours to 30 hours.
The reaction temperature in the above polymerization reaction does not need to be controlled and the polymerization reaction proceeds favorably at room temperature. However, it is possible to heat or cool to raise the reaction efficiency to a milder condition.

また、以上の重合操作において分子量を調節するために分子量調節剤、または末端修飾基として重合体の末端を封止するための封止剤を反応途中に添加することも可能であり、反応開始時に添加しておくことも可能である。従って、本発明におけるアリールアミン重合体の末端には停止剤に基づく置換基が結合してもよい。
分子量調節剤、末端封止剤としては、ベンジルホスホン酸ジエチル、ベンズアルデヒド等、反応活性基を1個有する化合物が挙げられる。
It is also possible to add a molecular weight modifier in the above polymerization operation, or a sealing agent for sealing the end of the polymer as a terminal modifying group during the reaction, at the start of the reaction. It is also possible to add it. Therefore, a substituent based on a terminator may be bonded to the terminal of the arylamine polymer in the present invention.
Examples of the molecular weight regulator and terminal blocking agent include compounds having one reactive group such as diethyl benzylphosphonate and benzaldehyde.

本発明の重合体の好ましい分子量はポリスチレン換算数平均分子量で1000〜1000000であり、より好ましくは2000〜500000である。分子量が小さすぎる場合にはクラックの発生等成膜性が悪化し実用性に乏しくなる。また分子量が大きすぎる場合には、一般の有機溶媒への溶解性が悪くなり、溶液の粘度が高くなって塗工が困難になり、やはり実用性上問題になる。
また、機械的特性を改良するために重合時に分岐化剤を少量加えることもできる。使用される分岐化剤は、重合反応活性基を3つ以上(同種でも異種でもよい)有する化合物である。これらの分岐化剤は単独で使用してもよく、また複数併用してもよい。
The preferred molecular weight of the polymer of the present invention is 1,000 to 1,000,000, more preferably 2000 to 500,000 in terms of polystyrene-reduced number average molecular weight. When the molecular weight is too small, the film forming property such as the generation of cracks is deteriorated and the practicality becomes poor. On the other hand, when the molecular weight is too large, the solubility in a general organic solvent is deteriorated, the viscosity of the solution becomes high and the coating becomes difficult, which also causes a problem in practical use.
Also, a small amount of a branching agent can be added during the polymerization in order to improve the mechanical properties. The branching agent used is a compound having three or more polymerization reaction active groups (which may be the same or different). These branching agents may be used alone or in combination.

以上のようにして得られたアリールアミン重合体は、重合に使用した塩基、未反応モノマー、末端停止剤、又、重合中に発生した無機塩等の不純物を除去して使用することが好ましい。これら精製操作は再沈澱、抽出、ソックスレー抽出、限外濾過、透析等をはじめとする従来公知の方法を使用できる。   The arylamine polymer obtained as described above is preferably used after removing impurities such as the base, unreacted monomer, terminal stopper, and inorganic salt generated during the polymerization. For these purification operations, conventionally known methods such as reprecipitation, extraction, Soxhlet extraction, ultrafiltration, dialysis and the like can be used.

上記重合反応による製造方法により得られた本発明の重合体は、スピンコート法、キャスト法、ディップ法、インクジェット法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、スプレー塗工等の公知の成膜方法により、クラックのない強度、靭性、耐久性等に優れた良好な薄膜を作製することが可能であり、有機EL素子、有機トランジスタ素子などの材料として好適に用いることが可能である。   The polymer of the present invention obtained by the production method by the polymerization reaction is a known film formation method such as spin coating method, casting method, dipping method, ink jet method, doctor blade method, screen printing method, spray coating, etc. A good thin film excellent in strength, toughness, durability and the like without cracks can be produced, and can be suitably used as a material for organic EL elements, organic transistor elements, and the like.

次に本発明の重合体の繰り返し単位(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)についてさらに詳細に説明する。
前記一般式(I)における置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基Arとしては単環基、多環基(縮合多環基、非縮合多環基)の何れでもよく、一例として以下のものを挙げることができる。
Next, the repeating units (I), (II), (III), (IV) and (V) of the polymer of the present invention will be described in more detail.
The substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group Ar 3 in the general formula (I) may be a monocyclic group or a polycyclic group (a condensed polycyclic group or a non-condensed polycyclic group). Can be mentioned.

例えばフェニル基、ナフチル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられ、前記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)における、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基Ar、Arとしては、単環式、非縮合多環式または縮合多環式芳香族炭化水素基等であり、一例としては、Arの例として挙げた上記芳香族基の2価基が挙げられる。 Examples include phenyl group, naphthyl group, pyrenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, anthryl group, triphenylenyl group, chrycenyl group, biphenyl group, terphenyl group, etc., and the general formulas (I), (II), (III) In (IV) and (V), the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon groups Ar 1 and Ar 2 are monocyclic, non-condensed polycyclic or condensed polycyclic aromatic hydrocarbon groups, etc. As an example, the divalent group of the aromatic group mentioned as an example of Ar 3 can be mentioned.

また、これら芳香族炭化水素基は以下に示す置換基を有していてもよい。
(1)ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基。
(2)炭素数1〜25の直鎖または分岐鎖の、アルキル基、アルコキシ基。これらはさらにハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルチオ基で置換されていてもよい。
(3)アリールオキシ基。(アリール基としてフェニル基、ナフチル基を有するアリールオキシ基が挙げられる。これらは、ハロゲン原子を置換基として含有してもよく、炭素数1〜25の直鎖または分岐鎖の、アルキル基またはアルコキシ基あるいはアルキルチオ基を含有していてもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−クロロフェノキシ基、6−メチル−2−ナフチルオキシ基等が挙げられる。)
(4)アルキルチオ基又はアリールチオ基。(アルキルチオ基又はアリールチオ基としては、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。)
(5)アルキルおよび/またはアリール置換アミノ基。(具体的には、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(p−トリル)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ユロリジル基等が挙げられる。)
(6)アシル基。(アシル基としては、具体的にはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。)
Moreover, these aromatic hydrocarbon groups may have a substituent shown below.
(1) Halogen atom, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group.
(2) A linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 25 carbon atoms. These may be further substituted with a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, or an alkylthio group.
(3) Aryloxy group. (Examples include aryloxy groups having a phenyl group or a naphthyl group as the aryl group. These may contain a halogen atom as a substituent, and are a linear or branched alkyl group or alkoxy having 1 to 25 carbon atoms. A phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methylphenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, a 4-chlorophenoxy group, And 6-methyl-2-naphthyloxy group.
(4) An alkylthio group or an arylthio group. (Specific examples of the alkylthio group or arylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a phenylthio group, and a p-methylphenylthio group.)
(5) Alkyl and / or aryl substituted amino groups. (Specifically, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (p-tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And a urolidyl group.)
(6) Acyl group. (Specific examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a malonyl group, and a benzoyl group.)

本発明の前記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)で表わされる繰り返し単位を有するアリールアミン重合体は、窒素原子に結合する芳香環上に、置換もしくは無置換の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基を置換基として有するものであり、溶媒への溶解性向上の観点からは、置換基もしくは無置換の、アルキル基やアルコキシ基、アルキルチオ基を有することが好ましい。これら置換基の炭素数が増加すれば溶解性はより向上するが、その反面、電荷輸送性等の特性は低下してしまうため、溶解性が損なわれない範囲で所望の特性が得られるような置換基を選択することが好ましい。その場合の好適な置換基の例としては炭素数が1〜25の、アルキル基、アルコキシ基及びアルキルチオ基が挙げられる。これら置換基を複数有する場合は同一のものを複数導入してもよいし、異なるものを複数導入してもよい。また、これらのアルキル基、アルコキシ基及びアルキルチオ基はさらにハロゲン原子、シアノ基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、または炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、アルコキシ基あるいはアルキルチオ基で置換されたアリール基を含有していてもよい。   The arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formulas (I), (II), (III), (IV) and (V) of the present invention is substituted or substituted on an aromatic ring bonded to a nitrogen atom. It has an unsubstituted alkyl group, alkoxy group, or alkylthio group as a substituent. From the viewpoint of improving solubility in a solvent, it has a substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxy group, or alkylthio group. Is preferred. If the number of carbons of these substituents increases, the solubility will be improved, but on the other hand, the properties such as charge transportability will decrease, so that the desired properties can be obtained within the range where the solubility is not impaired. It is preferred to select a substituent. Examples of suitable substituents in that case include alkyl groups, alkoxy groups and alkylthio groups having 1 to 25 carbon atoms. In the case of having a plurality of these substituents, a plurality of the same ones may be introduced, or a plurality of different ones may be introduced. These alkyl groups, alkoxy groups and alkylthio groups are further halogen atoms, cyano groups, aryl groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups or An aryl group substituted with an alkylthio group may be contained.

アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を一例として挙げることができ、アルコキシ基、アルキルチオ基としては上記アルキル基の結合位に酸素原子または硫黄原子を挿入してアルコキシ基、アルキルチオ基としたものが一例として挙げられる。   Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-butyl group, i-butyl group, pentyl group, hexyl group, Heptyl, octyl, nonyl, decyl, 3,7-dimethyloctyl, 2-ethylhexyl, trifluoromethyl, 2-cyanoethyl, benzyl, 4-chlorobenzyl, 4-methylbenzyl, A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. can be mentioned as an example, As an alkoxy group and an alkylthio group, what made the alkoxy group and the alkylthio group by inserting an oxygen atom or a sulfur atom in the bond position of the said alkyl group is mentioned as an example. .

前記一般式(I)、(II)および(IV)におけるXにおいて、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の好ましい例としては、単環基、多環基(縮合多環基、非縮合多環基)の何れでもよく、一例として以下のものを挙げることができる。   In X in the general formulas (I), (II) and (IV), preferred examples of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group include a monocyclic group, a polycyclic group (a condensed polycyclic group, a non-condensed polycyclic group). Any of (cyclic group) may be used, and examples thereof include the following.

例えばフェニル基、ナフチル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。   Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, an azulenyl group, an anthryl group, a triphenylenyl group, a chrycenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group.

また、これら芳香族炭化水素基は以下に示す置換基を有していてもよい。
(1)ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基。
(2)炭素数1〜25の直鎖または分岐鎖の、アルキル基、アルコキシ基。これらはさらにハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルチオ基で置換されていてもよい。
(3)アリールオキシ基。(アリール基としてフェニル基、ナフチル基を有するアリールオキシ基が挙げられる。これらは、ハロゲン原子を置換基として含有してもよく、炭素数1〜25の直鎖または分岐鎖の、アルキル基またはアルコキシ基あるいはアルキルチオ基を含有していてもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−クロロフェノキシ基、6−メチル−2−ナフチルオキシ基等が挙げられる。)
(4)アルキルチオ基又はアリールチオ基。(アルキルチオ基又はアリールチオ基としては、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。)
(5)アルキルおよび/またはアリール置換アミノ基。(具体的には、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(p−トリル)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ユロリジル基等が挙げられる。)
(6)アシル基。(アシル基としては、具体的にはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、マロニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。)
Moreover, these aromatic hydrocarbon groups may have a substituent shown below.
(1) Halogen atom, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group.
(2) A linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 25 carbon atoms. These may be further substituted with a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, or an alkylthio group.
(3) Aryloxy group. (Examples include aryloxy groups having a phenyl group or a naphthyl group as the aryl group. These may contain a halogen atom as a substituent, and are a linear or branched alkyl group or alkoxy having 1 to 25 carbon atoms. A phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methylphenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, a 4-chlorophenoxy group, And 6-methyl-2-naphthyloxy group.
(4) An alkylthio group or an arylthio group. (Specific examples of the alkylthio group or arylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a phenylthio group, and a p-methylphenylthio group.)
(5) Alkyl and / or aryl substituted amino groups. (Specifically, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (p-tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And a urolidyl group.)
(6) Acyl group. (Specific examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a malonyl group, and a benzoyl group.)

置換もしくは無置換のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を一例として挙げることができる。   Specific examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-butyl group, i-butyl group, and pentyl. Group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 2-ethylhexyl group, trifluoromethyl group, 2-cyanoethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4 -A methylbenzyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. can be mentioned as an example.

本発明の重合体は、アルキル基やアルコキシ基、アルキルチオ基の存在により、溶媒への溶解性が向上する。これらの材質において溶解性を向上させることは、有機EL素子や有機トランジスタ素子製造の際の、湿式成膜過程の製造許容範囲が大きくなることから重要である。例えば塗工溶媒の選択肢の拡大、溶液調製時の温度範囲の拡大、溶媒の乾燥時の温度及び圧力範囲の拡大となり、これらプロセッシビリティーの高さにより、結果的に高純度で均一性の高い高品質な薄膜が得られる可能性が高くなる。   The polymer of the present invention has improved solubility in a solvent due to the presence of an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylthio group. It is important to improve the solubility of these materials because the manufacturing tolerance of the wet film-forming process is increased when manufacturing organic EL elements and organic transistor elements. For example, the choice of coating solvent is expanded, the temperature range during solution preparation is expanded, the temperature and pressure range during solvent drying is expanded, and the high processability results in high purity and high uniformity. The possibility of obtaining a high-quality thin film increases.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例によって制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples unless it exceeds the gist.

実施例1
重合体1の合成
Example 1
Synthesis of polymer 1

Figure 0004546904
200ml四つ口フラスコに、上記のジアルデヒド1.465g(3.8mmol)及びジホスホネート2.016g(3.8mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン60ml、およびベンズアルデヒド10mg(0.095mmol)を加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0mol dm−3テトラヒドロフラン溶液11.4ml(11.4mmol)を滴下し室温で2時間撹拌した後、ベンジルホスホン酸ジエチル89.3mg(0.391mmol)を加え、さらに1時間撹拌した。酢酸およそ0.4mlを加えて反応を終了し、反応溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体1を2.20g得た。収率94%。
元素分析値(計算値);C:90.83%(91.07%)、H:6.76%(6.67%)、N:2.02%(2.26%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は103.5℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は3800、重量平均分子量は1800であった。
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図1に示した。
Figure 0004546904
Into a 200 ml four-necked flask, put 1.465 g (3.8 mmol) of the above dialdehyde and 2.016 g (3.8 mmol) of diphosphonate, purge with nitrogen and add 60 ml of tetrahydrofuran and 10 mg (0.095 mmol) of benzaldehyde. It was. To this solution, 11.4 ml (11.4 mmol) of 1.0 mol dm -3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours, and then 89.3 mg (0.391 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added, The mixture was further stirred for 1 hour. About 0.4 ml of acetic acid was added to complete the reaction, and the reaction solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 2.20 g of Polymer 1. Yield 94%.
Elemental analysis value (calculated value); C: 90.83% (91.07%), H: 6.76% (6.67%), N: 2.02% (2.26%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 103.5 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 3,800, and the weight average molecular weight was 1,800.
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

実施例2
重合体2の合成
Example 2
Synthesis of polymer 2

Figure 0004546904
200ml四つ口フラスコに、上記のジアルデヒド1.000g(3.17mmol)及びジホスホネート1.682g(3.17mmol)を入れ、窒素置換してジメチルホルムアミド90ml、およびベンズアルデヒド10mg(0.095mmol)を加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0mol dm−3テトラヒドロフラン溶液7.93ml(7.93mmol)を滴下し室温で2時間撹拌した後、ベンジルホスホン酸ジエチル144.7mg(0.634mmol)を加え、さらに1時間撹拌した。酢酸およそ0.3mlを加えて反応を終了し、反応溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体2を1.20g得た。収率72%。
元素分析値(計算値);C:91.82%(91.58%)、H:5.85%(5.81%)、N:2.55%(2.60%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は1800、重量平均分子量は1200であった。
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図2に示した。
Figure 0004546904
In a 200 ml four-necked flask, put 1.000 g (3.17 mmol) of the above dialdehyde and 1.682 g (3.17 mmol) of diphosphonate, and purge with nitrogen to give 90 ml of dimethylformamide and 10 mg (0.095 mmol) of benzaldehyde. added. To this solution, 7.93 ml (7.93 mmol) of 1.0 mol dm -3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours, and then 144.7 mg (0.634 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added, The mixture was further stirred for 1 hour. About 0.3 ml of acetic acid was added to complete the reaction, and the reaction solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 1.20 g of polymer 2. Yield 72%.
Elemental analysis value (calculated value); C: 91.82% (91.58%), H: 5.85% (5.81%), N: 2.55% (2.60%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 1800, and the weight average molecular weight was 1200.
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

実施例3
重合体3の合成
Example 3
Synthesis of polymer 3

Figure 0004546904
50ml三つ口フラスコに、上記のジアルデヒド0.417g(1.0mmol)及びジホスホネート0.590g(1.0mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン17ml、およびベンズアルデヒド2mg(0.018mmol)を加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0mol dm−3テトラヒドロフラン溶液3.0ml(3.0mmol)を滴下し室温で2時間撹拌した後、40℃にて1時間攪拌した。その後、ベンジルホスホン酸ジエチル32.0mg(0.140mmol)を加え、さらに1時間撹拌した。酢酸およそ0.2mlを加えて反応を終了し、反応溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体3を0.364g得た。収率52%。
元素分析値(計算値);C:87.21%(87.52%)、H:6.18%(5.90%)、N:1.94%(2.00%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は2800、重量平均分子量は5800であった。
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図3に示した。
Figure 0004546904
In a 50 ml three-necked flask, add 0.417 g (1.0 mmol) of the above dialdehyde and 0.590 g (1.0 mmol) of diphosphonate, purge with nitrogen and add 17 ml of tetrahydrofuran and 2 mg (0.018 mmol) of benzaldehyde. It was. To this solution, 3.0 ml (3.0 mmol) of a 1.0 mol dm -3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours, and then stirred at 40 ° C for 1 hour. Thereafter, 32.0 mg (0.140 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. About 0.2 ml of acetic acid was added to terminate the reaction, and the reaction solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 0.364 g of Polymer 3. Yield 52%.
Elemental analysis value (calculated value); C: 87.21% (87.52%), H: 6.18% (5.90%), N: 1.94% (2.00%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 2,800, and the weight average molecular weight was 5,800.
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

実施例4
重合体4の合成
Example 4
Synthesis of polymer 4

Figure 0004546904
50ml三つ口フラスコに、上記のジアルデヒド0.475g(1.11mmol)及びジホスホネート0.586g(1.11mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン15mlを加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0mol dm−3テトラヒドロフラン溶液3.3ml(3.3mmol)を滴下し室温で1時間撹拌した後、さらに40℃にて3時間攪拌した。その後、ベンズアルデヒド31mg(0.030mmol)を加え、1時間撹拌した後、続けて、ベンジルホスホン酸ジエチル45.3mg(0.198mmol)を加え、さらに1時間撹拌した。酢酸およそ0.2mlを加えて反応を終了し、反応溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体4を0.432g得た。収率60%。
元素分析値(計算値);C:88.15%(88.44%)、H:6.71%(6.96%)、N:2.18%(2.15%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は1800、重量平均分子量は3300であった。
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図4に示した。
Figure 0004546904
In a 50 ml three-necked flask, 0.475 g (1.11 mmol) of the dialdehyde and 0.586 g (1.11 mmol) of diphosphonate were placed, and the atmosphere was replaced with nitrogen, and 15 ml of tetrahydrofuran was added. To this solution, 3.3 ml (3.3 mmol) of a 1.0 mol dm -3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour, and further stirred at 40 ° C for 3 hours. Thereafter, 31 mg (0.030 mmol) of benzaldehyde was added and stirred for 1 hour, and then 45.3 mg (0.198 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added and further stirred for 1 hour. About 0.2 ml of acetic acid was added to terminate the reaction, and the reaction solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 0.432 g of polymer 4. Yield 60%.
Elemental analysis value (calculated value); C: 88.15% (88.44%), H: 6.71% (6.96%), N: 2.18% (2.15%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 1,800, and the weight average molecular weight was 3,300.
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

実施例1で得られたアリールアミン重合体の赤外吸収スペクトル図である。2 is an infrared absorption spectrum diagram of the arylamine polymer obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたアリールアミン重合体の赤外吸収スペクトル図である。2 is an infrared absorption spectrum diagram of the arylamine polymer obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたアリールアミン重合体の赤外吸収スペクトル図である。2 is an infrared absorption spectrum diagram of the arylamine polymer obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られたアリールアミン重合体の赤外吸収スペクトル図である。4 is an infrared absorption spectrum diagram of the arylamine polymer obtained in Example 4. FIG.

Claims (6)

下記一般式(I)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の1価基であり、窒素原子と結合する芳香族炭化水素基であるAr、Ar、Arを構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)
An arylamine polymer having a repeating unit represented by the following general formula (I).
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group. Ar 1 and Ar 2 are divalent groups of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group; Ar 3 is a monovalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, and at least one of hydrogen atoms constituting Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 which are aromatic hydrocarbon groups bonded to a nitrogen atom is (It is substituted by an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and when there are plural groups, they may be the same or different.)
前記一般式(I)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(II)で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。Rはハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、xは0から5の整数を表わす。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)
The arylamine polymer according to claim 1, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (I) has a repeating unit represented by the following general formula (II).
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group. Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 1 represents a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or an alkoxy group or an alkylthio group, x represents an integer of 0 to 5, and three aromatic hydrocarbon groups bonded to the nitrogen atom (At least one of the constituent hydrogen atoms is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and when there are a plurality of hydrogen atoms, they may be the same or different.)
前記一般式(II)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体において、該一般式(II)中のRが長鎖アルキル基であり、xは1から5の整数であり、xが2から5の整数の場合、Rは同一でも別異でもよいことを特徴とする請求項2に記載のアリールアミン重合体。 In the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (II), R 1 in the general formula (II) is a long-chain alkyl group, x is an integer of 1 to 5, and x is 2 The arylamine polymer according to claim 2, wherein R 1 may be the same or different in the case of an integer from 1 to 5. 前記一般式(II)で表わされる繰返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(III)で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とする請求項2または3に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(式中、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。Rは長鎖アルキル基を表わし、xは0から5の整数を表わす。R、Rはそれぞれ、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、yおよびzはそれぞれ0から5の整数を表わし、yとzの合計が2以上の場合、Rおよび/またはRは同一でも別異でもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)
The arylamine polymer according to claim 2 or 3, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (II) has a repeating unit represented by the following general formula (III).
Figure 0004546904
(In the formula, Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 1 represents a long-chain alkyl group, and x represents an integer of 0 to 5. R 2 , R 3 represents a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, y and z each represents an integer of 0 to 5, and when the sum of y and z is 2 or more, R 3 2 and / or R 3 may be the same or different, and at least one of the hydrogen atoms constituting the three aromatic hydrocarbon groups bonded to the nitrogen atom is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group. If there are multiple, they may be the same or different.)
前記一般式(I)で表わされる繰り返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(IV)で表わされることを特徴とする請求項1に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(式中、Xは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換のアルキル基を表わし、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、tは1から3の整数を表し、uは1から4の整数を表わし、tまたはuが2以上の整数の場合、t個のRはそれぞれ異なっていてもよく、u個のRもそれぞれ異なっていてもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)
The arylamine polymer according to claim 1, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (IV).
Figure 0004546904
(In the formula, X represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group or a substituted or unsubstituted alkyl group, and Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and t represents an integer of 1 to 3. U represents an integer of 1 to 4, and when t or u is an integer of 2 or more, t R 4 s may be different from each other, and u R 5 may be different from each other. When at least one hydrogen atom constituting three aromatic hydrocarbon groups bonded to a nitrogen atom is substituted with an alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, It may be different, even in the same.)
前記一般式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するアリールアミン重合体が、下記一般式(V)で表わされることを特徴とする請求項5に記載のアリールアミン重合体。
Figure 0004546904
(式中、Ar、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の2価基を表わす。
、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基を表わし、tは1から3の整数を表わし、uは1から4の整数を表わし、tまたはuが2以上の整数の場合、t個のRはそれぞれ異なっていてもよく、u個のRもそれぞれ異なっていてもよく、yおよびzはそれぞれ0から5の整数を表し、yとzの合計が2以上の場合、Rおよび/またはRは同一でも別異でもよい。そして窒素原子と結合する3個の芳香族炭化水素基を構成する水素原子のうち少なくとも1つがアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキルチオ基により置換されており、複数存在する場合は同一でも別異でもよい。)





The arylamine polymer according to claim 5, wherein the arylamine polymer having a repeating unit represented by the general formula (IV) is represented by the following general formula (V).
Figure 0004546904
(In the formula, Ar 1 and Ar 2 represent a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group, and t is 1 to 3 represents an integer of 3, u represents an integer of 1 to 4, and when t or u is an integer of 2 or more, t R 4 s may be different from each other, and u R 5 may be different from each other. Y and z each represents an integer of 0 to 5, and when the sum of y and z is 2 or more, R 2 and / or R 3 may be the same or different. And at least 1 is replaced by the alkyl group, the alkoxy group, or the alkylthio group among the hydrogen atoms which comprise the three aromatic hydrocarbon groups couple | bonded with a nitrogen atom, and when two or more exist, they may be the same or different. )





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