JP5009716B2 - Field-effect transistor using hexabenzocoronene nanotubes - Google Patents

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Description

本発明は、一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体よりなる有機半導体材料、その製造方法、並びにそれを用いた半導体装置及び電界効果トランジスタに関する。   The present invention relates to an organic semiconductor material comprising a hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1], a method for producing the same, and a semiconductor device and a field effect transistor using the organic semiconductor material.

電子回路を構成し、作動させるための電子部品としてトランジスタは必要不可欠である。現在主流となっているトランジスタは、シリコンをベースとしたトランジスタであり、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンを用いて作製されている。これらのシリコン類を成膜するプロセスは350℃程度またはそれ以上の非常に高い温度で行われるので、使用可能な基板材料の種類が限られ、軽量な樹脂基板などは耐熱温度が低いので、使用できないという問題がある。
一方、低コスト化やプラスチックフィルム上への電子回路の作製や素子の駆動を目的として、有機分子や高分子を用いたトランジスタ作製に対する期待が高まっている。有機化合物を電子デバイスとして用いる利点としては、素子の軽量化やフレキシブル化、またプロセスを簡便化出来る点などが挙げられる。このような有機トランジスタを作製するためには、出来る限り結晶性のよい有機薄膜を作製する必要があり、薄膜の結晶性はトランジスタの特性、すなわちキャリアの移動度に密接に関係している。現在、有機薄膜の作製法としては、真空蒸着法と溶液プロセス(塗布法)の2種類が主流となっている。真空蒸着法のようなドライプロセスは、生産性が低下しかつコストが高くなるので、工業的な観点からは好ましいものではなく、有機半導体材料を用いる利点を活かすには、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などの簡便でかつコストの低い溶液プロセスを用いることが望ましい。しかしながら、従来、溶液プロセスを用いた場合には、基板上での有機分子の自発的な結晶化あるいは、薄膜作製後に例えば、アニール処理を施すこと等による結晶性の向上というプロセスが必要であった。
Transistors are indispensable as electronic components for constructing and operating electronic circuits. Currently, the mainstream transistor is a transistor based on silicon, which is manufactured using amorphous silicon or polycrystalline silicon. The process of forming these silicon films is performed at a very high temperature of about 350 ° C. or higher, so the types of substrate materials that can be used are limited, and lightweight resin substrates are used because their heat-resistant temperature is low. There is a problem that you can not.
On the other hand, there is an increasing expectation for manufacturing transistors using organic molecules or polymers for the purpose of reducing costs, manufacturing electronic circuits on plastic films, and driving elements. Advantages of using an organic compound as an electronic device include reduction in the weight and flexibility of the element and simplification of the process. In order to produce such an organic transistor, it is necessary to produce an organic thin film having as good crystallinity as possible, and the crystallinity of the thin film is closely related to the characteristics of the transistor, that is, the carrier mobility. At present, two types of methods for producing an organic thin film are mainly used: a vacuum deposition method and a solution process (coating method). A dry process such as a vacuum deposition method is not preferable from an industrial point of view because productivity is reduced and cost is high. In order to take advantage of using an organic semiconductor material, a spin coating method or a printing method is used. It is desirable to use a simple and low-cost solution process such as an inkjet method. However, conventionally, when the solution process is used, a process of spontaneous crystallization of organic molecules on the substrate or improvement of crystallinity by performing, for example, annealing treatment after thin film preparation is necessary. .

例えば、森らは有機半導体材料としてアルキル基で置換したヘキサベンゾコロネン薄膜を開示しているが、薄膜作製には真空蒸着法が必要であり、かつ、アニール処理を施すことも必要であり実用的ではなかった(特許文献1および非特許文献1)。また、南方らは有機半導体材料として無置換のヘキサベンゾコロネン薄膜を提案しているが、この材料は溶解性に乏しいため、製膜法が真空蒸着法に限られ、実用的ではなかった(特許文献2)。更にMullenらは、アルキル基で置換したヘキサベンゾコロネン誘導体を用いて溶液プロセスで作製した薄膜を提案しているが、薄膜を形成させる基板表面をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で処理するために300℃の高温プロセスを要したり(非特許文献2)、ゾーンキャスティング法という特殊な装置を用いる配向方法を必要としたり(非特許文献3)、強力な磁場を必要としたり(非特許文献4)して生産性も悪く、実用的な方法ではなかった。
一方、本発明者等は、ナノ構造体構築の基本要素としてヘキサペリヘキサベンゾコロネン(HBC)に着目し、HBC骨格に親水性置換基と疎水性置換基を導入することにより、直径約20nm、アスペクト比5000以上の超分子ナノチューブが溶液プロセスにより簡便かつ定量的に得られることを報告してきている(特許文献3及び4参照)。このHBCナノチューブは、π−スタッキング相互作用によりHBC平面がらせん状に配列しており、化学ドーピングにより容易に電荷キャリア(ホール)を形成し導電性を示す(抵抗率10Ωcm)。
For example, Mori et al. Disclosed a hexabenzocoronene thin film substituted with an alkyl group as an organic semiconductor material. However, a vacuum deposition method is required for the thin film preparation, and an annealing treatment is also required, which is practical. (Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). Nanbu et al. Have proposed an unsubstituted hexabenzocoronene thin film as an organic semiconductor material. However, this material is poor in solubility, so that the film forming method is limited to the vacuum deposition method, which is not practical (patents). Reference 2). Mullen et al. Have proposed a thin film prepared by a solution process using a hexabenzocoronene derivative substituted with an alkyl group. In order to treat the substrate surface on which the thin film is formed with polytetrafluoroethylene (PTFE), 300 is proposed. It requires a high temperature process at ℃ (Non-Patent Document 2), requires an alignment method using a special device called a zone casting method (Non-Patent Document 3), or requires a strong magnetic field (Non-Patent Document 4) Productivity was also poor and it was not a practical method.
On the other hand, the present inventors have focused on hexaperihexabenzocoronene (HBC) as a basic element for constructing a nanostructure, and introduced a hydrophilic substituent and a hydrophobic substituent into the HBC skeleton to obtain a diameter of about 20 nm, It has been reported that supramolecular nanotubes having an aspect ratio of 5000 or more can be easily and quantitatively obtained by a solution process (see Patent Documents 3 and 4). In this HBC nanotube, the HBC plane is helically arranged by π-stacking interaction, and charge carriers (holes) are easily formed by chemical doping to exhibit conductivity (resistivity: 10 Ωcm).

特開2006―100592号公報JP 2006-100592 A 特開2004―158709号公報JP 2004-158709 A 特開2005−220046号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-220046 特開2005−220047号公報JP-A-2005-220047 T. Mori, H. Takeuchi, H. Fujikawa, J. Appl. Phys. 2005, 97, 066102T. Mori, H. Takeuchi, H. Fujikawa, J. Appl. Phys. 2005, 97, 066102 K. Mullen et. al. Advanced Materials 2003, 15, 495K. Mullen et.al.Advanced Materials 2003, 15, 495 K. Mullen et. al. Advanced Materials 2005, 17, 684K. Mullen et.al.Advanced Materials 2005, 17, 684 K. Mullen et. al. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16233K. Mullen et. Al. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16233

本発明は、半導体材料としての薄膜形成が容易で、しかも特性の優れた有機半導体材料、それを用いた有機半導体装置、及びそれを用いた有機電界効果トランジスタなどの有機半導体素子を提供する。   The present invention provides an organic semiconductor material which is easy to form a thin film as a semiconductor material and has excellent characteristics, an organic semiconductor device using the same, and an organic semiconductor element such as an organic field effect transistor using the organic semiconductor device.

本発明者等は、分子が自己組織化的に集合して形成する超分子構造体に着目した。超分子構造体は、分子が溶液中で自発的に集合することにより特定のナノ構造体を形成するが、分子の種類により、ドット、ワイヤー、チューブ、コイルなど様々な構造様式をとる。構造体中において分子は規則的に配列することから、これらの構造体はナノメートルスケールの結晶と考えることが可能で、このような超分子構造体を用いることにより、基板表面での結晶化というプロセスなしに薄膜素子を作製することが出来ると期待される。
本発明者らは、本発明者らがすでに報告を行っている親水性の基と疎水性の基の両方を有する両親媒性ヘキサベンゾコロネン誘導体は、溶媒中で自己組織化により直径約20ナノメートルのチューブ状構造体を形成することに着目し、当該両親媒性ヘキサベンゾコロネンの自己組織化的な集合により形成される超分子ナノチューブを用いて、薄膜素子を作製した。その結果、両親媒性ヘキサベンゾコロネンを適当な方法で基板表面に塗布することにより作製した薄膜素子でも特別な結晶化処理を施さなくともトランジスタの特性が発現すること、および両親媒性ヘキサベンゾコロネンが自己組織化的に集合して形成する超分子ナノチューブを用いて、作製した薄膜素子が大幅に良好なトランジスタ特性を発現すること見いだし、本発明に到達した。
即ち、本発明は、下記の一般式[1]
The inventors of the present invention focused on a supramolecular structure formed by molecules assembled in a self-organized manner. A supramolecular structure forms a specific nanostructure by spontaneously assembling molecules in a solution, but takes various structural forms such as dots, wires, tubes, and coils depending on the type of molecule. Since the molecules are regularly arranged in the structure, these structures can be considered as crystals on the nanometer scale. By using such a supermolecular structure, crystallization on the substrate surface is called. It is expected that a thin film element can be manufactured without a process.
The present inventors have reported that amphiphilic hexabenzocoronene derivatives having both hydrophilic groups and hydrophobic groups, which we have already reported, have a diameter of about 20 nanometers by self-assembly in a solvent. Focusing on the formation of a meter-like tubular structure, a thin film element was fabricated using supramolecular nanotubes formed by self-assembled assembly of the amphiphilic hexabenzocoronene. As a result, even in the case of a thin film element manufactured by applying amphiphilic hexabenzocoronene to the surface of the substrate by an appropriate method, the characteristics of the transistor are exhibited without any special crystallization treatment, and the amphiphilic hexabenzocoronene Using the supramolecular nanotubes formed by self-organized assembly, it was found that the manufactured thin film device exhibited significantly good transistor characteristics, and the present invention was achieved.
That is, the present invention provides the following general formula [1]

[式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、
はそれぞれ独立して−CO(−R−O−)nR(但し、Rはアルキル基を表し、Rはアルキレン基を表し、nは0または正の整数を表す。)を表し、
Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、エチニル基、シアノ基、ピリジル基、ターピリジル基、及びポルフィリニル基からなる群から選ばれる置換基を表す。]
で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体よりなる有機半導体材料、及びその製造方法に関する。
また、本発明は、前記した一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体と、1以上の溶剤とからなる溶液中で形成されるナノサイズの自己集積体を含有してなる有機半導体材料に関する。
さらに本発明は、前記した一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を含有してなる有機半導体材料を含む有機半導体層を有してなる半導体装置に関する。
また、本発明は、前記した一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を含有してなる有機半導体材料を含む有機半導体層を有してなる電界効果トランジスタに関する。
[Wherein, each R 1 independently represents an alkyl group,
R 2 is independently —C 6 H 4 O (—R 4 —O—) nR 3 (where R 3 represents an alkyl group, R 4 represents an alkylene group, and n represents 0 or a positive integer) Represent)
X represents each independently a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an ethynyl group, a cyano group, a pyridyl group, a terpyridyl group, and a porphyrinyl group. ]
The organic-semiconductor material consisting of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by these, and its manufacturing method.
The present invention also provides an organic material comprising a nanosized self-assembled body formed in a solution comprising the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] and one or more solvents. It relates to semiconductor materials.
Furthermore, this invention relates to the semiconductor device which has an organic-semiconductor layer containing the organic-semiconductor material containing the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by above-mentioned general formula [1].
Moreover, this invention relates to the field effect transistor which has an organic-semiconductor layer containing the organic-semiconductor material containing the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by general formula [1] mentioned above.

本発明をより詳細に説明すれば、以下のとおりとなる。
(1)前記した一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体よりなる有機半導体材料。
(2)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のRがメチル基である、前記(1)に記載の有機半導体材料。
(3)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のRが炭素数8〜30のアルキル基である、前記(1)又は(2)に記載の有機半導体材料。
(4)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のRが炭素数8〜20のアルキル基である、前記(3)に記載の有機半導体材料。
(5)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のRが嵩高いアルキル基である、前記(1)〜(4)の何れかに記載の有機半導体材料。
(6)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のXが水素原子又はハロゲン原子である、前記(1)〜(5)の何れかに記載の有機半導体材料。
(7)一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のXが水素原子である、前記(1)〜(5)の何れかに記載の有機半導体材料。
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載のヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体と、1以上の溶剤とからなる溶液中で形成されるナノサイズの自己集積体を含有してなる有機半導体材料。
(9)チューブ状である、前記(8)に記載の自己集積体を含有してなる有機半導体材料。
(10)前記した一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を溶剤に溶解し、これを加熱した後、室温に戻して得られた縣濁液を基板上に塗布して、薄膜を形成させることからなる前記一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を含有してなる有機半導体材料の製造方法。
(11)基板の表面がシリル化合物で予め処理されたものである前記(10)に記載の製造方法。
(12)シリル化合物が、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)である前記(11)に記載の製造方法。
(13)前記(1)〜(9)のいずれかに記載の有機半導体材料を含む有機半導体層を有することを特徴とする半導体装置。
(14)前記(1)〜(9)のいずれかに記載の有機半導体材料を含む有機半導体層を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
(15)電界効果トランジスタが、p型電界効果トランジスタである前記(14)に記載の電界効果トランジスタ。
The present invention will be described in detail as follows.
(1) An organic semiconductor material comprising a hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1].
(2) The organic semiconductor material according to (1), wherein R 3 of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is a methyl group.
(3) The organic semiconductor material according to (1) or (2), wherein R 1 of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is an alkyl group having 8 to 30 carbon atoms.
(4) The organic semiconductor material according to (3), wherein R 1 of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms.
(5) The organic semiconductor material according to any one of (1) to (4), wherein R 1 of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is a bulky alkyl group.
(6) The organic semiconductor material according to any one of (1) to (5), wherein X of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is a hydrogen atom or a halogen atom.
(7) The organic semiconductor material according to any one of (1) to (5), wherein X of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] is a hydrogen atom.
(8) An organic material comprising a nano-sized self-assembled body formed in a solution comprising the hexaperihexabenzocoronene derivative according to any one of (1) to (7) above and one or more solvents. Semiconductor material.
(9) An organic semiconductor material containing the self-assembled body according to (8), which is in a tube shape.
(10) The hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the above general formula [1] is dissolved in a solvent, and after heating this, the suspension obtained by returning to room temperature is applied on the substrate, A method for producing an organic semiconductor material comprising a hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1], comprising forming a thin film.
(11) The manufacturing method according to (10), wherein the surface of the substrate is pretreated with a silyl compound.
(12) The production method according to (11), wherein the silyl compound is 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS).
(13) A semiconductor device comprising an organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material according to any one of (1) to (9).
(14) A field effect transistor having an organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material according to any one of (1) to (9).
(15) The field effect transistor according to (14), wherein the field effect transistor is a p-type field effect transistor.

本発明における一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体は、ヘキサベンゾコロネン(HBC)の片側にアルキル基のような疎水性側鎖が2本有り、反対側にオキシアルキレン鎖のような親水性側鎖が2本あり、両親媒性の双頭型構造を有していることを特徴としている。この分子をテトラヒドロフラン又はジクロロメタンなどの溶媒に溶解させた溶液中で加熱・放冷することにより、分子が自発的に集合し、直径約20ナノメートル、長さ数ミクロンにおよぶ自己組織化ナノチューブを形成する。このナノチューブ内において、ヘキサベンゾコロネンはナノチューブの壁の内部に規則正しく整列した構造を有している。すなわち、電気の通り道となり得る一次元のチャネルが形成されている。
本発明は、このようにして形成される自己組織化ナノチューブを用いた有機半導体材料を提供するものであり、濃縮及び塗布という極めて簡便な方法で有機半導体材料としての薄膜を形成させることができ、生産性がよく、実用的な方法で使用することができる新規な有機半導体材料を提供する。また、本発明の有機半導体材料は、直径約20ナノメートル、長さ数ミクロンにおよぶ自己組織化ナノチューブを用いるものであり、高性能で安定性に優れた有機半導体材料となる。
本発明の有機半導体材料は、有機薄膜トランジスタ、分子導線などナノデバイスへの応用することができ、特に電界効果トランジスタ素子とすることにより、p型トランジスタ特性を示すことが明らかとなった。
The hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] in the present invention has two hydrophobic side chains such as an alkyl group on one side of hexabenzocoronene (HBC) and an oxyalkylene chain on the other side. There are two such hydrophilic side chains and it has an amphiphilic double-headed structure. By heating and allowing to cool in a solution of this molecule in a solvent such as tetrahydrofuran or dichloromethane, the molecules spontaneously assemble to form self-assembled nanotubes with a diameter of about 20 nanometers and a length of several microns. To do. Within this nanotube, hexabenzocoronene has a regularly aligned structure inside the wall of the nanotube. That is, a one-dimensional channel that can serve as an electrical path is formed.
The present invention provides an organic semiconductor material using self-organized nanotubes formed in this way, and can form a thin film as an organic semiconductor material by an extremely simple method of concentration and coating, Provided is a novel organic semiconductor material that has high productivity and can be used in a practical manner. The organic semiconductor material of the present invention uses self-organized nanotubes having a diameter of about 20 nanometers and a length of several microns, and is an organic semiconductor material having high performance and excellent stability.
The organic semiconductor material of the present invention can be applied to nanodevices such as organic thin film transistors and molecular conductors, and in particular, it has been revealed that p-type transistor characteristics are exhibited by using field effect transistor elements.

本発明の一般式[1]で表される化合物についてより詳細に説明する。
本発明の一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体における、Rで表されるアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜30、好ましくは8〜30、より好ましくは8〜20の直鎖状、分枝状又は環状(但し、環状の場合には炭素数は3〜30である。)のアルキル基が挙げられる。好ましいアルキル基の具体例としては、例えば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシルル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基などが挙げられる。これらのアルキル基は、直鎖状、分枝状又は環状の何れであってもよいが、炭素数8以上の直鎖状のアルキル基が好ましく、例えばドデシル基が最も好ましいも。また、炭素数が10以下のアルキル基の場合は、例えばt−ブチル基のような嵩高い基が好ましい。
The compound represented by the general formula [1] of the present invention will be described in more detail.
In the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] of the present invention, the alkyl group represented by R 1 has, for example, 1 to 30 carbon atoms, preferably 8 to 30 carbon atoms, and more preferably 8 carbon atoms. -20 linear, branched or cyclic (however, in the case of cyclic, the number of carbon atoms is 3 to 30) alkyl group. Specific examples of preferred alkyl groups include octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, and the like. . These alkyl groups may be linear, branched or cyclic, but are preferably linear alkyl groups having 8 or more carbon atoms, for example, a dodecyl group is most preferable. In the case of an alkyl group having 10 or less carbon atoms, a bulky group such as a t-butyl group is preferable.

本発明の一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体における、Rで表される−CO(−R−O−)nR(但し、Rはアルキル基を表し、Rはアルキレン基を表し、nは0または正の整数を表す。)基におけるRとしては、炭素数が1〜10、好ましくは1〜5、より好ましくは2〜5の直鎖状、又は分枝状のアルキレン基が挙げられる。好ましいアルキレン基の具体例としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。特に好ましいアルキレン基としては、エチレン基(−CHCH−)が挙げられる。
における−C−は、フェニレン基を表し、o−フェニレン基、m−フェニレン基、又はp−フェニレン基のいずれであってもよいが、好ましいフェニレン基としては、p−フェニレン基が挙げられる。
におけるRで表されるアルキル基としては、例えば、炭素数が1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6の直鎖状、分枝状又は環状(但し、環状の場合には炭素数は3〜10である。)のアルキル基が挙げられ、その具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第二級ブチル基、第三級ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。このようなアルキル基は、ポリアルキレンオキシ鎖の末端が水素原子以外の基であることを示すものであり、水素結合が可能な水素原子以外の基であれば特に問題はない。好ましい末端の基としては、メチル基が挙げられる。
におけるnは0または任意の正の整数であるが、0又は1〜6の整数が好ましく、0又は1〜4の整数が更に好ましい。
で表される−CO(−R−O−)nRの好ましい基の具体例としては、例えば、−p−CO(CHCHO)nCHが挙げられ、中でも、−p−COCH、−p−COCHCHOCH、−p−CO(CHCHO)CH、−p−CO(CHCHO)CH、−p−CO(CHCHO)CHがより好ましい例として挙げられるが、勿論これらに限定されるものではない。
—C 6 H 4 O (—R 4 —O—) nR 3 represented by R 2 in the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] of the present invention (where R 3 is an alkyl group) R 4 represents an alkylene group, and n represents 0 or a positive integer.) R 4 in the group is a straight chain having 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 2 to 5 carbon atoms. A chain or branched alkylene group may be mentioned. Specific examples of preferred alkylene groups include methylene group, ethylene group, propylene group and the like. Particularly preferred alkylene groups include an ethylene group (—CH 2 CH 2 —).
—C 6 H 4 — in R 2 represents a phenylene group, which may be an o-phenylene group, an m-phenylene group, or a p-phenylene group. A preferred phenylene group is a p-phenylene group. Is mentioned.
The alkyl group represented by R 3 in R 2 is, for example, linear, branched or cyclic (provided that the number of carbon atoms is 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6). In this case, the alkyl group has 3 to 10 carbon atoms.), And specific examples thereof include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, and secondary butyl. Group, tertiary butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like. Such an alkyl group indicates that the end of the polyalkyleneoxy chain is a group other than a hydrogen atom, and there is no particular problem as long as it is a group other than a hydrogen atom capable of hydrogen bonding. A preferred terminal group is a methyl group.
N in R 2 is 0 or an arbitrary positive integer, but 0 or an integer of 1 to 6 is preferable, and an integer of 0 or 1 to 4 is more preferable.
Specific examples of preferred groups of -C 6 H 4 O (-R 4 -O-) nR 3 represented by R 2, for example, -p-C 6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) nCH 3 . Among them, -p-C 6 H 4 OCH 3, -p-C 6 H 4 OCH 2 CH 2 OCH 3, -p-C 6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) 2 CH 3, - p-C 6 H 4 O ( CH 2 CH 2 O) 3 CH 3, although -p-C 6 H 4 O ( CH 2 CH 2 O) 4 CH 3 and the like as a preferable example, of course, limited to It is not something.

上記一般式[1]において、Xで表される置換基は、本発明の両親媒性ヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体よりなる有機半導体材料の製造及び使用に際して、支障を来さない基であればどのような基でも良いが、例えば、水素原子、ハロゲン原子、エチニル基、シアノ基、ピリジル基、ターピリジル基、及びポルフィリニル基からなる群から選ばれる置換基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ピリジル基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、又は4−ピリジル基のいずれであってもよい。好ましいXとしては、水素原子又はハロゲン原子が挙げられ、より好ましいXとしては水素原子が挙げられる。
本発明の一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体の最も好ましい具体例としては、例えば下記の一般式[2]
In the above general formula [1], the substituent represented by X is any group that does not interfere with the production and use of the organic semiconductor material comprising the amphiphilic hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention. Examples of such a group include, but are not limited to, a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an ethynyl group, a cyano group, a pyridyl group, a terpyridyl group, and a porphyrinyl group. is not. In addition, as a pyridyl group, any of 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, or 4-pyridyl group may be sufficient. Preferable X includes a hydrogen atom or a halogen atom, and more preferable X includes a hydrogen atom.
As the most preferable specific example of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] of the present invention, for example, the following general formula [2]

(式中、nは0〜4の整数を示す。)
で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体が挙げられるが、勿論これらに限定されるものではない。
(In the formula, n represents an integer of 0 to 4.)
However, the present invention is not limited to these.

本発明の一般式[1]で表される化合物は、任意の公知の方法に準じて製造することができる。例えば、特許文献3又は特許文献4に記載の方法に準じて閉環することにより製造することができる。
例えば、前記した式[2]で表される化合物のうちのnが1の化合物9も公知の方法に準じて製造することができる。この化合物の具体的の製造方法の例を次の反応経路で示しておく。
The compound represented by the general formula [1] of the present invention can be produced according to any known method. For example, it can be produced by ring closure according to the method described in Patent Document 3 or Patent Document 4.
For example, among the compounds represented by the formula [2], the compound 9 in which n is 1 can also be produced according to a known method. The example of the specific manufacturing method of this compound is shown with the following reaction pathway.

まず、トリメチルシリル基(TMS)で保護されたアセチレンを化合物1と反応させて、化合物2とする。一方、化合物3のブロモベンゼン誘導体を1,4−ジメチルピペラジン−2,3−ジオンと反応させてジケトン誘導体4とした後、これをジベンジルケトンと反応させてシクロペンタノン誘導体5とする。この化合物5を先に製造した化合物2と反応させて、ヘキサフェニルベンゼン誘導体6とし、この化合物6の−OMe基を加水分解した後、メトキシエチル基でエーテル化して化合物8とする。得られた化合物8を公知の方法に準じて、ルイス酸の存在下に環化することにより、目的の化合物9を製造することができる。
本発明の一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体の典型的な例である化合物9を図1に示す。図1に示されるように、この本発明のヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体は、アルキル基部分の疎水性基(図1ではC12として示されている。)、π軌道を有するヘキサベンゾコロネン部分(HBC)、及びアルキレンオキシ基部分の親水性基(図1ではEGとして示されている。)からなるものであることを特徴としている。
First, acetylene protected with a trimethylsilyl group (TMS) is reacted with compound 1 to obtain compound 2. On the other hand, the bromobenzene derivative of compound 3 is reacted with 1,4-dimethylpiperazine-2,3-dione to give diketone derivative 4, and then this is reacted with dibenzyl ketone to give cyclopentanone derivative 5. This compound 5 is reacted with the previously prepared compound 2 to give a hexaphenylbenzene derivative 6, the -OMe group of this compound 6 is hydrolyzed and then etherified with a methoxyethyl group to obtain a compound 8. The target compound 9 can be produced by cyclizing the obtained compound 8 in the presence of a Lewis acid according to a known method.
FIG. 1 shows a compound 9 which is a typical example of the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] of the present invention. As shown in FIG. 1, hexa peri hexabenzocoronene derivative of the present invention, the hydrophobic group of the alkyl group moiety (shown as C 12 in Figure 1.), Hexabenzocoronene portion having a π orbital ( HBC) and a hydrophilic group (shown as EG in FIG. 1) of the alkyleneoxy group portion.

以下に、本発明の両親媒性ヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体と1以上の溶剤とからなる溶液中で形成される自己集積体について述べる。
本発明の一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を、テトラヒドロフランもしくはジクロロメタンに溶解し、密閉容器中、ドライヤーにて加熱、その後室温にて静置することにより、黄色懸濁液を得た。電子顕微鏡、X線回折測定などより、直径約20ナノメートルのナノチューブが形成していることを確認した(図2)。図2は本発明のナノチューブの構造を模式的に示したものである。本発明のナノチューブ構造はヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体のヘキサベンゾコロネン部分(HBC)が積層化し、これが疎水性基の部分を内側としてらせん構造を形成し、表面に親水性基が露出したチューブとなっている。図2ではらせん構造の一部を拡大したものが右側に示されている。
本発明のヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体が有する両親媒性とπ−πスタッキング効果により形成される、2層からなる幅〜20nmのリボン状集積体である。このリボンは、次いで、らせん状にぐるぐる巻きになるが、この巻きの強さはトリエチレングリコール鎖の水和の程度によって調整される。従って、水和の程度が低くなると、このらせん状リボン構造がナノチューブ状構造にまでたたまれる。ヘリシティの由来はまた、トリエチレングリコールの水和に関係していると考えられる。この場合、非キラル分子からキラル性の構造が得られたということは特筆すべきであろう。
Hereinafter, a self-assembled body formed in a solution comprising the amphiphilic hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention and one or more solvents will be described.
The hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the general formula [1] of the present invention is dissolved in tetrahydrofuran or dichloromethane, heated in a sealed container with a drier, and then allowed to stand at room temperature, whereby a yellow suspension is obtained. Got. From an electron microscope, X-ray diffraction measurement, etc., it was confirmed that nanotubes having a diameter of about 20 nanometers were formed (FIG. 2). FIG. 2 schematically shows the structure of the nanotube of the present invention. The nanotube structure of the present invention is a tube in which the hexabenzocoronene part (HBC) of the hexaperihexabenzocoronene derivative is laminated, forming a helical structure with the hydrophobic group part on the inside, and the hydrophilic group is exposed on the surface. ing. In FIG. 2, an enlarged view of a part of the helical structure is shown on the right side.
It is a ribbon-like aggregate having a width of ˜20 nm composed of two layers formed by the amphipathic property and the π-π stacking effect of the hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention. The ribbon is then spirally wound, the strength of which is adjusted by the degree of hydration of the triethylene glycol chain. Therefore, when the degree of hydration is reduced, this helical ribbon structure is folded into a nanotube-like structure. The origin of helicity is also thought to be related to the hydration of triethylene glycol. In this case, it should be noted that a chiral structure was obtained from the non-chiral molecule.

次に、このようにして得られた黄色懸濁液を用いて基板上に薄膜を形成させ、金属電極を付して素子を製造した。
具体的には、酸化シリコン絶縁膜(200nm)で覆われたシリコン基板表面を1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理し、疎水性単分子膜を形成した。その上に前記した黄色懸濁液を用いてHBCナノチューブの薄膜を作製した。チャネル長50ミクロン、チャネル幅1ミリメートルの金電極を試料上部に真空蒸着により作製し、トップコンタクト、ボトムゲート型素子を作製した。この構造を模式化したものを図3に示す。
Next, a thin film was formed on the substrate using the yellow suspension thus obtained, and a metal electrode was attached to produce a device.
Specifically, a silicon substrate surface covered with a silicon oxide insulating film (200 nm) is treated with 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) to form a hydrophobic monomolecular film. did. On top of this, a thin film of HBC nanotubes was prepared using the yellow suspension described above. A gold electrode having a channel length of 50 microns and a channel width of 1 mm was fabricated on the sample by vacuum deposition, and a top contact and bottom gate type device was fabricated. A schematic representation of this structure is shown in FIG.

このようにして製造されたFET素子を用いてFET特性を検討した。
図4に、ソース−ドレイン電圧を0V〜−50Vまでスイープし、ゲート電圧を0Vから−50Vまで5Vおきに変化させたときの、HBCナノチューブ薄膜のFET特性(アウトプット特性)を測定した。ゲート電圧の増加に伴い電流値が増幅され、ソース−ドレイン電圧が小さい領域では線形に、ソース−ドレイン電圧が大きい領域では飽和した電流値が観測され、典型的なFET特性を示した。図5に、ソース−ドレイン電圧を−50Vに固定しゲート電圧を0Vから−50VまでスイープしたときのHBCナノチューブ薄膜のFET特性(トランスファー特性)を示す。この解析から、オン/オフ比1.4 × 10、移動度4.3 × 10−4cm/Vs、閾値電圧 +3Vであることが明らかとなった。
The FET characteristics were examined using the FET element thus manufactured.
In FIG. 4, the FET characteristics (output characteristics) of the HBC nanotube thin film were measured when the source-drain voltage was swept from 0V to -50V and the gate voltage was changed from 0V to -50V every 5V. The current value was amplified as the gate voltage increased, and a linear current was observed in the region where the source-drain voltage was small, and a saturated current value was observed in the region where the source-drain voltage was large, indicating typical FET characteristics. FIG. 5 shows the FET characteristics (transfer characteristics) of the HBC nanotube thin film when the source-drain voltage is fixed at −50 V and the gate voltage is swept from 0 V to −50 V. From this analysis, it was revealed that the ON / OFF ratio was 1.4 × 10 4 , the mobility was 4.3 × 10 −4 cm 2 / Vs, and the threshold voltage was + 3V.

本発明の有機半導体材料は、簡便な操作で薄膜を形成させることができ、安定したナノチューブ構造を有しており、かつ優れた電気特性を有するものである。
本発明の有機半導体材料を含む有機半導体層は、塗布、例えばスピンコート法、ディップ法、インクジェット印刷やスクリーン印刷等の印刷法などの方法により基板上に溶液や分散液を塗布した後に、溶媒や分散媒を除去することで薄膜を形成することができる。
本発明の有機半導体材料を含む有機半導体層を有する半導体素子としては、例えば、ダイオード、薄膜トランジスタ、電界効果トランジスタなどが挙げられ、これらの半導体素子を用いたメモリやICタグ;あるいはフォトダイオード、発光ダイオード、発光トランジスタ、ガスセンサ、バイオセンサ、血液センサ、免疫センサ、人工網膜、味覚センサ等の半導体装置とすることができる。本発明の有機半導体材料を用いた好ましい半導体素子としては、電界効果トランジスタを挙げることができる。
本発明の有機半導体材料を含む有機半導体層を有する電界効果トランジスタ(FET)は、例えば、ディスプレイを構成する画素のスイッチング用トランジスタ、信号ドライバ回路素子、メモリ回路素子、信号処理回路素子等として好適に使用できる。ディスプレイの例としては、液晶ディスプレイ、分散型液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、粒子回転型表示素子、エレクトロクロミックディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、電子ペーパ等が挙げられる。また、プラスチック基板を使用すれば、曲げることのできるディスプレイ、センサ等に好適に応用することができる。
The organic semiconductor material of the present invention can form a thin film by a simple operation, has a stable nanotube structure, and has excellent electrical characteristics.
The organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material of the present invention is coated with a solution or dispersion liquid on a substrate by a method such as coating, for example, a spin coating method, a dip method, a printing method such as inkjet printing or screen printing, and the like. A thin film can be formed by removing the dispersion medium.
Examples of the semiconductor element having an organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material of the present invention include a diode, a thin film transistor, and a field effect transistor. A memory or an IC tag using these semiconductor elements; or a photodiode or a light emitting diode A semiconductor device such as a light-emitting transistor, a gas sensor, a biosensor, a blood sensor, an immune sensor, an artificial retina, or a taste sensor can be used. A preferred semiconductor element using the organic semiconductor material of the present invention is a field effect transistor.
The field effect transistor (FET) having an organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material of the present invention is suitable as, for example, a switching transistor, a signal driver circuit element, a memory circuit element, a signal processing circuit element or the like of a pixel constituting a display. Can be used. Examples of the display include a liquid crystal display, a dispersive liquid crystal display, an electrophoretic display, a particle rotating display element, an electrochromic display, an organic electroluminescence display, and electronic paper. Moreover, if a plastic substrate is used, it can be suitably applied to a display, a sensor or the like that can be bent.

本発明の半導体装置において、薄膜を形成する基板材料としては、種々の材料が利用可能であり、例えばガラス、石英、酸化アルミニウム、サファイア、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックス基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素等の半導体基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、環状ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン等の樹脂基板、紙、不織布等を用いることもできる。   In the semiconductor device of the present invention, various materials can be used as a substrate material for forming a thin film. For example, ceramic substrates such as glass, quartz, aluminum oxide, sapphire, silicon nitride, silicon carbide, silicon, germanium, gallium Semiconductor substrates such as arsenic, gallium phosphide and gallium nitrogen, polyesters such as polyethylene terephthalate and polynaphthalene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, resin substrates such as cyclic polyolefin, polyimide, polyamide and polystyrene, paper Moreover, a nonwoven fabric etc. can also be used.

本発明の有機半導体材料を含む有機半導体層を有する半導体素子として、電界効果トランジスタ(FET)を例としてより詳細に説明するが、他の半導体装置にも同様に適用することができる。例えば、本発明の有機半導体材料を使用した電界効果トランジスタの構成の一例としては、基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体膜、ソース電極、及びドレイン電極を備えるものが挙げられる。
基板としては、シリコン、ガラス、石英、またはセラミック等の材料、さらにはプラスチック材料などを用いることができる。基板は、必要により基板表面を予めシリル化合物で表面処理しておくこともできる。使用されるシリル化合物としては、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンなどのシリル化合物が挙げられる。
ゲート電極としては、アルミニウム、金、白金、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、銅、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属、あるいはそれらの合金、およびポリシリコン、アモルファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウム、酸化亜鉛、導電性ポリマ等の材料を用い、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、RFスパッタ法または印刷法等の周知の成膜方法により形成される。ゲート電極としては、ホールを注入し易い点等から、金、白金、クロムであることが好ましい。また、ゲート電極12の膜厚は、通常5nm〜3μmの範囲であり、30nm〜1μmの範囲であることが好ましい。
As a semiconductor element having an organic semiconductor layer containing the organic semiconductor material of the present invention, a field effect transistor (FET) will be described in more detail as an example, but the present invention can be similarly applied to other semiconductor devices. For example, an example of a structure of a field effect transistor using the organic semiconductor material of the present invention includes a substrate, a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor film, a source electrode and a drain electrode.
As the substrate, a material such as silicon, glass, quartz, or ceramic, or a plastic material can be used. If necessary, the surface of the substrate can be surface-treated with a silyl compound in advance. Examples of the silyl compound used include silyl compounds such as 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane.
Gate electrodes include metals such as aluminum, gold, platinum, chromium, tungsten, tantalum, nickel, copper, silver, magnesium, and calcium, or alloys thereof, and polysilicon, amorphous silicon, graphite, tin-doped indium oxide, oxidation Using a material such as zinc or a conductive polymer, the film is formed by a well-known film forming method such as a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, an RF sputtering method, or a printing method. The gate electrode is preferably gold, platinum, or chromium because holes can be easily injected. The thickness of the gate electrode 12 is usually in the range of 5 nm to 3 μm, and preferably in the range of 30 nm to 1 μm.

成膜後、所望の形状になるよう必要に応じてパターニングを行う。パターニング方法としては例えば、フォトリソグラフィ法、印刷法等の周知のパターニング方法を使用することができる。また、レーザや電子線等のエネルギー線を照射して直接パターンを形成してもよい。
ゲート絶縁層としては、SiO、Si、SiON、Al、Ta、アモルファスシリコン、ポリイミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等の材料を用い、ゲート電極と同様の周知の成膜方法、パターニング方法により形成される。また、ゲート絶縁層の膜厚は、例えば、通常10nm〜3μmの範囲であり、50nm〜1μmの範囲であることが好ましい。
有機半導体膜の膜厚としては、例えば、通常5nm〜300nmの範囲であり、10nm〜60nmの範囲であることが好ましい。
ソース電極及びドレイン電極としては、金、白金、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、銅、アルミニウム、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属あるいはそれらの合金、またはポリシリコン、アモルファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウム、酸化亜鉛、導電性ポリマ等の材料を用い、ゲート電極と同様の周知の成膜方法、パターニング方法により形成される。また、ソース電極及びドレイン電極の膜厚は、例えば、通常5nm〜3μmの範囲であり、30nm〜1μmの範囲であることが好ましい。
本発明の有機半導体材料は安定性が高いため、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極用の材料として、各種材料を使用することができる。
After film formation, patterning is performed as necessary to obtain a desired shape. As the patterning method, for example, a well-known patterning method such as a photolithography method or a printing method can be used. Alternatively, the pattern may be directly formed by irradiating with an energy beam such as a laser or an electron beam.
As the gate insulating layer, materials such as SiO 2 , Si 3 N 4 , SiON, Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , amorphous silicon, polyimide resin, polyvinyl phenol resin, polyparaxylylene resin, polymethyl methacrylate resin, and the like are used. It is formed by a known film formation method and patterning method similar to those used for the gate electrode. Moreover, the film thickness of a gate insulating layer is the range of 10 nm-3 micrometers normally, for example, and it is preferable that it is the range of 50 nm-1 micrometer.
The thickness of the organic semiconductor film is, for example, usually in the range of 5 nm to 300 nm and preferably in the range of 10 nm to 60 nm.
As source and drain electrodes, gold, platinum, chromium, tungsten, tantalum, nickel, copper, aluminum, silver, magnesium, calcium, or an alloy thereof, or polysilicon, amorphous silicon, graphite, tin-added indium oxide It is formed by a well-known film formation method and patterning method similar to those for the gate electrode, using a material such as zinc oxide or a conductive polymer. Moreover, the film thickness of a source electrode and a drain electrode is the range of 5 nm-3 micrometers normally, for example, and it is preferable that it is the range of 30 nm-1 micrometer.
Since the organic semiconductor material of the present invention has high stability, various materials can be used as materials for the gate electrode, the gate insulating layer, the source electrode, and the drain electrode.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
以下の実施例においては、特に断らない限り試薬および溶剤類は市販品をそのまま用いた。
H−NMR及び13C−NMRスペクトルは、JEOL NM-Excalibur500型スペクトロメーターを用い、重水素化された溶媒に残存する非重水素化溶媒を内部標準として、それぞれ500及び125MHzで測定した。
赤外吸収スペクトルは、JASCO−FT/IR−660を用いて測定した。
紫外吸収スペクトルは、紫外可視近赤外分光光度計JASCO−V560DSを用いて測定した。
質量分析は、Applied Biosystems BioSpectrometry Workstation model Voyager-DE STR spectrometerを用い、dithranolをマトリックスとして測定した。
走査型電子顕微鏡写真は、JEOL JSM−6700F型FE−SEMを用い5kVで撮影した。
透過型電子顕微鏡写真は、Philips model Tecnai F20 electron microscopeを用い120kVで撮影した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.
In the following examples, commercially available reagents and solvents were used as they were unless otherwise specified.
1 H-NMR and 13 C-NMR spectra were measured at 500 and 125 MHz, respectively, using a JEOL NM-Excalibur500 type spectrometer with the non-deuterated solvent remaining in the deuterated solvent as an internal standard.
The infrared absorption spectrum was measured using JASCO-FT / IR-660.
The ultraviolet absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer JASCO-V560DS.
Mass spectrometry was performed using an Applied Biosystems BioSpectrometry Workstation model Voyager-DE STR spectrometer and dithranol as a matrix.
Scanning electron micrographs were taken at 5 kV using a JEOL JSM-6700F FE-SEM.
Transmission electron micrographs were taken at 120 kV using a Philips model Tecnai F20 electron microscope.

前記した反応経路により化合物9を製造した。
(1)1,2−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)エチン(2)の製造
4−ブロモ−4−メトキシビフェニル(1)(2.7g,10.12mmol)、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)(9.2g,60.43mmol)、PdCl(PPh(425mg,0.61mmol)、及びヨウ化第1銅(CuI)(191mg,1.00mmol)をベンゼン(20ml)に溶解し、トリメチルシリルアセチレン(0.71ml,496mg,5.05mmol)と水(70μl)を連続的に添加した。この混合溶液を60℃に加熱して24時間保ち、生成した沈殿物をろ過して分離し氷冷したジクロルメタンで洗浄した後、トルエンから再結晶して1,2−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)エチン(2)をうす茶色の結晶として得た。
収量 : 1.4g(3.51mmol)、収率:69%。
H−NMR (500MHz,THF−d) : δ
7.56 (t, J = 8.5 Hz, 8H), 7.50 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.93 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 3.76 (s, 6H).
MALDI−TOF−MS: C2822 として :
計算値[M+H]: m/z = 390.47;
測定値 : 390.13.
Compound 9 was prepared by the reaction route described above.
(1) Production of 1,2-bis (4′-methoxy-4-biphenylyl) ethyne (2) 4-Bromo-4-methoxybiphenyl (1) (2.7 g, 10.12 mmol), 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU) (9.2 g, 60.43 mmol), PdCl 2 (PPh 3 ) 2 (425 mg, 0.61 mmol), and cuprous iodide (CuI) (191 mg , 1.00 mmol) was dissolved in benzene (20 ml), and trimethylsilylacetylene (0.71 ml, 496 mg, 5.05 mmol) and water (70 μl) were added successively. This mixed solution was heated to 60 ° C. and kept for 24 hours. The formed precipitate was separated by filtration, washed with ice-cooled dichloromethane, and then recrystallized from toluene to give 1,2-bis (4′-methoxy-). 4-Biphenylyl) ethyne (2) was obtained as light brown crystals.
Yield: 1.4 g (3.51 mmol), yield: 69%.
1 H-NMR (500 MHz, THF-d 8 ): δ
7.56 (t, J = 8.5 Hz, 8H), 7.50 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.93 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 3.76 (s, 6H).
MALDI-TOF-MS: As C 28 H 22 O 2 :
Calculated value [M + H] + : m / z = 390.47;
Measurement value: 390.13.

(2)3,4−ジ(4−ドデシルフェニル)−2,5−ジフェニルシクロペンタジエン− 1−オン(5)の製造
1,2−ビス−(4−ドデシルフェニル)−1,2−ジケトン(4)は文献(S. Ito et al., Chem. Eur. J. 6, 4327 (2000))に記載の方法により製造した。
1,2−ビス−(4−ドデシルフェニル)−1,2−ジケトン(4)(1.5g,2.75mmol)とジベンジルケトン(0.58g,2.76mmol)をジオキサンに溶解し100℃に加熱して、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(1.0Mメタノール溶液)(1当量,2.76ml)を一度に加え、更に15分間加熱した。反応混合物を水に注ぎジクロロメタンで抽出し、抽出液を蒸発乾固した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー[溶離液:ジクロロメタン/ヘキサン(濃度勾配10−50%ジクロロメタン)]により精製した。ジクロロメタン/ヘキサン(1:3)を溶離液として分取HPLCで更に精製し、蒸発乾固して溶媒を除き、2,5−ジフェニル−3,4−ビス(4−ドデシルフェニル)シクロペンタジエノン(5)を紫色の粉末として得た。
収量:0.88g、収率:44%。
H−NMR (500MHz,CDCl): δ
7.24(m), 6.96(d, J=7.94Hz, 4H), 6.80(d, J=7.94Hz, 4H),
2.55(t, J=7.63Hz, 4H), 1.56(br., 4H), 1.26(br., 36H),
0.88(t, J=6.71Hz, 6H).
MALDI−TOF(dithranol) : m/z=720(M)。
(2) Production of 3,4-di (4-dodecylphenyl) -2,5-diphenylcyclopentadien-1-one (5) 1,2-bis- (4-dodecylphenyl) -1,2-diketone ( 4) was prepared by the method described in the literature (S. Ito et al., Chem. Eur. J. 6, 4327 (2000)).
1,2-bis- (4-dodecylphenyl) -1,2-diketone (4) (1.5 g, 2.75 mmol) and dibenzyl ketone (0.58 g, 2.76 mmol) were dissolved in dioxane and 100 ° C. To the mixture, tetrabutylammonium hydroxide (1.0 M in methanol) (1 eq, 2.76 ml) was added in one portion and heated for an additional 15 minutes. The reaction mixture was poured into water and extracted with dichloromethane. The extract was evaporated to dryness and purified by silica gel column chromatography [eluent: dichloromethane / hexane (concentration gradient: 10-50% dichloromethane)]. Further purification by preparative HPLC, eluting with dichloromethane / hexane (1: 3), evaporated to dryness to remove the solvent and 2,5-diphenyl-3,4-bis (4-dodecylphenyl) cyclopentadienone (5) was obtained as a purple powder.
Yield: 0.88 g, yield: 44%.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ
7.24 (m), 6.96 (d, J = 7.94Hz, 4H), 6.80 (d, J = 7.94Hz, 4H),
2.55 (t, J = 7.63Hz, 4H), 1.56 (br., 4H), 1.26 (br., 36H),
0.88 (t, J = 6.71Hz, 6H).
MALDI-TOF (dithranol): m / z = 720 (M + ).

(3)2,3−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシル フェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(6)の製造
3,4−ジ(4−ドデシルフェニル)−2,5−ジフェニルシクロペンタジエン−1−オン(5)(6.7g,9.22mmol)と1,2−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)エチン(2)(3.6g,9.22mmol)をシュレンク中でジフェニルエーテル(10ml)に懸濁させ、24時間還流(〜300℃)させた後、室温まで冷却した。反応混合液にエタノール(300ml)を加え、生成した茶色の沈殿物をろ過して分離し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/ヘキサン(7/1))にかけて精製し、2,3−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(6)を無色の固体として得た。
収量 : 8.0g(7.38mmol)、収率:80%。
H−NMR (500MHz,CDCl) : δ
7.34 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.06 (d, J = 7.5 Hz, 4H),
6.89-6.80 (m, 18H), 6.68 (d, J = 8.0 Hz, 4H),
6.62 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 3.77 (s, 6H), 2.33 (t, J = 7.5 Hz, 4H),
1.41-1.35 (m, 4H), 1.31-1.20 (m, 32H), 1.09 (br., 4H),
0.87 (t, J = 7.5 Hz, 6H).
13C−NMR (125MHz,CDCl): δ
158.69, 140.77, 140.59, 140.34, 139.68, 139.19, 137.82, 136.83,
133.31, 131.83, 131.46, 131.18, 127.60, 126.50, 126.48, 124.91,
124.59, 113.90, 55.34, 35.38, 32.01, 32.00, 31.23, 29.81, 29.76,
29.60, 29.46, 28.88, 22.79, 14.21.
MALDI−TOF−MS: C8090 として :
計算値[M+H]: m/z = 1083.57;
測定値 : 1083.81.
(3) Production of 2,3-bis (4′-methoxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (6) 3,4-di (4- Dodecylphenyl) -2,5-diphenylcyclopentadien-1-one (5) (6.7 g, 9.22 mmol) and 1,2-bis (4′-methoxy-4-biphenylyl) ethyne (2) (3. 6 g, 9.22 mmol) was suspended in diphenyl ether (10 ml) in Schlenk, refluxed (˜300 ° C.) for 24 hours, and then cooled to room temperature. Ethanol (300 ml) was added to the reaction mixture, and the resulting brown precipitate was separated by filtration and purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate / hexane (7/1)). Bis (4′-methoxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (6) was obtained as a colorless solid.
Yield: 8.0 g (7.38 mmol), yield: 80%.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ
7.34 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.06 (d, J = 7.5 Hz, 4H),
6.89-6.80 (m, 18H), 6.68 (d, J = 8.0 Hz, 4H),
6.62 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 3.77 (s, 6H), 2.33 (t, J = 7.5 Hz, 4H),
1.41-1.35 (m, 4H), 1.31-1.20 (m, 32H), 1.09 (br., 4H),
0.87 (t, J = 7.5 Hz, 6H).
13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3 ): δ
158.69, 140.77, 140.59, 140.34, 139.68, 139.19, 137.82, 136.83,
133.31, 131.83, 131.46, 131.18, 127.60, 126.50, 126.48, 124.91,
124.59, 113.90, 55.34, 35.38, 32.01, 32.00, 31.23, 29.81, 29.76,
29.60, 29.46, 28.88, 22.79, 14.21.
MALDI-TOF-MS: as C 80 H 90 O 2:
Calculated value [M + H] + : m / z = 1083.57;
Measurement value: 1083.81.

(4)2,3−ビス(4’−ヒドロキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシ ルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(7)の製造
2,3−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(6)(8.0g,7.38mmol)のジクロロメタン溶液に0℃で三弗化ホウ素(BBr)(2.6ml,27.5mmol)を加え、0℃で45分間撹拌した後、室温で一夜、撹拌した。反応混合物を氷水/テトラヒドロフランの混合液(10/9)に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。抽出物をブラインで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ロータリーエバポレータで蒸発乾涸した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/ヘキサン(7/1))にかけて精製し、2,3−ビス(4’−ヒドロキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(7)を無色の固体として得た。
収量 : 7.0g(6.63mmol)、収率:90%。
H−NMR (500MHz,CDCl): δ
7.28 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.04 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.89-6.79 (m, 14H), 6.75 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.67 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.61 (d, J = 8.0 Hz, 4H),
2.33 (t, J = 7.5Hz, 4H), 1.40-1.35 (m, 4H), 1.30-1.19 (m, 34H),
1.08 (br., 4H), 0.87 (t, J = 7.5 Hz, 6H).
13C−NMR(125MHz,CDCl): δ
154.58, 140.75, 140.60, 140.33, 139.64, 139.24, 139.20, 137.80,
136.77, 133.53, 131.82, 131.44, 131.16, 127.84, 126.49, 126.47,
124.91, 124.57, 115.30, 35.37, 32.00, 31.22, 29.80, 29.75, 29.59,
29.45, 28.87, 22.77, 14.20.
MALDI−TOF−MS: C7886 として :
計算値[M+H]: m/z = 1054.66;
測定値 : 1054.89.
(4) Production of 2,3-bis (4′-hydroxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (7) 2,3-bis (4 ′ -Methoxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (6) (8.0 g, 7.38 mmol) in dichloromethane solution at 0 ° C. BBr 3 ) (2.6 ml, 27.5 mmol) was added and stirred at 0 ° C. for 45 minutes and then at room temperature overnight. The reaction mixture was poured into a mixture of ice water / tetrahydrofuran (10/9) and extracted with dichloromethane. The extract was washed with brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and then evaporated to dryness on a rotary evaporator. The residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate / hexane (7/1)) to give 2,3-bis (4′-hydroxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl). ) -1,4-diphenylbenzene (7) was obtained as a colorless solid.
Yield: 7.0 g (6.63 mmol), yield: 90%.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ
7.28 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.04 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.89-6.79 (m, 14H), 6.75 (d, J = 8.5 Hz, 4H),
6.67 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 6.61 (d, J = 8.0 Hz, 4H),
2.33 (t, J = 7.5Hz, 4H), 1.40-1.35 (m, 4H), 1.30-1.19 (m, 34H),
1.08 (br., 4H), 0.87 (t, J = 7.5 Hz, 6H).
13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3 ): δ
154.58, 140.75, 140.60, 140.33, 139.64, 139.24, 139.20, 137.80,
136.77, 133.53, 131.82, 131.44, 131.16, 127.84, 126.49, 126.47,
124.91, 124.57, 115.30, 35.37, 32.00, 31.22, 29.80, 29.75, 29.59,
29.45, 28.87, 22.77, 14.20.
MALDI-TOF-MS: as C 78 H 86 O 2:
Calculated value [M + H] + : m / z = 1054.66;
Measurement value: 1054.89.

(5)2,3−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)−4−ビフェニリル]−5,6− ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(8)の製造
2,3−ビス(4’−ヒドロキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(7)(200mg,0.19mmol)と過剰のパラトルエンスルホン酸2−メトキシエチルエステル(131mg,0.57mmol)を乾燥テトラヒドロフラン(20ml)に溶解し、水酸化カリウム(66mg,1.17mmol)を加えた後、アルゴン雰囲気下で24時間還流(〜90℃)した。反応液を蒸発乾涸し、残渣をジクロロメタン/水で抽出した。有機層を水で洗浄した後、0.2規定の塩酸で洗浄し更に水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後濾過して濾液を蒸発乾涸した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/アセトン(10/0−9/1))にかけて精製し、2,3−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)−4−ビフェニリル]−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(8)を得た。
収量: 210mg、 収率:94%。
(5) Production of 2,3-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (8) -Bis (4'-hydroxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (7) (200 mg, 0.19 mmol) and excess para-toluenesulfonic acid 2- Methoxyethyl ester (131 mg, 0.57 mmol) was dissolved in dry tetrahydrofuran (20 ml), potassium hydroxide (66 mg, 1.17 mmol) was added, and the mixture was refluxed (˜90 ° C.) for 24 hours under an argon atmosphere. The reaction was evaporated to dryness and the residue was extracted with dichloromethane / water. The organic layer was washed with water, then washed with 0.2N hydrochloric acid, and further washed with water. The extract was dried over magnesium sulfate and filtered, and the filtrate was evaporated to dryness. The residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: dichloromethane / acetone (10 / 0-9 / 1)), and 2,3-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) -4-biphenylyl] -5, 6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (8) was obtained.
Yield: 210 mg, Yield: 94%.

(6)2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデ シル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)の製造
2,3−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)−4−ビフェニリル]−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(8)(150mg,0.13mmol)の乾燥ジクロロメタン(40ml)溶液に塩化第二鉄(FeCl)(620mg,3.84mmol)のニトロメタン(MeNO)(3.0ml)溶液をアルゴン雰囲気下でゆっくり加えた。撹拌しながら25℃で1時間反応させて、反応液を200mlのメタノールに注いだ。生成した沈殿をろ過して分離し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:熱テトラヒドロフラン)にかけて、黄色の留分を捕集した。この留分を蒸発乾涸して得られた残渣をテトラヒドロフランから再結晶して2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)を黄色の結晶として得た。
収量 : 88mg、収率:59%。
H−NMR (500MHz,THF−d,55℃): δ (ppm)
8.57(s, 2H), 8.48(s, 2H), 8.33(br, 2H), 8.27(br, 2H), 8.20(s, 2H),
8.15(s, 2H), 7.77(d, J=8.0Hz, 4H), 7.46(br, 2H),
7.16(d, J=8.0Hz, 4H), 4.30(br, 4H), 3.86(br, 4H), 3.50(s, 6H),
2.95(br, 4H), 2.26(br, 4H), 1.61-1.25(m, 36H),
0.84(t, J=7.0Hz, 6H).
MALDI−TOF−MS: C8486 として :
計算値[M+H]: m/z = 1159.66;
測定値 : 1159.43.
(6) Production of 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) 2,3-bis [4 ′-( 2-methoxyethoxy) -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (8) (150 mg, 0.13 mmol) in a solution of dry dichloromethane (40 ml) A solution of iron (FeCl 3 ) (620 mg, 3.84 mmol) in nitromethane (MeNO 2 ) (3.0 ml) was added slowly under an argon atmosphere. The mixture was reacted for 1 hour at 25 ° C. with stirring, and the reaction solution was poured into 200 ml of methanol. The produced precipitate was separated by filtration and subjected to silica gel column chromatography (eluent: hot tetrahydrofuran) to collect a yellow fraction. The residue obtained by evaporating this fraction to dryness was recrystallized from tetrahydrofuran to give 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene. (9) was obtained as yellow crystals.
Yield: 88 mg, yield: 59%.
1 H-NMR (500 MHz, THF-d 8 , 55 ° C.): δ (ppm)
8.57 (s, 2H), 8.48 (s, 2H), 8.33 (br, 2H), 8.27 (br, 2H), 8.20 (s, 2H),
8.15 (s, 2H), 7.77 (d, J = 8.0Hz, 4H), 7.46 (br, 2H),
7.16 (d, J = 8.0Hz, 4H), 4.30 (br, 4H), 3.86 (br, 4H), 3.50 (s, 6H),
2.95 (br, 4H), 2.26 (br, 4H), 1.61-1.25 (m, 36H),
0.84 (t, J = 7.0Hz, 6H).
MALDI-TOF-MS: as C 84 H 86 O 4:
Calculated value [M + H] + : m / z = 1159.66;
Measurement value: 1159.43.

2,5−ビス[4’−{2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ}フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(11)の製造
次に示す反応式に従って、化合物11を製造した。
Production of 2,5-bis [4 ′-{2- (2-methoxyethoxy) ethoxy} phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (11) According to the following reaction formula, compound 11 Manufactured.

パラトルエンスルホン酸2−メトキシエチルエステルの代わりにパラトルエンスルホン酸2−(2−メトキシエチル)エチルエステルを用いた以外は実施例1の(5)と同様にして、2,3−ビス[4’−{2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ}−4−ビフェニリル]−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(10)を合成した。ついで、得られた2,3−ビス[4’−{2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ}−4−ビフェニリル]−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(10)を実施例1の(6)と同様に反応させて、2,5−ビス[4’−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(11)を得た。
MALDI−TOF−MS: C8894 として;
計算値[M+H]: m/z = 1247.68;
測定値 : 1246.71
2,3-bis [4] in the same manner as in (5) of Example 1 except that p-toluenesulfonic acid 2- (2-methoxyethyl) ethyl ester was used instead of p-toluenesulfonic acid 2-methoxyethyl ester. '-{2- (2-methoxyethoxy) ethoxy} -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (10) was synthesized. Subsequently, the obtained 2,3-bis [4 ′-{2- (2-methoxyethoxy) ethoxy} -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene ( 10) is reacted in the same manner as (6) of Example 1 to give 2,5-bis [4 ′-[2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri- Hexabenzocoronene (11) was obtained.
MALDI-TOF-MS: as C 88 H 94 O 6 ;
Calculated value [M + H] + : m / z = 1247.68;
Measurement value: 1246.71

2,5−ビス〔4’−{2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}フェニル〕−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(13)の製造
次に示す反応式に従って、化合物13を製造した。
Production of 2,5-bis [4 ′-{2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy} phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (13) Compound 13 was prepared according to the formula.

パラトルエンスルホン酸2−メトキシエチルエステルの代わりにパラトルエンスルホン酸2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチルエステルを用いた以外は実施例1の(5)と同様にして、2,3−ビス〔4’−{2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−4−ビフェニリル〕−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(12)を合成し、ついで、得られた2,3−ビス〔4’−{2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−4−ビフェニリル〕−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(12)を実施例1の(6)と同様に反応させて、2,5−ビス〔4’−{2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}フェニル〕−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(13)を得た。
MALDI−TOF−MS: C92102 として:
計算値[M+H]: m/z = 1335.79;
測定値 : 1334.76
Except that p-toluenesulfonic acid 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl ester was used instead of p-toluenesulfonic acid 2-methoxyethyl ester, 2, 3-bis [4 ′-{2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy} -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (12) And then the obtained 2,3-bis [4 ′-{2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy} -4-biphenylyl] -5,6-di (4-dodecylphenyl) ) -1,4-diphenylbenzene (12) is reacted in the same manner as (6) of Example 1 to give 2,5-bis [4 ′-{2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy. } Phenyl]- 1,14 didodecyl - hexa - peri - give hexabenzocoronene (13).
MALDI-TOF-MS: as C 92 H 102 O 8:
Calculated value [M + H] + : m / z = 1335.79;
Measured value: 1334.76

2,5−ビス[4’−2−メトキシフェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(14)の製造
次に示す反応式に従って、化合物14を製造した。
Production of 2,5-bis [4′-2-methoxyphenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (14) Compound 14 was produced according to the following reaction formula.

実施例1で合成した2,3−ビス(4’−メトキシ−4−ビフェニリル)−5,6−ジ(4−ドデシルフェニル)−1,4−ジフェニルベンゼン(6)を実施例1の(6)と同様に反応させて、2,5−ビス[4’−2−メトキシフェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(14)を合成した。
MALDI−TOF−MS: C8078 として:
計算値[M+H]: m/z = 1071.47;
測定値 : 1070.60
2,3-bis (4′-methoxy-4-biphenylyl) -5,6-di (4-dodecylphenyl) -1,4-diphenylbenzene (6) synthesized in Example 1 was replaced with (6 ) To synthesize 2,5-bis [4′-2-methoxyphenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (14).
MALDI-TOF-MS: as C 80 H 78 O 2:
Calculated value [M + H] + : m / z = 1071.47;
Measurement value: 1070.60

化合物(9)の自己組織化ナノチューブの作製
実施例1で合成した2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)を、1mg/mlの濃度になるようにジクロロメタンに溶解し、密閉容器中、ドライヤーにて加熱、その後室温にて静置することにより、黄色懸濁液を得た。電子顕微鏡、X線回折測定などより、直径約20ナノメートルのナノチューブを形成していることが確認された。
化合物(9)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のFE−SEM画像を図6に示す。また、化合物(9)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を図7に示す。
Preparation of self-assembled nanotube of compound (9) 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) synthesized in Example 1 ) Was dissolved in dichloromethane to a concentration of 1 mg / ml, heated in a sealed container with a dryer, and then allowed to stand at room temperature to obtain a yellow suspension. From an electron microscope, X-ray diffraction measurement, etc., it was confirmed that nanotubes having a diameter of about 20 nanometers were formed.
FIG. 6 shows an FE-SEM image of the self-assembly of the compound (9) in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml). FIG. 7 shows a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (9) in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml).

化合物(11)の自己組織化ナノチューブの作製
実施例2で合成した2,5−ビス[4’−{2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ}フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(11)を用いた以外は実施例5と同様にして、化合物(11)の直径約20ナノメートルの自己組織化ナノチューブを作製し、電子顕微鏡で確認した。
化合物(11)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を図8に示す。
Preparation of self-assembled nanotube of compound (11) 2,5-bis [4 ′-{2- (2-methoxyethoxy) ethoxy} phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri- synthesized in Example 2 Self-assembled nanotubes having a diameter of about 20 nanometers of the compound (11) were prepared in the same manner as in Example 5 except that hexabenzocoronene (11) was used, and were confirmed with an electron microscope.
FIG. 8 shows a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (11) in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml).

化合物(11)の自己組織化ナノチューブの作製
ジクロロメタンの代わりにテトラヒドロフラン(THF)を用いた以外は実施例6と同様にして、化合物(11)の直径約20ナノメートルの自己組織化ナノチューブを作製し、電子顕微鏡で確認した。
化合物(11)のTHF溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を図9に示す。
Preparation of self-assembled nanotubes of compound (11) Self-assembled nanotubes having a diameter of about 20 nanometers of compound (11) were prepared in the same manner as in Example 6 except that tetrahydrofuran (THF) was used instead of dichloromethane. This was confirmed with an electron microscope.
FIG. 9 shows a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (11) in a THF solution (1 mg / 1 ml).

化合物(14)の自己組織化ナノチューブの作製
実施例4で合成した2,5−ビス[4’−2−メトキシフェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(14)を用いた以外は実施例5と同様にして、化合物(14)の直径約20ナノメートルの自己組織化ナノチューブを作製し、電子顕微鏡で確認した。
化合物(14)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を図10に示す。
Preparation of self-assembled nanotube of compound (14) 2,5-bis [4′-2-methoxyphenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (14) synthesized in Example 4 was used A self-assembled nanotube having a diameter of about 20 nanometers of the compound (14) was produced in the same manner as in Example 5 except that it was confirmed by an electron microscope.
FIG. 10 shows a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (14) in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml).

化合物(14)の自己組織化ナノチューブの作製
ジクロロメタンの代わりにTHFを用いた以外は実施例8と同様にして、化合物(11)の直径約20ナノメートルの自己組織化ナノチューブを作製し、電子顕微鏡で確認した。
化合物(14)のTHF溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を図11に示す。
Preparation of self-assembled nanotubes of compound (14) Self-assembled nanotubes having a diameter of about 20 nanometers of compound (11) were prepared in the same manner as in Example 8 except that THF was used instead of dichloromethane. Confirmed with.
FIG. 11 shows a TEM photograph of the self-assembled product of the compound (14) in a THF solution (1 mg / 1 ml).

化合物(9)のアモルファスフィルムの作製
酸化シリコン絶縁膜(200nm)で覆われたシリコン基板表面を1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理し、疎水性単分子膜を形成した。実施例1で合成した2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)を、1mg/mlの濃度になるようにジクロロメタンに溶解し、密閉容器中、ドライヤーにて加熱して直ちに、上記の基板に塗布して化合物(9)のフィルムを作製した。電子顕微鏡で確認したところ、ナノチューブを形成しておらず、アモルファス状であった。
化合物(9)のアモルファスフィルムのFE−SEM画像を図12に示す。
Preparation of amorphous film of compound (9) The surface of a silicon substrate covered with a silicon oxide insulating film (200 nm) was treated with 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) to form a hydrophobic single layer. A molecular film was formed. 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) synthesized in Example 1 was adjusted to a concentration of 1 mg / ml. The product was dissolved in dichloromethane, heated with a dryer in a sealed container, and immediately coated on the substrate to prepare a film of compound (9). When confirmed with an electron microscope, the nanotubes were not formed and were amorphous.
The FE-SEM image of the amorphous film of compound (9) is shown in FIG.

化合物(9)のナノチューブ薄膜を用いた素子の作製
酸化シリコン絶縁膜(200nm)で覆われたシリコン基板表面を1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理し、疎水性単分子膜を形成した。その上に実施例5で得た懸濁液を塗布し、2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)のナノチューブ薄膜を作製した。チャネル長50ミクロン、チャネル幅1ミリメートルの金電極を試料上部に真空蒸着により作製し、トップコンタクト、ボトムゲート型素子を作製した。
作製したFET素子の構造を模式化して図3に示す。
Fabrication of device using nanotube thin film of compound (9) The surface of a silicon substrate covered with a silicon oxide insulating film (200 nm) was treated with 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS). A hydrophobic monomolecular film was formed. On top of that, the suspension obtained in Example 5 was applied and 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) A nanotube thin film was prepared. A gold electrode having a channel length of 50 microns and a channel width of 1 mm was fabricated on the sample by vacuum deposition, and a top contact and bottom gate type device was fabricated.
The structure of the fabricated FET element is schematically shown in FIG.

化合物(9)のナノチューブ薄膜のFET特性
図4に、ソース−ドレイン電圧を0V〜−50Vまでスイープし、ゲート電圧を0Vから−50Vまで5Vおきに変化させたときの、実施例11の2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)のナノチューブ薄膜のFET特性(アウトプット特性)を示す。ゲート電圧の増加に伴い電流値が増幅され、ソース−ドレイン電圧が小さい領域では線形に、ソース−ドレイン電圧が大きい領域では飽和した電流値が観測され、典型的なFET特性を示した。図5に、ソース−ドレイン電圧を−50Vに固定しゲート電圧を0Vから−50VまでスイープしたときのHBCナノチューブ薄膜のFET特性(トランスファー特性)を示す。この解析から、オン/オフ比1.4 × 10、移動度4.3 × 10−4cm/Vs、閾値電圧 +3Vであることが明らかとなった。
FET Characteristics of Nanotube Thin Film of Compound (9) FIG. 4 shows the results of Example 11 when sweeping the source-drain voltage from 0 V to −50 V and changing the gate voltage from 0 V to −50 V every 5 V. The FET characteristic (output characteristic) of the nanotube thin film of 5-bis [4 '-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) is shown. The current value was amplified as the gate voltage increased, and a linear current was observed in the region where the source-drain voltage was small, and a saturated current value was observed in the region where the source-drain voltage was large, indicating typical FET characteristics. FIG. 5 shows the FET characteristics (transfer characteristics) of the HBC nanotube thin film when the source-drain voltage is fixed at −50 V and the gate voltage is swept from 0 V to −50 V. From this analysis, it was revealed that the ON / OFF ratio was 1.4 × 10 4 , the mobility was 4.3 × 10 −4 cm 2 / Vs, and the threshold voltage was + 3V.

化合物(11)のナノチューブ薄膜のFET特性
実施例7で得た懸濁液を用いた以外は実施例11と同様にして化合物(11)のナノチューブ薄膜を用いた素子を作製した。次いで、該素子を用いて実施例12と同様にして化合物(11)のナノチューブ薄膜のFET特性を測定し、図13を得た。図13は、化合物(11)のナノチューブ薄膜のFET特性(左)アウトプット特性、及び(右)トランスファー特性を示す。
ON−OFF比1.1×10、移動度1.5×10−4cm/Vs、閾値電圧 +13Vであった。
FET characteristics of nanotube thin film of compound (11) A device using a nanotube thin film of compound (11) was produced in the same manner as in Example 11 except that the suspension obtained in Example 7 was used. Subsequently, the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (11) were measured using the device in the same manner as in Example 12 to obtain FIG. FIG. 13 shows the FET characteristics (left) output characteristics and (right) transfer characteristics of the nanotube thin film of compound (11).
The ON-OFF ratio was 1.1 × 10 4 , the mobility was 1.5 × 10 −4 cm 2 / Vs, and the threshold voltage was + 13V.

化合物(14)のナノチューブ薄膜のFET特性
実施例8で得た懸濁液を用いた以外は実施例11と同様にして化合物(14)のナノチューブ薄膜を用いた素子を作製し、該素子を用いて実施例12と同様にして化合物(14)のナノチューブ薄膜のFET特性を測定し、図14を得た。図14は、化合物(14)のナノチューブ薄膜のFET特性(左)アウトプット特性、及び(右)トランスファー特性を示す。
ON−OFF比2.0×10、移動度1.9×10−4cm/Vs、閾値電圧 −17Vであった。
FET characteristics of nanotube thin film of compound (14) A device using a nanotube thin film of compound (14) was prepared in the same manner as in Example 11 except that the suspension obtained in Example 8 was used. Then, the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (14) were measured in the same manner as in Example 12 to obtain FIG. FIG. 14 shows the FET characteristic (left) output characteristic and (right) transfer characteristic of the nanotube thin film of compound (14).
The ON-OFF ratio was 2.0 × 10 3 , the mobility was 1.9 × 10 −4 cm 2 / Vs, and the threshold voltage was −17V.

化合物(13)のナノチューブ薄膜のFET特性
実施例3で合成した2,5−ビス〔4’−{2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}フェニル〕−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(13)を用い、ジクロロメタンの代わりにTHFを用いた以外は実施例5と同様にして、化合物(13)の直径約20ナノメートルの自己組織化ナノチューブを作製し、実施例11と同様にして化合物(13)のナノチューブ薄膜を用いた素子を作製した。次いで、該素子を用いて実施例12と同様にして化合物(13)のナノチューブ薄膜のFET特性を測定し、図15を得た。図15は、化合物(13)のナノチューブ薄膜のFET特性(左)アウトプット特性、及び(右)トランスファー特性を示す。
ON−OFF比1.0×10、移動度1.8×10−5cm/Vsであった。
FET Properties of Nanotube Thin Film of Compound (13) 2,5-bis [4 ′-{2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy} phenyl] -11,14-didodecyl- synthesized in Example 3 Self-assembled nanotubes having a diameter of about 20 nanometers of compound (13) were prepared in the same manner as in Example 5 except that hexa-peri-hexabenzocoronene (13) was used and THF was used instead of dichloromethane. In the same manner as in Example 11, a device using a nanotube thin film of the compound (13) was produced. Next, using the device, the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (13) were measured in the same manner as in Example 12 to obtain FIG. FIG. 15 shows the FET characteristics (left) output characteristics and (right) transfer characteristics of the nanotube thin film of compound (13).
The ON-OFF ratio was 1.0 × 10 3 and the mobility was 1.8 × 10 −5 cm 2 / Vs.

化合物(9)のアモルファスフィルムのFET特性
酸化シリコン絶縁膜(200nm)で覆われたシリコン基板表面を1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理し、疎水性単分子膜を形成した。実施例1で合成した2,5−ビス[4’−(2−メトキシエトキシ)フェニル]−11,14−ジドデシル−ヘキサ−ペリ−ヘキサベンゾコロネン(9)を、1mg/mlの濃度になるようにジクロロメタンに溶解し、密閉容器中、ドライヤーにて加熱して直ちに、上記の基板に塗布して化合物(9)のアモルファスフィルムを作製した。チャネル長50ミクロン、チャネル幅1ミリメートルの金電極を試料上部に真空蒸着により作製し、トップコンタクト、ボトムゲート型素子を作製した(図3参照)。該素子を用いて実施例12と同様にして化合物(9)のアモルファスフィルムのFET特性を測定し、図16を得た。図13は、化合物(9)のアモルファスフィルムのナノチューブ薄膜のFET特性(左)アウトプット特性、及び(右)トランスファー特性を示す。
ON−OFF比2.3×10、移動度5.5×10−5cm/Vs、閾値電圧 −14Vであった。
FET characteristics of amorphous film of compound (9) The silicon substrate surface covered with silicon oxide insulating film (200 nm) is treated with 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) to make it hydrophobic A monomolecular film was formed. 2,5-bis [4 ′-(2-methoxyethoxy) phenyl] -11,14-didodecyl-hexa-peri-hexabenzocoronene (9) synthesized in Example 1 was adjusted to a concentration of 1 mg / ml. The product was dissolved in dichloromethane, heated in a sealed container with a dryer, and immediately applied to the substrate to prepare an amorphous film of compound (9). A gold electrode having a channel length of 50 microns and a channel width of 1 mm was formed on the top of the sample by vacuum vapor deposition to produce a top contact and bottom gate type device (see FIG. 3). Using this element, the FET characteristics of the amorphous film of the compound (9) were measured in the same manner as in Example 12 to obtain FIG. FIG. 13 shows the FET characteristics (left) output characteristics and (right) transfer characteristics of the nanotube thin film of the amorphous film of compound (9).
The ON-OFF ratio was 2.3 × 10 2 , the mobility was 5.5 × 10 −5 cm 2 / Vs, and the threshold voltage was −14V.

本発明の有機半導体材料は、簡便な方法で薄膜化することができ、比較的安価な設備で、大面積の薄膜を形成しやすいという利点があり、工業的かつ実用的な有機半導体材料として、有機薄膜トランジスタ、分子導線などナノデバイスへの応用が容易である。
したがって、本発明の有機半導体材料は、半導体材料分野や電子材料分野において有用なものであり、産業上の利用可能性を有している。
The organic semiconductor material of the present invention can be formed into a thin film by a simple method, and has an advantage that a large-area thin film can be easily formed with relatively inexpensive equipment. As an industrial and practical organic semiconductor material, Application to nanodevices such as organic thin film transistors and molecular wires is easy.
Therefore, the organic semiconductor material of the present invention is useful in the semiconductor material field and the electronic material field, and has industrial applicability.

図1は、本発明の両親媒性ヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体の例として化合物(9)を示し、その構造的な特徴を模式的に示したものである。FIG. 1 shows the compound (9) as an example of the amphiphilic hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention, and schematically shows the structural features thereof. 図2は、本発明の両親媒性ヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体の自己組織化ナノチューブの構造を模式化して示したものである。FIG. 2 schematically shows the structure of the self-assembled nanotube of the amphiphilic hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention. 図3は、本発明の両親媒性ヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を半導体材料の半導体膜として利用したトップコンタクト、ボトムゲート型素子の構造を示したものである。FIG. 3 shows the structure of a top contact / bottom gate type device using the amphiphilic hexaperihexabenzocoronene derivative of the present invention as a semiconductor film of a semiconductor material. 図4は、本発明の化合物(9)のナノチューブ薄膜のFET(Output)特性を示したものである。FIG. 4 shows the FET (Output) characteristics of the nanotube thin film of the compound (9) of the present invention. 図5は、本発明の化合物(9)のナノチューブ薄膜のFET(transfer)特性を示したものである。FIG. 5 shows the FET (transfer) characteristics of the nanotube thin film of the compound (9) of the present invention. 図6は、本発明の化合物(9)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のFE−SEM画像を示す図面に代わる写真である。FIG. 6 is a photograph replacing a drawing, showing an FE-SEM image of the self-assembly of the compound (9) of the present invention in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml). 図7は、本発明の化合物(9)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を示す図面に代わる写真である。FIG. 7 is a photograph replacing a drawing, showing a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (9) of the present invention in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml). 図8は、本発明の化合物(11)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を示す図面に代わる写真である。FIG. 8 is a photograph replacing a drawing, showing a TEM photograph of the self-assembled body in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml) of the compound (11) of the present invention. 図9は、本発明の化合物(11)のTHF溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を示す図面に代わる写真である。FIG. 9 is a photograph replacing a drawing, showing a TEM photograph of the self-assembled body in a THF solution (1 mg / 1 ml) of the compound (11) of the present invention. 図10は、本発明の化合物(14)のジクロロメタン溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を示す図面に代わる写真である。FIG. 10 is a photograph replacing a drawing, showing a TEM photograph of the self-assembled body of the compound (14) of the present invention in a dichloromethane solution (1 mg / 1 ml). 図11は、本発明の化合物(14)のTHF溶液(1mg/1ml)での自己集積体のTEM写真を示す図面に代わる写真である。FIG. 11 is a photograph replacing a drawing, showing a TEM photograph of the self-assembled body in a THF solution (1 mg / 1 ml) of the compound (14) of the present invention. 図12は、本発明の化合物(9)のアモルファスフィルムのFE−SEM画像を示す図面に代わる写真である。FIG. 12 is a photograph replacing a drawing, showing an FE-SEM image of the amorphous film of the compound (9) of the present invention. 図13は、本発明の化合物(11)のナノチューブ薄膜のFET特性のアウトプット特性(左側)、及びトランスファー特性(右側)を示したものである。FIG. 13 shows the output characteristics (left side) and transfer characteristics (right side) of the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (11) of the present invention. 図14は、本発明の化合物(14)のナノチューブ薄膜のFET特性のアウトプット特性(左側)、及びトランスファー特性(右側)を示したものである。FIG. 14 shows the output characteristics (left side) and transfer characteristics (right side) of the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (14) of the present invention. 図15は、本発明の化合物(13)のナノチューブ薄膜のFET特性のアウトプット特性(左側)、及びトランスファー特性(右側)を示したものである。FIG. 15 shows the output characteristics (left side) and transfer characteristics (right side) of the FET characteristics of the nanotube thin film of the compound (13) of the present invention. 図16は、本発明の化合物(9)のアモルファスフィルムのナノチューブ薄膜のFET特性のアウトプット特性(左側)、及びトランスファー特性(右側)を示したものである。FIG. 16 shows the output characteristics (left side) and transfer characteristics (right side) of the FET characteristics of the nanotube thin film of the amorphous film of the compound (9) of the present invention.

Claims (6)

下記の一般式[1]
[式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基を表し、
はそれぞれ独立して−CO(−R−O−)nR(但し、Rはアルキル基を表し、Rはアルキレン基を表し、nは0または正の整数を表す。)を表し、
Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、エチニル基、シアノ基、ピリジル基、ターピリジル基、及びポルフィリニル基からなる群から選ばれる置換基を表す。]
で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を溶剤に溶解し、これを加熱した後、室温に戻して得られた縣濁液を基板上に塗布して、薄膜を形成させることからなる、
前記一般式[1]で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体を含有してなる有機半導体材料を含む有機半導体層の製造方法。
The following general formula [1]
[Wherein, each R 1 independently represents an alkyl group,
R 2 is independently —C 6 H 4 O (—R 4 —O—) nR 3 (where R 3 represents an alkyl group, R 4 represents an alkylene group, and n represents 0 or a positive integer) Represent)
X represents each independently a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an ethynyl group, a cyano group, a pyridyl group, a terpyridyl group, and a porphyrinyl group. ]
A hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the following formula is dissolved in a solvent, and after heating this, the suspension obtained by returning to room temperature is applied on a substrate to form a thin film:
The manufacturing method of the organic-semiconductor layer containing the organic-semiconductor material containing the hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the said General formula [1].
基板の表面がシリル化合物で予め処理されたものである請求項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1 , wherein the surface of the substrate is pretreated with a silyl compound. シリル化合物が、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)である請求項に記載の製造方法。 The production method according to claim 2 , wherein the silyl compound is 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS). 下記の一般式[1]
[式中、R はそれぞれ独立してアルキル基を表し、
はそれぞれ独立して−C O(−R −O−)nR (但し、R はアルキル基を表し、R はアルキレン基を表し、nは0または正の整数を表す。)を表し、
Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、エチニル基、シアノ基、ピリジル基、ターピリジル基、及びポルフィリニル基からなる群から選ばれる置換基を表す。]
で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体と1以上の溶媒とからなる溶液中で形成されるナノサイズのチューブ状の自己集積体よりなる有機半導体材料を含む有機半導体層を有することを特徴とする半導体装置。
The following general formula [1]
[Wherein, each R 1 independently represents an alkyl group,
R 2 is independently —C 6 H 4 O (—R 4 —O—) nR 3 (where R 3 represents an alkyl group, R 4 represents an alkylene group, and n represents 0 or a positive integer) Represent)
X represents each independently a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an ethynyl group, a cyano group, a pyridyl group, a terpyridyl group, and a porphyrinyl group. ]
It has an organic semiconductor layer containing an organic semiconductor material made of a nano-sized tubular self-assembled body formed in a solution comprising a hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the formula (1) and one or more solvents. Semiconductor device.
下記の一般式[1]
[式中、R はそれぞれ独立してアルキル基を表し、
はそれぞれ独立して−C O(−R −O−)nR (但し、R はアルキル基を表し、R はアルキレン基を表し、nは0または正の整数を表す。)を表し、
Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、エチニル基、シアノ基、ピリジル基、ターピリジル基、及びポルフィリニル基からなる群から選ばれる置換基を表す。]
で表されるヘキサペリヘキサベンゾコロネン誘導体と1以上の溶媒とからなる溶液中で形成されるナノサイズのチューブ状の自己集積体よりなる有機半導体材料を含む有機半導体層を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
The following general formula [1]
[Wherein, each R 1 independently represents an alkyl group,
R 2 is independently —C 6 H 4 O (—R 4 —O—) nR 3 (where R 3 represents an alkyl group, R 4 represents an alkylene group, and n represents 0 or a positive integer) Represent)
X represents each independently a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an ethynyl group, a cyano group, a pyridyl group, a terpyridyl group, and a porphyrinyl group. ]
It has an organic semiconductor layer containing an organic semiconductor material made of a nano-sized tubular self-assembled body formed in a solution comprising a hexaperihexabenzocoronene derivative represented by the formula (1) and one or more solvents. Field effect transistor.
電界効果トランジスタが、p型電界効果トランジスタである請求項に記載の電界効果トランジスタ。 The field effect transistor according to claim 5 , wherein the field effect transistor is a p-type field effect transistor.
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