JP5190784B2 - Polymer - Google Patents

Polymer Download PDF

Info

Publication number
JP5190784B2
JP5190784B2 JP2008205181A JP2008205181A JP5190784B2 JP 5190784 B2 JP5190784 B2 JP 5190784B2 JP 2008205181 A JP2008205181 A JP 2008205181A JP 2008205181 A JP2008205181 A JP 2008205181A JP 5190784 B2 JP5190784 B2 JP 5190784B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer
substituted
mmol
unsubstituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008205181A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010037509A (en
Inventor
崇 岡田
俊也 匂坂
保 有賀
昌史 鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008205181A priority Critical patent/JP5190784B2/en
Publication of JP2010037509A publication Critical patent/JP2010037509A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5190784B2 publication Critical patent/JP5190784B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

本発明は、新規な構成単位を有する重合体を提供するものであり、更に、簡便な液体成膜プロセスを実施するために必要な溶解性に優れた有機エレクトロニクス材料に関する。   The present invention provides a polymer having a novel structural unit, and further relates to an organic electronic material having excellent solubility necessary for carrying out a simple liquid film forming process.

近年、有機半導体材料を利用した有機電子デバイスに関する研究開発が盛んである。有機半導体材料は、印刷法、スピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に薄膜形成が可能であり、従来の無機半導体材料を利用した薄膜トランジスタと比較すると、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。これにより、一般に耐熱性の低いプラスチック基板上への形成が可能となり、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化や低コスト化が実現できるとともに、プラスチック基板のフレキシビリティーを活かした用途等、多様な展開が期待できる。   In recent years, research and development on organic electronic devices using organic semiconductor materials has been active. Organic semiconductor materials can be easily formed into a thin film by a simple method using a wet process such as a printing method or a spin coating method, and the manufacturing process temperature can be lowered as compared with a thin film transistor using a conventional inorganic semiconductor material. There are advantages. This enables formation on plastic substrates with generally low heat resistance, which can realize weight reduction and cost reduction of electronic devices such as displays, and various developments such as applications that take advantage of the flexibility of plastic substrates. Can be expected.

これまでに、有機半導体材料としてペンタセン等のアセン系材料が報告されている(例えば、特許文献1参照)。このペンタセンを有機半導体層として利用した有機薄膜トランジスタは、比較的高移動度であることが報告されているが、これらアセン系材料は汎用溶媒に対し極めて溶解性が低く、それを有機薄膜トランジスタにおける活性層として薄膜化する際には、真空蒸着工程を経る必要がある。ゆえに、前述したような塗布や印刷などの簡便なプロセスで薄膜を形成できるという有機半導体材料への期待に応えるものではない。
また、高分子有機半導体材料として、ポリ(3−アルキルチオフェン)(非特許文献1参照)等が提案されている。これらの高分子有機半導体材料は、位置選択的なアルキル基の導入により、低いながらも溶解性を有するため、真空蒸着工程を経ず、塗布や印刷で薄膜化が可能である。
So far, acene-based materials such as pentacene have been reported as organic semiconductor materials (see, for example, Patent Document 1). Organic thin-film transistors using pentacene as an organic semiconductor layer have been reported to have relatively high mobility, but these acene-based materials have extremely low solubility in general-purpose solvents, and they are used as active layers in organic thin-film transistors. When a thin film is formed, it is necessary to go through a vacuum deposition process. Therefore, it does not meet the expectation for an organic semiconductor material that a thin film can be formed by a simple process such as coating and printing as described above.
Moreover, poly (3-alkyl thiophene) (refer nonpatent literature 1) etc. are proposed as a polymeric organic-semiconductor material. Since these polymer organic semiconductor materials have low solubility due to the introduction of regioselective alkyl groups, they can be thinned by coating or printing without going through a vacuum deposition process.

一方、有機電子デバイスとして安定な動作が求められる上では、有機半導体材料の酸化安定性が要求されている。前記ポリ(3−アルキルチオフェン)は、塗布や印刷などの簡便なプロセスで薄膜を形成できるが、低いイオン化ポテンシャルのため、酸化されやすく、これを有機トランジスタ用の電荷輸送性高分子材料は大気中での動作が不安定であった。   On the other hand, for stable operation as an organic electronic device, oxidation stability of an organic semiconductor material is required. Although the poly (3-alkylthiophene) can form a thin film by a simple process such as coating or printing, it is easily oxidized due to its low ionization potential. The operation at was unstable.

また、上記ポリ(3−アルキルチオフェン)の酸化安定性を改善したポリチオフェン類も提案されている(特許文献2および特許文献3参照)。しかし、特許文献2に開示されている有機半導体材料も溶解性は有するものの、移動度の分子量依存性が大きく、高移動度であるためには、より高分子量の重合体が必要であり、それに伴い溶解度が非常に低くなってしまうことから、塗布や印刷などの簡易な薄膜形成プロセスへの適用には制約があるという問題があった。   In addition, polythiophenes having improved oxidation stability of the poly (3-alkylthiophene) have been proposed (see Patent Document 2 and Patent Document 3). However, although the organic semiconductor material disclosed in Patent Document 2 also has solubility, the molecular weight dependency of mobility is large, and in order to have high mobility, a higher molecular weight polymer is necessary. As a result, the solubility becomes very low, and there is a problem that there is a limitation in application to simple thin film formation processes such as coating and printing.

特開平5−55568号公報JP-A-5-55568 特開2003−221434号公報JP 2003-221434 A 特開2003−268083号公報JP 2003-268083 A Synth.Met.,84,269(1997)Synth. Met. , 84, 269 (1997)

本発明は上記従来の技術を鑑みてなされたものであり、汎用溶媒に対する溶解性が高く、湿式成膜が可能な低コストプロセスに適応可能である有機エレクトロニクス用材料として有用な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-described conventional technology, and provides a polymer useful as a material for organic electronics, which is highly soluble in general-purpose solvents and can be applied to a low-cost process capable of wet film formation. For the purpose.

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、本発明に至った。
すなわち、本発明は以下の(1)および(2)で示される。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a polymer containing a specific structural unit, and have reached the present invention.
That is, the present invention is shown by the following (1) and (2).

(1)下記一般式(I)で表される構成単位を含有する重合体。

Figure 0005190784
(ArおよびArは置換又は無置換の芳香族炭化水素基の2価基であり、
は置換又は無置換のアルキレン基であり、
nは1以上の整数であり、
は、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルコキシ基、及び置換又は無置換のアルキルチオ基からなる群より選択される基であり、
xは0から2までの整数を表し、
nが1、かつ、xが2である場合のRは同一でも別異でもよく、
nが2以上の場合、それぞれのRは互いに同一でも異なっていてもよく、nが2以上のときそれぞれのxは同一でも別異でもよい。)
(2)前記一般式(I)で表される繰返し単位を有する重合体が、下記一般式(II)で表されることを特徴とする上記(1)記載の繰返し単位を有する重合体。
Figure 0005190784
(Rは置換または無置換のアルキレン基であり、
nは1以上の整数であり、
、RおよびRは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルコキシ基、及び置換又は無置換のアルキルチオ基からなる群より選択される基であり、
xは0から2までの整数を表し、
nが1、かつ、xが2である場合のRは同一でも別異でもよく、
nが2以上の場合、それぞれのRは互いに同一でも異なっていてもよく、
nが2以上のときそれぞれのxは同一でも別異でもよく、
yおよびzはそれぞれ0から4までの整数を表し、同一でも別異でもよい。) (1) A polymer containing a structural unit represented by the following general formula (I).
Figure 0005190784
(Ar 1 and Ar 2 are a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
R 1 is a substituted or unsubstituted alkylene group,
n is an integer of 1 or more,
R 2 is a group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, and a substituted or unsubstituted alkylthio group;
x represents an integer from 0 to 2,
R 2 when n is 1 and x is 2 may be the same or different,
When n is 2 or more, each R 2 may be the same or different, and when n is 2 or more, each x may be the same or different. )
(2) The polymer having a repeating unit according to the above (1), wherein the polymer having the repeating unit represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (II).
Figure 0005190784
(R 1 is a substituted or unsubstituted alkylene group,
n is an integer of 1 or more,
R 2 , R 3 and R 4 are groups selected from the group consisting of substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted alkoxy groups, and substituted or unsubstituted alkylthio groups,
x represents an integer from 0 to 2,
R 2 when n is 1 and x is 2 may be the same or different,
when n is 2 or more, each R 2 may be the same as or different from each other;
When n is 2 or more, each x may be the same or different,
y and z each represents an integer of 0 to 4, and may be the same or different. )

本発明の重合体は、有機溶媒に可溶であることから低コストな湿式成膜が可能であり、有機トランジスタ用の電荷輸送性高分子材料などの有機エレクトロニクス用素材として有用である。   Since the polymer of the present invention is soluble in an organic solvent, it can be deposited at low cost, and is useful as a material for organic electronics such as a charge transporting polymer material for an organic transistor.

本発明の重合体の製造方法について以下で説明する。
前記一般式(I)又は一般式(II)で表される本発明の重合体を製造するための反応としては、例えば、アリールハロゲン化物とアリールホウ素化合物を用いたSuzuki coupling、アリールハロゲンとアリールスズ化合物を用いたStille Couplingなどのクロスカップリング反応などが好ましい。
アリールハロゲン化物のハロゲン原子としては、反応性の観点からヨウ素化物または臭素化物が好ましい。
The manufacturing method of the polymer of this invention is demonstrated below.
Examples of the reaction for producing the polymer of the present invention represented by the general formula (I) or the general formula (II) include Suzuki coupling using an aryl halide and an aryl boron compound, and an aryl halogen and an aryl tin compound. Cross coupling reaction such as Still Coupling using is preferred.
The halogen atom of the aryl halide is preferably an iodide or bromide from the viewpoint of reactivity.

アリールホウ素化合物としては、アリールボロン酸またはアリールボロン酸エステルが用いられるが、アリールボロン酸エステルは、アリールボロン酸のように三無水物(ボロキシン)を生成しないこと、また、結晶性が高く、精製が容易であることからより好ましい。   As the aryl boron compound, aryl boronic acid or aryl boronic acid ester is used. However, the aryl boronic acid ester does not form a dianhydride (boroxine) like aryl boronic acid, and has high crystallinity and purification. Is more preferable because it is easy.

アリールボロン酸エステルの合成方法としては、次の(i)〜(iv)の方法を挙げることができる。
(i)アリールボロン酸とアルキルジオールとを無水有機溶媒中にて加熱して反応させる方法
(ii)アリールハロゲン化物のハロゲン部位をメタル化した後に、アルコキシボロンエステルを加えて反応させる方法
(iii)アリールハロゲンのグリニャール試薬を調製した後に、アルコキシボロンエステルを加えて反応させる方法
(iv)アリールハロゲン化物とビス(ピナコラト)ジボロンやビス(ネオペンチル グリコラト)ジボロンをパラジウム触媒下にて加熱して反応させる方法
Examples of the synthesis method of the aryl boronic acid ester include the following methods (i) to (iv).
(I) A method of reacting aryl boronic acid and alkyl diol by heating in an anhydrous organic solvent (ii) A method of reacting by adding an alkoxy boron ester after metallizing the halogen moiety of the aryl halide (iii) After preparing Grignard reagent of aryl halogen, reacting by adding alkoxyboron ester (iv) Method of reacting aryl halide with bis (pinacolato) diboron or bis (neopentyl glycolato) diboron by heating under palladium catalyst

パラジウム触媒としてはPd(PPh、PdCl(PPh、Pd(OAc)、PdClまたは、パラジウムカーボンに配位子として別途トリフェニルホスフィンを加える、など種々の触媒を用いることができるが、最も汎用的にはPd(PPhが用いられる。 As the palladium catalyst, various catalysts such as Pd (PPh 3 ) 4 , PdCl 2 (PPh 3 ) 2 , Pd (OAc) 2 , PdCl 2 or separately adding triphenylphosphine as a ligand to palladium carbon are used. However, for the most general purpose, Pd (PPh 3 ) 4 is used.

本反応には塩基が必ず必要であるが、NaCO、NaHCO、KCOなどの比較的弱い塩基が良好な結果を与える。立体障害等の影響を受ける場合には、Ba(OH)やKPOなどの強塩基が有効である。その他苛性ソーダ、苛性カリ、金属アルコシド等、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なども用いることができる。 This reaction always requires a base, but relatively weak bases such as Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , K 2 CO 3 give good results. When affected by steric hindrance or the like, strong bases such as Ba (OH) 2 and K 3 PO 4 are effective. Other caustic soda, caustic potash, metal alkoxide, etc., for example, 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 and the like can also be used.

また、反応をよりスムーズに進行させるために相間移動触媒を用いてもよく、好ましくは、テトラアルキルハロゲン化アンモニウム、テトラアルキル硫酸水素アンモニウム、またはテトラアルキル水酸化アンモニウムであり、好ましい例としては、テトラ−n−ブチルハロゲン化アンモニウム、ベンジルトリエチルハロゲン化アンモニウム、または、トリカプリルイルメチル塩化アンモニウムである。   Further, a phase transfer catalyst may be used to make the reaction proceed more smoothly, preferably tetraalkylammonium halide, tetraalkylammonium hydrogensulfate, or tetraalkylammonium hydroxide. -N-butylammonium halide, benzyltriethylammonium halide, or tricaprylylmethylammonium chloride.

反応溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル等のアルコールおよびエーテル系、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル系の他、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等をあげることができる。   Examples of the reaction solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, 2-methoxyethanol, 1,2-dimethoxyethane, and bis (2-methoxyethyl) ether, and ether ethers, and cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran. Benzene, toluene, xylene, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like.

上記重合反応の反応温度は、用いるモノマーの反応性、また、反応溶媒により適宜設定されるが、溶媒の沸点以下に抑えることが好ましい。
上記重合反応における反応時間は、用いるモノマーの反応性、または、望まれる重合体の分子量などにおいて適宜設定することができ、1〜50時間が好適であり、さらには、2〜24時間がより好ましい。
The reaction temperature of the polymerization reaction is appropriately set depending on the reactivity of the monomer used and the reaction solvent, but is preferably suppressed to the boiling point of the solvent or lower.
The reaction time in the polymerization reaction can be appropriately set in terms of the reactivity of the monomer used or the molecular weight of the desired polymer, and is preferably 1 to 50 hours, and more preferably 2 to 24 hours. .

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系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、本発明における重合体の末端には停止剤に基づく基が結合してもよい。
分子量調節剤、末端封止剤としては、フェニルボロン酸、ブロモベンゼン、ヨウ化ベンゼン等、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 regulator in order to adjust the molecular weight in the above polymerization operation, or a sealing agent for sealing the end of the polymer as a terminal modifying group to the reaction system. It is also possible to add it. Therefore, a group based on a terminator may be bonded to the end of the polymer in the present invention.
Examples of the molecular weight regulator and the end-capping agent include compounds having one reactive group such as phenylboronic acid, bromobenzene, and iodobenzene.

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、やはり実用上問題になる。   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 is also a practical problem.

以上のようにして得られた本発明の重合体は、重合に使用した触媒、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される。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、吸着剤等をはじめとする従来公知の方法を使用できる。   The polymer of the present invention obtained as described above is used after removing impurities such as catalyst, 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, adsorbent and the like can be used.

上記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、ディスペンス法、スプレー塗工等の公知の成膜方法により、クラックがなく、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、光電変換素子、FET素子、発光素子等有機エレクトロニクス用の高分子材料として好適に用いることができる。   The polymer of the present invention obtained by the above production method is prepared by a known film formation method such as spin coating method, casting method, dipping method, ink jet method, doctor blade method, screen printing method, dispensing method, spray coating, etc. It is possible to produce a good thin film free from cracks and excellent in strength, toughness, durability, etc., and can be suitably used as a polymer material for organic electronics such as a photoelectric conversion element, FET element, and light emitting element. .

このようにして得られる前記一般式(I)および(II)で表される重合体の具体例を以下に示す。
前記一般式(I)における置換又は無置換の芳香族炭化水素基の2価基Arおよび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。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。
Specific examples of the polymers represented by the general formulas (I) and (II) thus obtained are shown below.
The divalent groups Ar 1 and Ar 2 of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group in the general formula (I) may be any of a monocyclic group and a polycyclic group (a condensed polycyclic group or a non-condensed polycyclic group). Well, the following can be mentioned as an example. 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、これら環状構造を有する基は、以下に示すような、種々の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良く、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、又はアルキルチオ基を含有していても良い。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。)
These groups having a cyclic structure may have various substituents as shown below.
(1) halogen atom, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group (2) linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 25 carbon atoms (these are further a halogen atom, cyano group, phenyl group, (It may be substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group or an alkylthio group.)
(3) Aryloxy group (an aryloxy group having a phenyl group or a naphthyl group as the aryl group may be mentioned. These may contain a halogen atom as a substituent and are linear or branched having 1 to 25 carbon atoms. And may contain an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylthio group, specifically, a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methylphenoxy group, or a 4-methoxyphenoxy group. , 4-chlorophenoxy group, 6-methyl-2-naphthyloxy group, etc.)
(4) Alkylthio group or 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-substituted amino group (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, euroridyl group and the like.)
(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.)

本発明の重合体は、芳香環上にハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基又は置換もしくは無置換のアルキルチオ基を置換基として有していてもよく、溶媒への溶解性向上の観点からは、置換基(R、R、R)として置換もしくは無置換の、アルキル基、アルコキシ基またはアルキルチオ基を有する事が好ましい。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。 The polymer of the present invention may have a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted alkylthio group as a substituent on the aromatic ring, and the solvent. From the viewpoint of improving solubility, it is preferable to have a substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxy group or alkylthio group as a substituent (R 2 , R 3 , R 4 ). 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.

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、アルコキシ基また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。   Examples of suitable substituents in that case include alkyl groups, alkoxy groups and alkylthio groups having 1 to 25 carbon atoms. A plurality of the same substituents may be introduced, or a plurality of different substituents 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、ドデシル基、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、それぞれアルコキシ基または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 group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 2-ethylhexyl group, trifluoromethyl group, 2-cyanoethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methyl A benzyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. can be mentioned as an example. As an alkoxy group or an alkylthio group, an oxygen atom or a sulfur atom is inserted at the bonding position of the alkyl group to form an alkoxy group or an alkylthio group, respectively. Is given as an example.

また、アルキレン基Rとして具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、i−プロピレン基、n−ブチレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、i−ブチル基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、2−エチルヘキシレン基、ノニレン基、デシレン基、ジメチルオクチレン基、ドデシレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基などを一例として挙げることができる。 Specific examples of the alkylene group R 1 include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an i-propylene group, an n-butylene group, a t-butylene group, an s-butylene group, an i-butyl group, and a pentylene group. Examples thereof include hexylene group, heptylene group, octylene group, 2-ethylhexylene group, nonylene group, decylene group, dimethyloctylene group, dodecylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group and the like.

本発明の重合体は、アルキル基やアルコキシ基の存在により、溶媒への溶解性が向上する。これら重合体において溶媒への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。溶解性の向上により、例えば塗工溶媒の選択肢、溶液調製時の温度範囲、並びに、溶媒の乾燥時の温度範囲及び圧力範囲を拡大することができ、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。   The polymer of the present invention has improved solubility in a solvent due to the presence of an alkyl group or an alkoxy group. In these polymers, it is important to improve the solubility in a solvent because the manufacturing tolerance of the wet film-forming process in the production of an organic EL element or an organic transistor element is increased. With improved solubility, for example, the choice of coating solvent, the temperature range during solution preparation, and the temperature range and pressure range during solvent drying can be expanded. In addition, a high-quality thin film with high purity and high uniformity is obtained.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例によって制限されるものではない。     EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following 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>
下記の反応により重合体1を合成した。

Figure 0005190784
[Example 1]
<Synthesis of Polymer 1>
Polymer 1 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.910g(1.5mmol)、ジブロモ体1.237g(1.5mmol)、フェニルボロン酸9.1mg(0.075mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)12.5mg(0.031mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.0mg(0.0087mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン9mlおよび2M−炭酸ナトリウム水溶液3.5mlを順次加え、5時間還流したのち、停止反応として、まず、フェニルボロン酸70mg(0.57mmol)を加え2時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え2時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は1.15g、収率は75%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は55400、重量平均分子量は130500であった。
元素分析値(計算値);C:75.49%(75.54%)、H:8.75%(8.72%)、S:12.67%(12.60%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図1に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.910 g (1.5 mmol) of the diboron ester, 1.237 g (1.5 mmol) of dibromo, 9.1 mg (0.075 mmol) of phenylboronic acid, Aliquat 336 as a phase transfer catalyst. (Aldrich) 12.5 mg (0.031 mmol) and tetrakistriphenylphosphinepalladium 10.0 mg (0.0087 mmol) were added, and after replacing with argon gas, 9 ml of toluene degassed with argon gas and 2M sodium carbonate After sequentially adding 3.5 ml of an aqueous solution and refluxing for 5 hours, as a stop reaction, first, 70 mg (0.57 mmol) of phenylboronic acid was added and refluxed for 2 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added and 2 Reflux for hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 1.15 g, and the yield was 75%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 55400, and the weight average molecular weight was 130500.
Elemental analysis value (calculated value); C: 75.49% (75.54%), H: 8.75% (8.72%), S: 12.67% (12.60%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[実施例2]
<重合体2の合成>
下記の反応により重合体2を合成した。

Figure 0005190784
[Example 2]
<Synthesis of Polymer 2>
Polymer 2 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.699g(1.5mmol)、ジブロモ体1.237g(1.5mmol)、フェニルボロン酸14.6mg(0.12mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)12.5mg(0.031mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.0mg(0.0087mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン9mlおよび2M−炭酸ナトリウム水溶液3.5mlを順次加え、5時間還流したのち、停止反応として、まず、フェニルボロン酸70mg(0.57mmol)を加え2時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え2時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は0.48g、収率は37%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は3600、重量平均分子量は5400であった。
元素分析値(計算値);C:74.19%(73.92%)、H:7.60%(7.81%)、S:14.45%(14.62%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図2に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.699 g (1.5 mmol) of the above diboron ester, 1.237 g (1.5 mmol) of dibromo, 14.6 mg (0.12 mmol) of phenylboronic acid, Aliquat 336 as a phase transfer catalyst. (Aldrich) 12.5 mg (0.031 mmol) and tetrakistriphenylphosphinepalladium 10.0 mg (0.0087 mmol) were added, and after replacing with argon gas, 9 ml of toluene degassed with argon gas and 2M sodium carbonate After sequentially adding 3.5 ml of an aqueous solution and refluxing for 5 hours, as a stop reaction, first, 70 mg (0.57 mmol) of phenylboronic acid was added and refluxed for 2 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added and 2 Reflux for hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 0.48 g, and the yield was 37%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 3600, and the weight average molecular weight was 5400.
Elemental analysis value (calculated value); C: 74.19% (73.92%), H: 7.60% (7.81%), S: 14.45% (14.62%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[実施例3]
<重合体3の合成>
下記の反応により重合体3を合成した。

Figure 0005190784
[Example 3]
<Synthesis of Polymer 3>
Polymer 3 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.798g(1.45mmol)、ジブロモ体1.237g(1.5mmol)、フェニルボロン酸18.3mg(0.15mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)12.5mg(0.031mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.5mg(0.0091mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン9mlおよび2M−炭酸ナトリウム水溶液3.5mlを順次加え、4時間還流したのち、停止反応として、まず、フェニルボロン酸70mg(0.57mmol)を加え3時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え2時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、粗ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は1.18g、収率は82%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は8000、重量平均分子量は16200であった。
元素分析値(計算値);C:75.08%(74.95%)、H:8.44%(8.39%)、S:13.16%(13.34%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図3に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.798 g (1.45 mmol) of the above diboron ester, 1.237 g (1.5 mmol) of dibromo, 18.3 mg (0.15 mmol) of phenylboronic acid, Aliquat 336 as a phase transfer catalyst. (Aldrich) 12.5 mg (0.031 mmol) and tetrakistriphenylphosphinepalladium 10.5 mg (0.0091 mmol) were added, and after replacing with argon gas, 9 ml of toluene deaerated with argon gas and 2M sodium carbonate After sequentially adding 3.5 ml of an aqueous solution and refluxing for 4 hours, as a stop reaction, first, 70 mg (0.57 mmol) of phenylboronic acid was added and refluxed for 3 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added. Reflux for hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto and stirred at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the crude polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 1.18 g and the yield was 82%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 8000, and the weight average molecular weight was 16,200.
Elemental analysis value (calculated value); C: 75.08% (74.95%), H: 8.44% (8.39%), S: 13.16% (13.34%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[実施例4]
<重合体4の合成>
下記の反応により重合体4を合成した。

Figure 0005190784
[Example 4]
<Synthesis of Polymer 4>
Polymer 4 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.910g(1.5mmol)、ジブロモ体0.486g(1.5mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)15.7mg(0.039mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.2mg(0.0088mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン11mlおよび2M−炭酸ナトリウム水溶液を3.5ml加え、3時間還流したのち、停止反応として、まず、4−プロポキシフェニルボロン酸80mg(0.66mmol)を加え4時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え4時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、粗ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は0.380g、収率は49%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は2500、重量平均分子量は3200であった。
元素分析値(計算値);C:74.65%(74.38%)、H:7.23%(7.02%)、S:12.55%(12.41%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図4に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.910 g (1.5 mmol) of the above diboron ester, 0.486 g (1.5 mmol) of dibromo, and 15.7 mg (0.039 mmol) of Aliquat 336 (manufactured by Aldrich) as a phase transfer catalyst. ), 10.2 mg (0.0088 mmol) of tetrakistriphenylphosphinepalladium was added, and after replacing with argon gas, 11 ml of toluene degassed with argon gas and 3.5 ml of 2M-sodium carbonate aqueous solution were added and refluxed for 3 hours. As a termination reaction, 80 mg (0.66 mmol) of 4-propoxyphenylboronic acid was first added and refluxed for 4 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added and refluxed for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto and stirred at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the crude polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 0.380 g, and the yield was 49%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 2500, and the weight average molecular weight was 3,200.
Elemental analysis value (calculated value); C: 74.65% (74.38%), H: 7.23% (7.02%), S: 12.55% (12.41%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[実施例5]
<重合体5の合成>
下記の反応により重合体5を合成した。

Figure 0005190784
[Example 5]
<Synthesis of Polymer 5>
Polymer 5 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.910g(1.5mmol)、ジブロモ体0.609g(1.5mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)12.5mg(0.031mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.0mg(0.0087mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン9mlおよび2M−炭酸ナトリウム水溶液3.5mlを順次加え、3時間還流したのち、停止反応として、まず、フェニルボロン酸70mg(0.57mmol)を加え2時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え2時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は0.42g、収率は47%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は4100、重量平均分子量5600はであった。
元素分析値(計算値);C:72.45%(72.20%)、H:6.31%(6.40%)、S:15.83%(16.06%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図5に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.910 g (1.5 mmol) of the diboron ester, 0.609 g (1.5 mmol) of dibromo, and 12.5 mg (0.031 mmol) of Aliquat 336 (manufactured by Aldrich) as a phase transfer catalyst. ), 10.0 mg (0.0087 mmol) of tetrakistriphenylphosphine palladium was added, and after replacing with argon gas, 9 ml of toluene deaerated with argon gas and 3.5 ml of 2M sodium carbonate aqueous solution were sequentially added and refluxed for 3 hours. Then, as a termination reaction, first, 70 mg (0.57 mmol) of phenylboronic acid was added and refluxed for 2 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added and refluxed for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 0.42 g, and the yield was 47%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 4100, and the weight average molecular weight was 5600.
Elemental analysis value (calculated value); C: 72.45% (72.20%), H: 6.31% (6.40%), S: 15.5.8% (16.06%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[実施例6]
<重合体6の合成>
下記の反応により重合体6を合成した。

Figure 0005190784
[Example 6]
<Synthesis of Polymer 6>
Polymer 6 was synthesized by the following reaction.
Figure 0005190784

50ml三つ口フラスコに、上記ジボロンエステル体0.699g(1.5mmol)、ジブロモ体0.615g(1.5mmol)、フェニルボロン酸9.1mg(0.075mmol)、相間移動触媒として、Aliquat336(アルドリッチ社製)13.4mg(0.033mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム10.0mg(0.0087mmol)を加え、アルゴンガス置換した後、アルゴンガスにて脱気したトルエン10mlおよび2M-炭酸ナトリウム水溶液3.5mlを順次加え、3時間還流したのち、停止反応として、まず、フェニルボロン酸80mg(0.65mmol)を加え2時間還流した後、次いで、ブロモベンゼン150mg(0.96mmol)を加え2時間還流した。その後、反応溶液を室温に戻した後、有機層をメタノール/水の混合溶媒中に滴下し再沈殿させることにより粗ポリマーを得た。次いで、得られたポリマーをクロロホルム溶液とし、ここにパラジウムスカベンジャーシリカゲル(アルドリッチ社製)を1g加え室温にて1時間撹拌し、ポリマー中の残留パラジウムを除去した。このシリカゲルを濾別した後、イオン交換水でその洗浄液の導電率がイオン交換水と同等になるまで洗浄を繰り返した。洗浄後、ポリマーをテトラヒドロフラン溶液とし、メタノール中に滴下し再沈殿することによりポリマーを精製した。
収量は0.40g、収率は58%であった。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は3400、重量平均分子量は6200であった。
元素分析値(計算値);C:78.10%(77.88%)、H:8.03%(8.28%)、S:6.75%(6.93%)
赤外吸収スペクトル(NaClキャスト膜)を図6に示した。
In a 50 ml three-necked flask, 0.699 g (1.5 mmol) of the above diboron ester, 0.615 g (1.5 mmol) of dibromo, 9.1 mg (0.075 mmol) of phenylboronic acid, Aliquat 336 as a phase transfer catalyst. (Aldrich) 13.4 mg (0.033 mmol) and tetrakistriphenylphosphinepalladium 10.0 mg (0.0087 mmol) were added, and after replacing with argon gas, 10 ml of toluene deaerated with argon gas and 2M sodium carbonate After sequentially adding 3.5 ml of an aqueous solution and refluxing for 3 hours, as a stop reaction, first, 80 mg (0.65 mmol) of phenylboronic acid was added and refluxed for 2 hours, and then 150 mg (0.96 mmol) of bromobenzene was added and 2 Reflux for hours. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, and then the organic layer was dropped into a mixed solvent of methanol / water and reprecipitated to obtain a crude polymer. Next, the obtained polymer was made into a chloroform solution, and 1 g of palladium scavenger silica gel (manufactured by Aldrich) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour to remove residual palladium in the polymer. After the silica gel was filtered off, washing was repeated with ion-exchanged water until the conductivity of the washing liquid became equivalent to that of ion-exchanged water. After washing, the polymer was made into a tetrahydrofuran solution, and the polymer was purified by dropwise addition to methanol and reprecipitation.
The yield was 0.40 g, and the yield was 58%.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) was 3400, and the weight average molecular weight was 6200.
Elemental analysis value (calculated value); C: 78.10% (77.88%), H: 8.03% (8.28%), S: 6.75% (6.93%)
The infrared absorption spectrum (NaCl cast film) is shown in FIG.

[応用例1]
p−ドープされてゲートとして作用するシリコン基板表面を熱酸化してSiOの絶縁層を200nm形成した後、酸化膜を片面だけ除去し、除去した面にAlを蒸着してゲート電極とした。次に該SiOの絶縁層上に、実施例1で得られた重合体1の0.1重量%のクロロホルム溶液をキャストして乾燥することにより有機半導体層を作製した。引き続き、チャネル長が55μm、チャネル幅が2000μmとなるようにソース・ドレイン電極となるAuを100nm蒸着した。
また、以下の式を用いて有機半導体の電界効果移動度を算出した。
ds=μCinW(V−Vth)2/2L
(ただし、Cinはゲート絶縁膜の単位面積あたりのキャパシタンス、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Vはゲート電圧、Idsはソースドレイン電流、μは移動度、Vthはチャネルが形成し始めるゲートの閾値電圧である。)
作製したTFTの移動度は5.0×10−4(cm/Vsec)であった。
またオンオフ比(Vds=−20V、Vg=−40VにおけるIdsと、Vds=−20V、Vg=+10〜−40Vの範囲内で観測された最小のIdsの比)は4.5×10で、閾値電圧は−6.60Vであった。
[Application Example 1]
The surface of the p-doped silicon substrate acting as a gate was thermally oxidized to form an SiO 2 insulating layer having a thickness of 200 nm, and then the oxide film was removed only on one side, and Al was evaporated on the removed side to form a gate electrode. Next, a 0.1 wt% chloroform solution of the polymer 1 obtained in Example 1 was cast on the SiO 2 insulating layer and dried to prepare an organic semiconductor layer. Subsequently, 100 nm of Au serving as a source / drain electrode was deposited so that the channel length was 55 μm and the channel width was 2000 μm.
Moreover, the field effect mobility of the organic semiconductor was computed using the following formula | equation.
I ds = μC in W (V g −V th ) 2 / 2L
(Where C in is the capacitance per unit area of the gate insulating film, W is the channel width, L is the channel length, V g is the gate voltage, I ds is the source drain current, μ is the mobility, and V th is the channel. (This is the threshold voltage of the gate to start.)
The mobility of the manufactured TFT was 5.0 × 10 −4 (cm 2 / Vsec).
The on-off ratio (Vds = -20V, and I ds in Vg = -40V, Vds = -20V, Vg = + 10~-40V ratio of minimum Ids observed within the) at 4.5 × 10 3 The threshold voltage was −6.60V.

[応用例2]
p−ドープされてゲートとして作用するシリコン基板表面を熱酸化してSiOの絶縁層を200nm形成した後、酸化膜を片面だけ除去し、除去した面にAlを蒸着してゲート電極とした。次に該SiOの絶縁層上に、実施例3で得られた重合体3の約0.1wt%のクロロホルム溶液をキャストして乾燥することにより有機半導体層を作製した。引き続き、チャネル長55μm、チャネル幅2000μmとなるようにソース・ドレイン電極となるAuを100nm蒸着した。
応用例1と同様にして電界効果移動度、オンオフ比および閾値電圧を求めたところ、
作製したTFTの移動度は2.5×10−4(cm/Vsec)、オンオフ比は6.0×10、閾値電圧は、−7.03Vであった。
[Application 2]
The surface of the p-doped silicon substrate acting as a gate was thermally oxidized to form an SiO 2 insulating layer having a thickness of 200 nm, and then the oxide film was removed only on one side, and Al was evaporated on the removed side to form a gate electrode. Next, an organic semiconductor layer was produced by casting and drying about 0.1 wt% chloroform solution of the polymer 3 obtained in Example 3 on the SiO 2 insulating layer. Subsequently, 100 nm of Au serving as a source / drain electrode was deposited so that the channel length was 55 μm and the channel width was 2000 μm.
When the field effect mobility, the on / off ratio, and the threshold voltage were obtained in the same manner as in Application Example 1,
The mobility of the fabricated TFT was 2.5 × 10 −4 (cm 2 / Vsec), the on / off ratio was 6.0 × 10 3 , and the threshold voltage was −7.03 V.

実施例1で得られた重合体1の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of polymer 1 obtained in Example 1 実施例2で得られた重合体2の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of polymer 2 obtained in Example 2 実施例3で得られた重合体3の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of polymer 3 obtained in Example 3 実施例4で得られた重合体4の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of polymer 4 obtained in Example 4 実施例5で得られた重合体5の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of the polymer 5 obtained in Example 5 実施例6で得られた重合体6の赤外吸収スペクトル図Infrared absorption spectrum of the polymer 6 obtained in Example 6

Claims (2)

下記一般式(I)で表される構成単位を含有する重合体。
Figure 0005190784
(ArおよびArは置換又は無置換の芳香族炭化水素基の2価基であり、
は置換又は無置換のアルキレン基であり、
nは1以上の整数であり、
は、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルコキシ基、及び置換又は無置換のアルキルチオ基からなる群より選択される基であり、
xは0から2までの整数を表し、
nが1、かつ、xが2である場合のRは同一でも別異でもよく、
nが2以上の場合、それぞれのRは互いに同一でも異なっていてもよく、nが2以上のときそれぞれのxは同一でも別異でもよい。)
The polymer containing the structural unit represented by the following general formula (I).
Figure 0005190784
(Ar 1 and Ar 2 are a divalent group of a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
R 1 is a substituted or unsubstituted alkylene group,
n is an integer of 1 or more,
R 2 is a group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, and a substituted or unsubstituted alkylthio group;
x represents an integer from 0 to 2,
R 2 when n is 1 and x is 2 may be the same or different,
When n is 2 or more, each R 2 may be the same or different, and when n is 2 or more, each x may be the same or different. )
前記一般式(I)で表される繰返し単位を有する重合体が、下記一般式(II)で表されることを特徴とする請求項1記載の繰返し単位を有する重合体。
Figure 0005190784
(Rは置換または無置換のアルキレン基であり、
nは1以上の整数であり、
、RおよびRは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアルコキシ基、及び置換又は無置換のアルキルチオ基からなる群より選択される基であり、
xは0から2までの整数を表し、
nが1、かつ、xが2である場合のRは同一でも別異でもよく、
nが2以上の場合、それぞれのRは互いに同一でも異なっていてもよく、
nが2以上のときそれぞれのxは同一でも別異でもよく、
yおよびzはそれぞれ0から4までの整数を表し、同一でも別異でもよい。)
2. The polymer having a repeating unit according to claim 1, wherein the polymer having the repeating unit represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (II).
Figure 0005190784
(R 1 is a substituted or unsubstituted alkylene group,
n is an integer of 1 or more,
R 2 , R 3 and R 4 are groups selected from the group consisting of substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted alkoxy groups, and substituted or unsubstituted alkylthio groups,
x represents an integer from 0 to 2,
R 2 when n is 1 and x is 2 may be the same or different,
when n is 2 or more, each R 2 may be the same as or different from each other;
When n is 2 or more, each x may be the same or different,
y and z each represents an integer of 0 to 4, and may be the same or different. )
JP2008205181A 2008-08-08 2008-08-08 Polymer Expired - Fee Related JP5190784B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008205181A JP5190784B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008205181A JP5190784B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Polymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010037509A JP2010037509A (en) 2010-02-18
JP5190784B2 true JP5190784B2 (en) 2013-04-24

Family

ID=42010383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008205181A Expired - Fee Related JP5190784B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Polymer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5190784B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2548909A4 (en) * 2010-03-15 2014-01-22 Oceans King Lighting Science Cyclopentadienedithiophene-quinoxaline conjugated polymer and preparation method and uses thereof
JP2012077293A (en) 2010-09-09 2012-04-19 Ricoh Co Ltd New carbazole polymer, and method for producing the same
WO2012117730A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Polymer and photoelectric conversion element

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6949762B2 (en) * 2002-01-11 2005-09-27 Xerox Corporation Polythiophenes and devices thereof
US7102017B2 (en) * 2004-06-10 2006-09-05 Xerox Corporation Processes to prepare small molecular thiophene compounds

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010037509A (en) 2010-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7112649B2 (en) Polythiophenes and devices thereof
KR101071323B1 (en) Benzobisthiazole compound, benzobisthiazole polymer, organic film including the compound or polymer and transistor including the organic film
JP2009197218A (en) Polymer, organic film containing it, and transistor
JP5387935B2 (en) π-conjugated polymer
JP2003292588A (en) Polythiophenes and device using the same
JP2003264327A (en) Device using polythiofen
JP2009520043A (en) Method for producing regioregular polymer
TW200840104A (en) Polythiophene electronic devices
JP5138422B2 (en) Polymer containing benzothieno [3,2-b] benzothiophene structure
US20160329496A1 (en) Processes for purifying diketopyrrolopyrrole copolymers
US9062221B2 (en) Polymer, ink and organic film
JP5190784B2 (en) Polymer
CN101663272B (en) Cbp compound
KR100790928B1 (en) Arylamine polymer and organic thin film transistor having an organic semiconductor layer containing the arylamine polymer
JP4712514B2 (en) Benzodithiophene polymer
JP5278638B2 (en) Arylamine polymer
JP5096731B2 (en) Novel aromatic enediyne derivative, precursor solution for producing organic semiconductor containing the same, organic semiconductor thin film using the precursor solution, method for producing the same, and electronic device
JP4866041B2 (en) Arylamine polymer
JP2009079217A (en) New arylamine polymer
KR20070055074A (en) Novel aromatic enediyne derivatives, and organic semiconductor and electronic device using the same
JP2010516874A (en) Method for preparing regioregular polymers
JP5105938B2 (en) Polymer and process for producing the same
JP5063053B2 (en) Organic thin film transistor
JP5218812B2 (en) Organic thin film transistor
JP5413711B2 (en) Novel arylamine polymer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130120

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees