JP5217633B2 - 高分子化合物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、高分子化合物の製造方法に関する。
高分子量の発光材料は、発光素子の発光層に用いる材料等として有用であることから、種々検討されている。その中でも、ポリ(フェニレンビニレン)に代表されるポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物は、有機エレクトロルミネッセンス用材料、導電性材料、トランジスタ材料、太陽電池材料等として、開発が進められている。
ポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物の製造方法としては、例えば、アルデヒド基を有する化合物とホスホニウム塩基を有する化合物とのWittig反応による重合(非特許文献1)、ハロゲン化メチル基を有する化合物の脱ハロゲン化水素法による重縮合(非特許文献2)等の方法が提案されている。
J.Am.Chem.Soc., Vol.82, 4669-4671 (1960) J.Poly.Sci.A-1, Vol.4, 1337-1349 (1966)
本発明は、ポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物の新しい製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、 式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物とを、パラジウム触媒の存在下、有機溶媒中で反応させて反応生成物を製造する第1の工程と、

1−C(A1)=C(A2)−X2 (1)
〔式中、A1及びA2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又は1価の芳香族アミン残基を表す。X1及びX2は、トリアルキルスタニル基を表す。〕

1−Ar1−Y2 (2)
〔式中、Ar1は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン残基を表す。Y1及びY2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基又はアリールアルキルスルホネート基を表す。〕

式(2M)で表される化合物、式(3M)で表される化合物、パラジウム触媒及び塩基を該有機溶媒中に加え、該反応生成物と、式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物とを反応させて高分子化合物を製造する第2の工程を有し、

3−Ar2−Y4 (2M)
〔式中、Ar2は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。Y3及びY4は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基又はアリールアルキルスルホネート基を表す。〕

5−Ar3−Y6 (3M)
〔式中、Ar3は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。Y5及びY6は、それぞれ独立に、ホウ酸残基又はホウ酸エステル残基を表す。〕

該高分子化合物が式(3a)で表される繰り返し単位及び式(3pa)で表される繰り返し単位を含む、高分子化合物の製造方法を提供する。

−C(A1)=C(A2)−Ar1− (3a)
〔式中、Ar1、A1及びA2は、前記と同じ意味を有する。〕
−Ar2−Ar3− (3pa)
〔式中、Ar2、Ar3は、前記と同じ意味を有する。〕
本発明の製造方法は、ポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物の新しい製造方法であり、本発明は工業的に極めて有用である。
以下、本発明の製造方法を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物とを、有機溶媒中、パラジウム触媒の存在下で反応させて反応生成物を製造する第1の工程と、式(2M)で表される化合物、式(3M)で表される化合物、パラジウム触媒及び塩基を該有機溶媒中に加え、該反応生成物と、式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物とを反応させて高分子化合物を製造する第2の工程を有し、式(3a)で表される繰り返し単位及び式(3pa)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物の製造方法である。前記式(1)で表される化合物、前記式(2)で表される化合物、前記式(2M)で表される化合物及び前記式(3M)で表される化合物は、それぞれ、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
本発明の製造方法の第1の工程において、有機溶媒中の水の含有量は、10000ppm以下であることが好ましく、1000ppm以下であることがより好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。また、第2の工程は、水が存在する条件で反応させることが好ましい。
本発明の製造方法において、第1の工程に用いる式(1)で表される化合物の合計が1モルである場合、式(2)で表される化合物の合計は、0.7〜1.3モルであることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.2モルであり、さらに好ましくは、0.9〜1.1モルである。
第2の工程に用いる式(2M)で表される化合物の合計が1モルである場合、式(3M)で表される化合物は、0.7〜1.3モルであることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.2モルであり、さらに好ましくは、0.9〜1.1モルである。
<式(1)で表される化合物>
前記式(1)において、A1、A2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又は1価の芳香族アミン残基を表す。式(1)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、水素原子、アルキル基、アリール基が好ましく、水素原子がより好ましい。
前記A1及びA2は、少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、A1及びA2の両方が水素原子であることがより好ましい。A1及びA2が水素原子である場合には、得られる高分子化合物の耐熱性が優れたものとなる。
ここでアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、シクロアルキル基でもよい。アルキル基に含まれる炭素数は通常1〜20程度である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ラウリル基等が挙げられ、高分子化合物の溶解性の観点から、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基が好ましい。
前記アリール基は、炭素数が通常6〜60程度である。該アリール基の具体例としては、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよい1−ナフチル基、置換基を有していてもよい2−ナフチル基等が挙げられる。前記置換基を有していてもよいフェニル基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基、シアノ基等が挙げられる。置換基が複数存在する場合は、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有する場合、該置換基の数は、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3、特に好ましくは1である。該フェニル基が有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基の具体例は、後述のRで表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基の具体例と同様である。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアルキル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、フェニル環上に置換基として炭素数1〜12のアルキル基が導入されたフェニル基(以下、「C1〜C12アルキルフェニル基」という。「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを示す。以下、同様である。)が好ましい。
1〜C12アルキルフェニル基としては、例えば、メチル置換フェニル基、エチル置換フェニル基、プロピル置換フェニル基、i−プロピル置換フェニル基、ブチル置換フェニル基、i−ブチル置換フェニル基、s−ブチル置換フェニル基、t−ブチル置換フェニル基、ペンチル置換フェニル基、ヘキシル置換フェニル基、シクロヘキシル置換フェニル基、ヘプチル置換フェニル基、オクチル置換フェニル基、2−エチルヘキシル置換フェニル基、ノニル置換フェニル基、デシル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチル置換フェニル基、ラウリル置換フェニル基、トリフルオロメチル置換フェニル基、ペンタフルオロエチル置換フェニル基、パーフルオロブチル置換フェニル基、パーフルオロヘキシル置換フェニル基、パーフルオロオクチル置換フェニル基等が挙げられ、中でも、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点からは、ブチル置換フェニル基、i−ブチル置換フェニル基、t−ブチル置換フェニル基、ヘキシル置換フェニル基、ヘプチル置換フェニル基、オクチル置換フェニル基、2−エチルヘキシル置換フェニル基、ノニル置換フェニル基、デシル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチル置換フェニル基が好ましい。これらのC1〜C12アルキルフェニル基は、さらに置換基を有していてもよい。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアルコキシ基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、フェニル環上に置換基として炭素数1〜12のアルコキシ基が導入されたフェニル基(以下、「C1〜C12アルコキシフェニル基」という。「C1〜C12アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が1〜12であることを示す。以下、同様である。)が好ましい。
1〜C12アルコキシフェニル基としては、例えば、メトキシ置換フェニル基、エトキシ置換フェニル基、プロピルオキシ置換フェニル基、i−プロピルオキシ置換フェニル基、ブトキシ置換フェニル基、i−ブトキシ置換フェニル基、s−ブトキシ置換フェニル基、t−ブトキシ置換フェニル基、ペンチルオキシ置換フェニル基、ヘキシルオキシ置換フェニル基、シクロヘキシルオキシ置換フェニル基、ヘプチルオキシ置換フェニル基、オクチルオキシ置換フェニル基、2−エチルヘキシルオキシ置換フェニル基、ノニルオキシ置換フェニル基、デシルオキシ置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシ置換フェニル基、ラウリルオキシ置換フェニル基、トリフルオロメトキシ置換フェニル基、ペンタフルオロエトキシ置換フェニル基、パーフルオロブトキシ置換フェニル基、パーフルオロヘキシルオキシ置換フェニル基、パーフルオロオクチルオキシ置換フェニル基、メトキシメチルオキシ置換フェニル基、2−メトキシエチルオキシ置換フェニル基等が挙げられ、中でも、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点からは、ブトキシ置換フェニル基、i−ブトキシ置換フェニル基、t−ブトキシ置換フェニル基、ペンチルオキシ置換フェニル基、ヘキシルオキシ置換フェニル基、ヘプチルオキシ置換フェニル基、オクチルオキシ置換フェニル基、2−エチルヘキシルオキシ置換フェニル基、ノニルオキシ置換フェニル基、デシルオキシ置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシ置換フェニル基、ラウリルオキシ置換フェニル基が好ましい。これらのC1〜C12アルコキシフェニル基は、さらに置換基を有していてもよい。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアシル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、炭素数が2〜30、好ましくは2〜15のアシル基で置換されたフェニル基が挙げられ、具体的には、アセチル置換フェニル基、プロピオニル置換フェニル基、ブチリル置換フェニル基、イソブチリル置換フェニル基、ピバロイル置換フェニル基、トリフルオロアセチル置換フェニル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアシルオキシ基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、炭素数が2〜30、好ましくは2〜15のアシルオキシ基が挙げられ、具体的には、アセトキシ置換フェニル基、プロピオニルオキシ置換フェニル基、ブチリルオキシ置換フェニル基、イソブチリルオキシ置換フェニル基、ピバロイルオキシ置換フェニル基、トリフルオロアセチルオキシ置換フェニル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基が置換カルボキシル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基(その炭素数は、通常、2〜30程度、好ましくは2〜15程度である)を置換基として有するフェニル基が挙げられ、原料となるモノマーの合成の容易さの観点からは、アルキル基で置換されたカルボキシル基を置換基として有するフェニル基が好ましい。該置換基を有するフェニル基の具体例としては、メトキシカルボニル置換フェニル基、エトキシカルボニル置換フェニル基、プロポキシカルボニル置換フェニル基、i−プロポキシカルボニル置換フェニル基、ブトキシカルボニル置換フェニル基、i−ブトキシカルボニル置換フェニル基、s−ブトキシカルボニル置換フェニル基、t−ブトキシカルボニル置換フェニル基、ペンチルオキシカルボニル置換フェニル基、ヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、シクロヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、ヘプチルオキシカルボニル置換フェニル基、オクチルオキシカルボニル置換フェニル基、2−エチルヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、ノニルオキシカルボニル置換フェニル基、デシロキシカルボニル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシカルボニル置換フェニル基、ドデシルオキシカルボニル置換フェニル基、トリフルオロメトキシカルボニル置換フェニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロブトキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル置換フェニル基、フェノキシカルボニル置換フェニル基等が挙げられる。
1価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。1価の複素環基の炭素数は、通常4〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する原子が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。1価の複素環基の具体例としては、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基等が挙げられ、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基が好ましい。
1価の複素環基には、三重項発光錯体から誘導される基等の1価の錯体基も含まれる。1価の錯体基とは、金属錯体から水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。1価の錯体基の具体例としては、以下に示される1価の金属錯体基等が挙げられる。
Figure 0005217633

Figure 0005217633
1価の芳香族アミン残基とは、芳香族アミンから水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。1価の芳香族アミン残基の炭素数は通常4〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。1価の芳香族アミン残基の具体例としては、下式123〜127で表される基等が挙げられる。
Figure 0005217633
これらの1価の芳香族アミン残基の例示(上式123〜127)におけるRは、後述のアリーレン基の例示(下式1〜38、A〜I、K)において、Rとして具体的に説明し例示するものと同様である。
式(1)中、X1及びX2は、トリアルキルスタニル基を表す。
トリアルキルスタニル基のアルキルは、直鎖状でも分岐状でもよく、シクロアルキルでもよい。アルキルに含まれる炭素数は通常1〜20程度である。アルキルの具体例としては、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、3,7−ジメチルオクチル、ラウリル等が挙げられ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル、3,7−ジメチルオクチルが好ましく、溶媒への溶解性や安定性、取り扱い安さの観点から、ブチルがより好ましい。
<式(2)で表される化合物>
前記式(2)において、Ar1は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。
Ar1は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。Ar1が複数の置換基を有する場合には、それらは同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。これらの置換基は、後述のアリーレン基の例示(下記式1〜38、A〜I、K)において、Rとして具体的に説明し例示するものと同様である。
前記式(2)において、アリーレン基とは、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。アリーレン基の炭素数は、通常、6〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。また、芳香族炭化水素には、縮合環を有するもの、及び独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が直接又はビニレン基等の基を介して結合したものも含まれる。
前記アリーレン基としては、フェニレン基(例えば、下式1〜3)、ナフタレンジイル基(下式4〜13)、アントラセニレン基(下式14〜19)、ビフェニレン基(下式20〜25)、トリフェニレン基(下式26〜28)、縮合環化合物基(下式29〜38)、スチルベン−ジイル基(下式A〜D)、ジスチルベン−ジイル基(下式E、F)、ベンゾフルオレン−ジイル基(下式G、H、I、K)等が例示される。これらの中でも、フェニレン基(下式1〜3)、ナフタレンジイル基(下式4〜13)、ビフェニレン基(下式20〜25)、フルオレン−ジイル基(下式36〜38)、スチルベン−ジイル基(下式A〜D)、ジスチルベン−ジイル基(下式E、F)、ベンゾフルオレン−ジイル基(下式G、H、I、K)が好ましい。
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
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上記式1〜38、A〜I、Kにおいて、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表す。上記式中、1つの構造式中に複数のRを有しているが、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、2個のRが、互いに結合して環を形成していてもよい。
Rで表されるアルキル基は、直鎖でも分岐でもよく、シクロアルキル基でもよい。また、それらの組み合わせであってもよく、アルキル基に含まれる炭素数は通常1〜20程度である。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ラウリル基等が挙げられ、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基が好ましい。また、直鎖でないものとしては、イソアミル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、4−C1〜C12アルキルシクロヘキシル基(「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを示す。以下も同様である。)等が例示される。
Rで表されるアルコキシ基は、直鎖でも分岐でもよく、シクロアルキルオキシ基でもよい。アルコキシ基に含まれる炭素数は通常1〜20程度である。該アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i−プロピルオキシ基、ブトキシ基、i−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基等が挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基が好ましい。
Rで表されるアルキルチオ基は、直鎖でも分岐でもよく、シクロアルキルチオ基でもよい。アルキルチオ基に含まれる炭素数は通常1〜20程度である。該アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、i−ブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基等が挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基が好ましい。
Rで表されるアルキルシリル基は、直鎖でも分岐でもよく、シクロアルキルシリル基でもよい。アルキルシリル基に含まれる炭素数は通常1〜60程度である。該アルキルシリル基の具体例としては、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、i−プロピルシリル基、ブチルシリル基、i−ブチルシリル基、s−ブチルシリル基、t−ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、シクロヘキシルシリル基、ヘプチルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、ノニルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ラウリルシリル基、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基等が挙げられ、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基が好ましい。
Rで表されるアルキルアミノ基は、直鎖でも分岐でもよく、シクロアルキルアミノ基でもよい。また、モノアルキルアミノ基でもジアルキルアミノ基でもよく、アルキルアミノ基に含まれる炭素数は通常1〜40程度である。該アルキルアミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、s−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基等が挙げられ、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基が好ましい。
Rで表されるアリール基は、炭素数が通常6〜60程度である。該アリール基の具体例としては、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよい1−ナフチル基、置換基を有していてもよい2−ナフチル基等が挙げられる。前記置換基を有していてもよいフェニル基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基、シアノ基等が挙げられる。置換基が複数存在する場合は、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有する場合、該置換基の数は、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3、特に好ましくは1である。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアルキル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、フェニル環上に置換基として炭素数1〜12のアルキル基が導入されたフェニル基(以下、「C1〜C12アルキルフェニル基」という。「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを示す。以下、同様である。)が好ましい。
1〜C12アルキルフェニル基としては、例えば、メチル置換フェニル基、エチル置換フェニル基、プロピル置換フェニル基、i−プロピル置換フェニル基、ブチル置換フェニル基、i−ブチル置換フェニル基、s−ブチル置換フェニル基、t−ブチル置換フェニル基、ペンチル置換フェニル基、ヘキシル置換フェニル基、シクロヘキシル置換フェニル基、ヘプチル置換フェニル基、オクチル置換フェニル基、2−エチルヘキシル置換フェニル基、ノニル置換フェニル基、デシル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチル置換フェニル基、ラウリル置換フェニル基、トリフルオロメチル置換フェニル基、ペンタフルオロエチル置換フェニル基、パーフルオロブチル置換フェニル基、パーフルオロヘキシル置換フェニル基、パーフルオロオクチル置換フェニル基等が挙げられ、中でも、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点からは、ブチル置換フェニル基、i−ブチル置換フェニル基、t−ブチル置換フェニル基、ヘキシル置換フェニル基、ヘプチル置換フェニル基、オクチル置換フェニル基、2−エチルヘキシル置換フェニル基、ノニル置換フェニル基、デシル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチル置換フェニル基が好ましい。これらのC1〜C12アルキルフェニル基は、さらに置換基を有していてもよい。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアルコキシ基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、フェニル環上に置換基として炭素数1〜12のアルコキシ基が導入されたフェニル基(以下、「C1〜C12アルコキシフェニル基」という。「C1〜C12アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が1〜12であることを示す。以下、同様である。)が好ましい。
1〜C12アルコキシフェニル基としては、例えば、メトキシ置換フェニル基、エトキシ置換フェニル基、プロピルオキシ置換フェニル基、i−プロピルオキシ置換フェニル基、ブトキシ置換フェニル基、i−ブトキシ置換フェニル基、s−ブトキシ置換フェニル基、t−ブトキシ置換フェニル基、ペンチルオキシ置換フェニル基、ヘキシルオキシ置換フェニル基、シクロヘキシルオキシ置換フェニル基、ヘプチルオキシ置換フェニル基、オクチルオキシ置換フェニル基、2−エチルヘキシルオキシ置換フェニル基、ノニルオキシ置換フェニル基、デシルオキシ置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシ置換フェニル基、ラウリルオキシ置換フェニル基、トリフルオロメトキシ置換フェニル基、ペンタフルオロエトキシ置換フェニル基、パーフルオロブトキシ置換フェニル基、パーフルオロヘキシルオキシ置換フェニル基、パーフルオロオクチルオキシ置換フェニル基、メトキシメチルオキシ置換フェニル基、2−メトキシエチルオキシ置換フェニル基等が挙げられ、中でも、高分子化合物の溶媒への溶解性の観点からは、ブトキシ置換フェニル基、i−ブトキシ置換フェニル基、t−ブトキシ置換フェニル基、ペンチルオキシ置換フェニル基、ヘキシルオキシ置換フェニル基、ヘプチルオキシ置換フェニル基、オクチルオキシ置換フェニル基、2−エチルヘキシルオキシ置換フェニル基、ノニルオキシ置換フェニル基、デシルオキシ置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシ置換フェニル基、ラウリルオキシ置換フェニル基が好ましい。これらのC1〜C12アルコキシフェニル基は、さらに置換基を有していてもよい。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアシル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、炭素数が2〜30、好ましくは2〜15のアシル基で置換されたフェニル基が挙げられ、具体的には、アセチル置換フェニル基、プロピオニル置換フェニル基、ブチリル置換フェニル基、イソブチリル置換フェニル基、ピバロイル置換フェニル基、トリフルオロアセチル置換フェニル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基がアシルオキシ基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、炭素数が2〜30、好ましくは2〜15のアシルオキシ基が挙げられ、具体的には、アセトキシ置換フェニル基、プロピオニルオキシ置換フェニル基、ブチリルオキシ置換フェニル基、イソブチリルオキシ置換フェニル基、ピバロイルオキシ置換フェニル基、トリフルオロアセチルオキシ置換フェニル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいフェニル基が置換基を有し、該置換基が置換カルボキシル基である場合、該置換基を有するフェニル基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基(その炭素数は、通常、2〜30程度、好ましくは2〜15程度である)を置換基として有するフェニル基が挙げられ、合成の容易さの観点からは、アルキル基で置換されたカルボキシル基を置換基として有するフェニル基が好ましい。該置換基を有するフェニル基の具体例としては、メトキシカルボニル置換フェニル基、エトキシカルボニル置換フェニル基、プロポキシカルボニル置換フェニル基、i−プロポキシカルボニル置換フェニル基、ブトキシカルボニル置換フェニル基、i−ブトキシカルボニル置換フェニル基、s−ブトキシカルボニル置換フェニル基、t−ブトキシカルボニル置換フェニル基、ペンチルオキシカルボニル置換フェニル基、ヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、シクロヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、ヘプチルオキシカルボニル置換フェニル基、オクチルオキシカルボニル置換フェニル基、2−エチルヘキシロキシカルボニル置換フェニル基、ノニルオキシカルボニル置換フェニル基、デシロキシカルボニル置換フェニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシカルボニル置換フェニル基、ドデシルオキシカルボニル置換フェニル基、トリフルオロメトキシカルボニル置換フェニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロブトキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル置換フェニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル置換フェニル基、フェノキシカルボニル置換フェニル基等が挙げられる。
Rで表されるアリールオキシ基は、炭素数が通常6〜60程度である。該アリールオキシ基の具体例としては、具体的には、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基等が例示され、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基が好ましい。
Rで表されるアリールアルキル基は、炭素数が通常7〜60程度である。該アリールアルキル基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基等が例示され、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基が好ましい。
Rで表されるアリールアルコキシ基は、炭素数が通常7〜60程度である。該アリールアルコキシ基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基等が例示され、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基が好ましい。
Rで表されるアリールアルケニル基は、炭素数が通常8〜60程度である。該アリールアルケニル基の具体例としては、フェニル−C2〜C12アルケニル基(「C2〜C12アルケニル」は、アルケニル部分の炭素数が2〜12であることを示す。以下も同様である。)、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルケニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルケニル基等が例示され、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基が好ましい。
Rで表されるアリールアルキニル基は、炭素数が通常8〜60程度である。該アリールアルキニル基の具体例としては、フェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルキニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルキニル基等が例示され、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基が好ましい。
Rで表されるアリールアミノ基は、炭素数が通常6〜60程度である。該アリールアミノ基の具体例としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基等が例示され、C1〜C12アルキルフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基が好ましい。
Rで表されるアシル基は、炭素数が通常2〜30程度、好ましくは炭素数2〜15程度である。該アシル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
Rで表されるアシルオキシ基は、炭素数が通常2〜30程度、好ましくは炭素数2〜15程度である。該アシルオキシ基の具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
Rで表される置換カルボキシル基としては、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基が挙げられ、炭素数が通常2〜30程度、好ましくは炭素数2〜15程度である。該置換カルボキシル基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、i−ブトキシカルボニル基、s−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、シクロヘキシロキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシロキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。なお、これらの基は置換基を有していてもよい。置換カルボキシル基の炭素数には、該置換基の炭素数は含まれない。
Rで表される1価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団をいう。1価の複素環基は、炭素数が通常4〜60程度である。1価の複素環基としては、1価の芳香族複素環基が好ましい。1価の複素環基としては、具体的には、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基等が例示され、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基が好ましい。
上記置換基がアルキル鎖を含む基である場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が例示される。ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む基としては、例えば、以下の基が挙げられる。
Figure 0005217633

(式中、R’は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜60のアリール基、又は炭素数4〜60の1価の複素環基を表す。R’が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
前記式中、R’で表されるアルキル基、アリール基、1価の複素環基の具体例は、前記Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、アリーレン基は、式(60)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633
〔式中、A環及びB環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環を表す。2つの結合手は、それぞれA環又はB環上に存在し、Rw及びRxは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、RwとRxは互いに結合して環を形成していてもよい。A環及びB環は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。置換基が複数ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい〕
式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、2つの結合手の一方がA環上に存在し、他方がB環上に存在することが好ましい。
ここで、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
なお、式(2)で表される化合物合成の容易さの観点からは、式(60)中のRwとRxとが同じ基であることが好ましい。
高分子化合物の耐熱性の観点からは、式中、A環及びB環の少なくとも1つが、複数個のベンゼン環が縮合した芳香族炭化水素環であるものが好ましい。
芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環単独又は複数個のベンゼン環が縮合したものが好ましく、その具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、フェナントレン環等の芳香族炭化水素環が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環である。
A環とB環との組み合わせとして、好ましくはベンゼン環とベンゼン環、ベンゼン環とナフタレン環、ベンゼン環とアントラセン環、ベンゼン環とフェナントレン環、ナフタレン環とアントラセン環、ナフタレン環とフェナントレン環、アントラセン環とフェナントレン環等の組み合わせが挙げられ、式(2)で表される化合物の合成の容易さ、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点から、ベンゼン環とベンゼン環、ベンゼン環とナフタレン環の組み合わせがより好ましい。
式(60)で表されるアリーレン基の中でも、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点から、式(2A)で表される基、式(2B)で表される基、式(2C)で表される基又は式(2D)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633

〔式(2A)〜(2D)中、Rgは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、2個のRgは互いに結合して環を形成していてもよい。〕
式(2A)〜(2D)中、Rgで表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基の具体例は、前述のアリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。高分子化合物の有溶媒に対する溶解性の観点からは、アルキル鎖を含む基が好ましい。
得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(2A)で表わされる基のうち、式(65)で表される基が好ましい。

Figure 0005217633
〔式中、Rs及びRtは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、RsとRtは互いに結合して環を形成していてもよい。〕
ここで、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
ここで、RsとRtは互いに結合して環を形成するとは、Rsに含まれる炭素原子とRtに含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合することをいう。RsとRtは互いに結合して環を形成する基の具体例として、下記の基等が挙げられる。
Figure 0005217633
なお、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、前記式(65)中のRsとRtとが同じ基であることが好ましい。
得られる高分子化合物の耐熱性の観点からは、式(2C)で表わされる基のうち、式(70)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633
〔式中、Rf1、Rg1は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf1、Rg1は、互いに結合して環を形成していてもよい。〕
ここで、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。なお、原料であるモノマーの合成の容易さの観点からは、Rf1とRg1は互いに結合して環を形成しないことが好ましい。
得られる高分子化合物の耐熱性や発光波長の短波長化の観点からは、アリーレン基のうち、式(80)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633
〔式中、Rf2、Rg2、f3、Rg3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf2とRg2は互いに結合して環を形成していてもよい。Rf3とRg3は互いに結合して環を形成していてもよい。〕
ここで、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。なお、原料であるモノマーの合成の容易さの観点からは、Rf2とRg2は互いに結合して環を形成しないことが好ましく、Rf3とRg3は互いに結合して環を形成しないことが好ましい。
アリーレン基としては、式(60)、式(2A)〜(2D)で表される基を含め、フェニレン基(上式1〜3)、ナフタレンジイル基(上式4〜13)、ビフェニレン基(上式20〜25)、フルオレン−ジイル基(上式36〜38)、スチルベン−ジイル(上式A〜D)、ジスチルベン−ジイル(上式E、F)、ベンゾフルオレン−ジイル(上式G、H、I、K)が、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは好ましい。
前記式(2)において、2価の複素環基は、複素環化合物から水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。2価の複素環基は、炭素数は通常4〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する原子が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。2価の複素環基としては、2価の芳香族複素環基(即ち、芳香族性を有する2価の複素環基)が好ましい。2価の複素環基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
a)ヘテロ原子として窒素原子を含む基
ピリジン−ジイル基(下式39〜44)、ジアザフェニレン基(下式45〜48)、キノリンジイル基(下式49〜63)、キノキサリンジイル基(下式64〜68)、アクリジンジイル基(下式69〜72)、ビピリジルジイル基(下式73〜75)、フェナントロリンジイル基(下式76〜78)等。
b)ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子を含むフルオレン構造(即ち、フルオレン環中の5員環を構成する炭素原子の1個が、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子又はこれらの原子を含む基で置換されてなる構造)を有する基(下式79〜93)。
c)ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子を含む5員環複素環基(下式94〜98)。
d)ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子を含む5員環縮合複素環基(下式99〜108)。
e)ヘテロ原子として硫黄等を含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基(下式109〜110)。
f)ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子を含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(下式111〜117)。
g)ヘテロ原子として、窒素、硫黄等の原子を含む複素環基でそのベンゼン環のパラ位でチエニル基に結合している基(下式150)。
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
Figure 0005217633
2価の複素環基の例示(上式39〜117、150)において、Rは、それぞれ独立に、前記アリーレン基の項において(上式1〜38、A〜I、K中のRとして)説明し例示した基と同じである。
2価の複素環基としては、式(2)で表される化合物の合成の容易さ、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(75)で表される基又は式(90)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633
〔式中、C環及びD環は、それぞれ独立に芳香環を表す。C環及びD環は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基又はシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。さらに、置換基が複数ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕
Figure 0005217633
〔式中、Rf4、Rg4は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf4とRg4は、互いに結合して環を形成していてもよい。〕
式(75)中、C環、D環で表される芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、フェナントレン環等の芳香族炭化水素環;ピリジン環、ビピリジン環、フェナントロリン環、キノリン環、イソキノリン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環等の複素芳香環が挙げられるが、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、ベンゼン環であることが好ましい。
式(75)中、C環及びD環が有していてもよい置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基又はシアノ基である。該アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
式(90)中、Rf4、Rg4で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。なお、原料であるモノマーの合成の容易さの観点からは、Rf4とRg4は互いに結合して環を形成しないことが好ましい。
式(75)で表される基は、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、式(2E)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633

〔式中、Yは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Rj及びRkは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を表す。〕
式(2E)中、Rj及びRkは、前記式(2)で表される化合物の合成の容易さからは、同一のもの(即ち、両方とも、同一のアルキル基、同一のアルコキシ基又は同一のアリール基)であることが好ましく、Rj及びRkがともに同一のアルコキシ基であることが好ましい。Rj及びRkで表されるアルキル基、アリール基の具体例は、前記A1、A2の項で、説明し例示した基と同じである。また、Rj及びRkで表されるアルコキシ基としては、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点から、ブトキシ基、i−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基が好ましく、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基がさらに好ましい。
また、Ar1で表される2価の複素環基は、得られる高分子化合物の吸収端波長の長波長化の観点(太陽光の吸収の高効率化)、また、深赤色性良好な赤色領域の発光を得る観点からは、式(1a)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633

〔式中、Ra、Rb、Rc及びRdは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。m’及びn’は、それぞれ独立に、1又は2である。Raが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rbが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rcが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rdが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。〕
式(1a)中、Ra、Rb、Rc及びRdで表されるアルキル基、アリール基の具体例は、前記A1、A2の項で、説明し例示した基と同じである。式(1a)中、Ra、Rb、Rc及びRdのうち1つ以上がアルキル基であることが、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点から好ましい。
式(2)において、2価の芳香族アミン残基とは、芳香族アミンから水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。2価の芳香族アミン残基は、炭素数は通常4〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。2価の芳香族アミン残基としては、例えば、式(3)で表される基が挙げられる。
Figure 0005217633

〔式中、Ar6及びAr8はそれぞれ独立に、アリーレン基、式(4)で表される基又は式(5)で表される基を表し、Ar7は、アリール基、式(6)で表される基又は式(7)で表される基を表す。Ar6に含まれる炭素原子とAr7に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar6に含まれる炭素原子とAr8に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar7に含まれる炭素原子とAr8に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。
Figure 0005217633

〔式中、Ar9及びAr10は、アリーレン基を表し、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はシアノ基を表す。〕
Figure 0005217633

〔式中、Ar11及びAr12は、アリーレン基を表し、Ar13は、アリール基を表す。Ar11に含まれる炭素原子とAr13に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar11に含まれる炭素原子とAr12に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar12に含まれる炭素原子とAr13に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。〕
Figure 0005217633

〔式中、Ar14は、アリーレン基を表し、Ar17及びAr18は、アリール基を表し、Ar14に含まれる炭素原子とAr17に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar14に含まれる炭素原子とAr18に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。Ar17に含まれる炭素原子とAr18に含まれる炭素原子とが直接結合又は酸素原子若しくは硫黄原子を介して結合してもよい。〕
Figure 0005217633

〔式中、Ar15は、アリーレン基を表し、Ar16は、アリール基を表し、R11及びR12は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はシアノ基を表す。〕
式(3)〜(7)において、Ar6、Ar8〜Ar12、Ar14及びAr15で表されるアリーレン基の具体例は、式(2)の項において、Ar1として説明し例示したアリーレン基と同じである。式(2)で表される化合物の合成の容易さからは、フェニレン基であることが好ましい。
式(3)〜(7)において、Ar7、Ar13及びAr16〜Ar18で表されるアリール基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rとして説明し例示したアリール基と同じである。
式(3)〜(7)において、R9〜R12で表されるアルキル基、アリール基、1価の複素環基は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示したアルキル基、アリール基、1価の複素環基と同じである。
式(3)〜(7)において、Ar6〜Ar18は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。これらの基は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
2価の芳香族アミン残基の具体例としては、以下の基が挙げられる。
Figure 0005217633
2価の芳香族アミン残基の例示(上式118〜122)において、Rは、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
2価の芳香族アミン残基としては、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性や発光波長の短波長化の観点から、式(95)で表される基が好ましい。
Figure 0005217633

〔式中、Rf5、Rg5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf5とRg5は、互いに結合して環を形成していてもよい。Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1から20のアルキル基又は炭素数1から20のアルコキシ基を表す。〕
ここで、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。なお、原料であるモノマーの合成の容易さの観点からは、Rf5とRg5は互いに結合して環を形成しないことが好ましい。
式(2)において、Y1及びY2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基又はアリールアルキルスルホネート基を表すが、式(2)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、ハロゲン原子が好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。高分子化合物の合成の容易さからは、臭素原子、ヨウ素原子であることが好ましく、臭素原子であることがさらに好ましい。
アルキルスルホネート基としては、メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等が例示される。アリールスルホネート基としては、ベンゼンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基等が例示される。アリールスルホネート基としては、ベンジルスルホネート基等が例示される。
式(2)で表される化合物の具体例としては、下記式で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0005217633

(式中、Rbはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表す)
前記式中、Rbで表される、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基の具体例は、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。
<式(2M)で表される化合物>
式(2M)において、Ar2は、Ar1と同様の基である。Y3及びY4は、それぞれ独立に、Y1、Y2と同様の基である。Ar2がアリーレン基である場合、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(60)で表される基が好ましく、中でも、式(2M)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、式(2A)〜(2D)で表される基が好ましい。得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(2A)で表わされる基のうち、式(65)で表される基が好ましい。得られる高分子化合物の耐熱性の観点からは、式(2C)で表わされる基のうち、式(70)で表される基が好ましい。また、得られる高分子化合物の耐熱性や発光波長の短波長化の観点からは、アリーレン基のうち、式(80)で表される基が好ましい。
Ar2が2価の複素環基である場合、式(2M)で表される化合物の合成の容易さ、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式109で表される基、式(75)で表される基又は式(90)で表される基が好ましい。式(75)で表される基は、式(2M)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、式(2E)で表される基が好ましい。また、得られる高分子化合物の吸収端波長の長波長化の観点(太陽光の吸収の高効率化)、また、深赤色性良好な赤色領域の発光を得る観点からは、2価の複素環基のうち、式(1a)で表される基が好ましい。
Ar2が2価の芳香族アミン残基である場合、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性や発光波長の短波長化の観点から、式(95)で表される基が好ましい。
<式(3M)で表される化合物>
式(3M)において、Ar3は、Ar1と同様の基である。Ar3がアリーレン基である場合、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(60)で表される基が好ましく、中でも、式(3M)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、式(2A)〜(2D)で表される基が好ましい。得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(2A)で表わされる基のうち、式(65)で表される基が好ましい。得られる高分子化合物の耐熱性の観点からは、式(2C)で表わされる基のうち、式(70)で表される基が好ましい。また、得られる高分子化合物の耐熱性や発光波長の短波長化の観点からは、アリーレン基のうち、式(80)で表される基が好ましい。
Ar3が2価の複素環基である場合、式(3M)で表される化合物の合成の容易さ、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性の観点からは、式(75)で表される基又は式(90)で表される基が好ましい。式(75)で表される基は、式(3M)で表される化合物の合成の容易さの観点からは、式(2E)で表される基が好ましい。また、得られる高分子化合物の吸収端波長の長波長化の観点(太陽光の吸収の高効率化)、また、深赤色性良好な赤色領域の発光を得る観点からは、2価の複素環基のうち、式(1a)で表される基が好ましい。
Ar3が2価の芳香族アミン残基である場合、得られる高分子化合物の有機溶媒に対する溶解性や発光波長の短波長化の観点から、式(95)で表される基が好ましい。
式(3M)中、Y5及びY6は、それぞれ独立に、ホウ酸残基又はホウ酸エステル残基を表す。
ホウ酸エステル残基としては、下記式で表される基等が例示される。

Figure 0005217633

(式中、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す。)
式(3M)で表される化合物の具体例としては、下記式で表される化合物等が挙げられる。

Figure 0005217633
<重合>
本発明の製造方法は、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物とを、パラジウム触媒存在下、有機溶媒中で反応させて反応生成物を製造する第1の工程を有する。次に、式(2M)で表される化合物、式(3M)で表される化合物、パラジウム触媒及び塩基を該有機溶媒中に加え、該反応生成物と、式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物とを反応させて高分子化合物を製造する第2の工程を有する。第1の工程においてトリアルキルスタニル基を有する化合物を用い、第2の工程においてホウ酸残基又はホウ酸エステル残基を有する化合物を用いるため、得られる高分子化合物の分子量が高くなる。第2の工程において、該有機溶媒に水を加え、有機溶媒/水の二相系で反応させてもよい。第2の工程において、予め式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物とを、パラジウム触媒及び塩基の存在下、有機溶媒中、又は、有機溶媒/水の二相系で反応させ、その後、得られた反応物を第1の工程で反応させた反応生成物を含む有機溶媒中に加えて反応してもよい。
<パラジウム触媒>
本発明の製造方法で用いるパラジウム触媒としては、例えば、Pd(0)触媒、Pd(II)触媒、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、パラジウムアセテート類、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)等が挙げられるが、反応(重合)操作の容易さ、反応(重合)速度の観点からは、パラジウムアセテート類(酢酸パラジウム(II)等)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)が好ましい。
パラジウム触媒の添加量は、触媒としての有効量であればよいが、式(1)で表される化合物1モルに対して、0.0001モル〜0.5モルであることが好ましく、より好ましくは0.0003モル〜0.1モルである。
<塩基>
本発明の製造方法で用いる塩基は、無機塩基、有機塩基、無機塩等が挙げられる。無機塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム等が挙げられる。有機塩基としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等が挙げられる。無機塩としては、例えば、フッ化セシウム等が挙げられる。
塩基の添加量は、式(1)で表される化合物1モルに対して、0.5モル〜100モルであることが好ましく、より好ましくは0.9モル〜20モルであり、さらに好ましくは1モル〜10モルである。
<その他の成分>
パラジウム触媒としてパラジウムアセテート類を用いる場合は、例えば、トリフェニルホスフィン、トリス(o−トリル)ホスフィン、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン等のリン化合物を配位子として添加することができる。この場合、配位子の添加量は、パラジウム触媒1モルに対して、0.5モル〜100モルであることが好ましく、より好ましくは0.9モル〜20モルであり、さらに好ましくは1モル〜10モルである。
本発明の製造方法において、前記反応は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等が例示される。なお、第1の工程で使用する有機溶媒は、脱水処理した溶媒を用いることが好ましい。
ポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物の溶解性の観点からは、トルエン、テトラヒドロフランが好ましい。また、塩基は、水溶液として加え、2相系で反応させてもよい。塩基として無機塩を用いる場合は、無機塩の溶解性の観点から、通常、水溶液として加え、2相系で反応させる。
なお、塩基を水溶液として加え、2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩などの相間移動触媒を加えてもよい。
<反応条件>
第1の工程及び第2の工程において、反応を行う温度は、前記溶媒にもよるが、50〜160℃程度であることが好ましく、高分子化合物の高分子量化の観点から、60〜120℃がより好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。
第1の工程及び第2の工程において、反応を行う時間(反応時間)は、目的の重合度に達したときを終点としてもよいが、0.1時間〜200時間が好ましい。1時間〜30時間程度が効率的でより好ましい。
反応は、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲気下等、Pd(0)触媒が失活しない反応系で行うことが好ましい。例えば、アルゴンガスや窒素ガス等で、十分脱気された系で行う。具体的には、重合容器(反応系)内を窒素ガスで十分置換し、脱気した後、この重合容器に、式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を仕込み、さらに、重合容器を窒素ガスで十分置換し、脱気した後、あらかじめ窒素ガスでバブリングすることにより、脱気した溶媒、例えば、トルエン(脱水溶媒)を加えた後、加熱、昇温し、例えば、還流温度で8時間、不活性雰囲気を保持しながら重合し、反応溶液を得る。
次に、予め別の(不活性ガス置換)容器に用意しておいた、式(2M)で表される化合物、式(3M)で表される化合物を含む溶液を該反応溶液に加えた後、該反応溶液に、あらかじめ窒素ガスでバブリングすることにより脱気した塩基、例えば、炭酸ナトリウム水溶液を滴下した後、加熱、昇温し、例えば、還流温度で8時間、不活性雰囲気を保持しながら重合する。
本発明の製造方法の具体例としては、式(1)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633
[ここで、R100,R101は、炭素数1から20のアルキル基を表わす。]
で表される1種類以上の化合物を選択し、式(2)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633

で表される1種類以上の化合物を選択し、これらを、パラジウム触媒、例えば、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)触媒の存在下、トルエン(脱水溶媒)中で、95℃で、1〜30時間、不活性雰囲気下で反応させた後、式(2M)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633

で表される1種類以上の化合物と、前記式(3M)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633

で表される1種類以上の化合物を選択し、これらを、パラジウム触媒、例えば、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)触媒の存在下、炭酸ナトリウム等の塩基を10〜20重量%水溶液として、式(2M)で表される化合物1モルに対して1〜20モル加えたトルエン/水の2相系(必要に応じて相間移動触媒を加える)で、還流温度で、1〜30時間、不活性雰囲気下で反応させることにより、式(3a)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633

で表される繰り返し単位を少なくとも1種類と、式(3pa)で表される化合物として、下記式:

Figure 0005217633

で表される繰り返し単位を少なくとも1種類とを含む、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103から1×108である高分子化合物を製造する方法が挙げられる。
<式(3a)、式(3pa)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物>
本発明の製造方法により得られる、式(3a)で表される繰り返し単位及び式(3pa)で表される繰り返し単位を含む高分子化合物としては、下記式:

Figure 0005217633

で表される繰り返し単位を少なくとも1種類と、下記式:

Figure 0005217633

で表される繰り返し単位を少なくとも1種類とを含む高分子化合物が挙げられる。
ここで、Rは、上記アリーレン基の例示(上式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示した基と同じである。また、A1、A2は、式(1)のA1、A2として説明し例示したものと同じである。
本発明の高分子化合物を容易に得る観点からは、例えば、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物との混合割合は、それぞれの化合物の種類にもよるが、式(1)で表される化合物の合計1モルに対して、式(2)で表される化合物の合計が0.7〜1.3モルが好ましく、より好ましくは0.8〜1.2モルであり、さらに好ましくは0.9〜1.1モルである。この場合、式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物との混合割合は、それぞれの化合物の種類にもよるが、式(2M)で表される化合物の合計1モルに対して、式(3M)で表される化合物の合計が0.7〜1.3モルが好ましく、より好ましくは0.8〜1.2モルであり、さらに好ましくは0.9〜1.1モルである。
この場合、式(1)で表される化合物と式(3M)で表される化合物との合計(合計1−3M)と、式(2)で表される化合物と式(2M)で表される化合物との合計(合計2−2M)の割合が、それぞれの化合物の種類にもよるが、(合計1−3M)モル/(合計2−2M)モル=1.2〜0.8であることが好ましく、より好ましくは1.1〜0.9であり、さらに好ましくは1.05〜0.95である。
本発明の製造方法より得られる高分子化合物は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、2×103〜1×108であることが好ましく、より好ましくはは5×103〜1×107であり、さらに好ましくは1×104〜1×107ある。
本発明の製造方法より得られる高分子化合物は、分子鎖末端に位置する基(即ち、末端基)に重合に関与する基(通常、重合活性基と呼ばれる)が残っていると、該高分子化合物を発光素子に用いたときの発光特性、寿命が低下する可能性があるので、重合に関与しない安定な基で保護されていてもよい。この末端基としては、分子鎖主鎖の実質的な共役構造と連続した共役結合を有しているものが好ましい。また、例えば、ビニレン基を介してアリール基又は複素環基と結合している構造であってもよい。具体的には、特開平9-45478号公報の化10に記載の置換基等が例示される。
本発明の製造方法より得られる高分子化合物は、高分子化合物の主鎖が実質的に共役系であることが好ましい。本明細書において、「実質的に共役系である」とは、高分子化合物の主鎖を構成する全繰り返し単位に対して、通常、50〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%の繰り返し単位が、分子鎖主鎖の共役系を構成することを意味する。
また、繰り返し単位が、非共役部分で連結されていてもよいし、繰り返し単位に非共役部分が含まれていてもよい。前記非共役部分を含む結合構造としては、以下に示すもの、以下に示すもののうち2個以上を組み合わせたもの等が例示される。
Figure 0005217633
これらの非共役部分を含む結合構造の例示において、R*は、前記R’と同様の基を表す。また、Arは炭素数6〜60個の炭化水素基を表す。Arで表される炭化水素基は、具体的には、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセン等の水素原子が結合手になった基である。
本発明の製造方法より得られる高分子化合物は、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えば、ブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。蛍光強度の高い高分子化合物を得る観点からは、完全なランダム共重合体より、ブロック性を帯びたランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体が好ましい。本発明の高分子化合物は、主鎖に枝分かれがあり、末端部が3個以上ある場合、デンドリマー等も含む。
本発明の製造方法より得られる高分子化合物は、必要に応じて、溶媒に一部若しくは全部を溶解、又は分散させることができる。高分子化合物に対する良溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、n−ブチルベンゼン等が例示される。高分子化合物の構造及び分子量にもよるが、通常、これらの溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。
<高分子化合物の用途>
本発明の製造方法により、ポリ(アリーレンビニレン)高分子化合物等の高分子量化合物を容易に製造することができる。こうして得られる高分子化合物は、例えば、有機エレクトロルミネッセンスの発光材料、光学材料、薄膜、有機半導体(有機トランジスタ等)、太陽電池等の材料として有用である。そのため、高分子発光素子、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト、有機トランジスタ、太陽電池等に好適に用いることができる。
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例で求めた化合物の分子量は、テトラヒドロフランを溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量である。
<実施例1>
(高分子化合物1の合成)
下記式:
Figure 0005217633

で表される単量体(1)0.993gと、
下記式:

Figure 0005217633

で表される単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)}1.067gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 51.1mgとを反応容器に仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 40mlを加えた。次に、昇温し、95℃で8時間反応し、反応溶液(1−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、反応溶液(1−1)を室温付近まで冷却した後、反応溶液(1−1)に、予め別のアルゴンガスで置換した容器に用意しておいた溶液(S1)を加え、反応溶液(1−2)を得た。
[溶液(S1)の調製]:
アルゴンガスで置換した容器に、下記式:
Figure 0005217633

で表される単量体(3)1.061gと、下記式:

Figure 0005217633
で表わされる単量体(4)0.609gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.52gとを仕込み、容器内をアルゴンガスで十分置換した後、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 20mlを加え、溶解し、溶液(S1)を得た。
次に、得られた反応溶液(1−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 15mlを滴下した後、溶媒が還流する温度に昇温し、7時間還流し、反応溶液(1−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、反応溶液(1−3)を冷却した後、反応溶液(1−3)に、フェニルホウ酸0.2g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、3時間還流し、反応溶液(1−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(1−4)を室温付近まで冷却した後、反応溶液(1−4)にトルエン20mlを加えた後に静置し、分液したトルエン層を回収した。次に、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解させた。得られたトルエン溶液をろ過して不溶物を除去した後、トルエン溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製したトルエン溶液を減圧濃縮した後、メタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物1」という)0.26gを得た。高分子化合物1のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.7×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は6.2×103であった。
得られた高分子化合物(1)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例2>
(高分子化合物2の合成)
下記式:

Figure 0005217633

で表される単量体(5)0.706gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)}0.475gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 30mgとを反応容器に仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 45mlを加えた。次に、昇温し、100℃で10時間反応し、反応溶液(2−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、反応溶液(2−1)を冷却した後、反応溶液(2−1)に、予め別のアルゴンガスで置換した容器に用意しておいた溶液(S2)を加え、反応溶液(2−2)を得た。
[溶液(S2)の調製]:
アルゴンガスで置換した容器に、下記式:

Figure 0005217633
で表される単量体(6)1.097gと、前記単量体(3)1.061gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.35gとを仕込み、容器内をアルゴンガスで十分置換した後、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 15mlを加え、溶解し、溶液(S2)を得た。
次に、得られた反応溶液(2−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 15mlを滴下した後、溶媒が還流温度するに昇温し、6時間還流し、反応溶液(2−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(2−3)を冷却した後、反応溶液(2−3)を静置し、分液したトルエン層を回収した。次いで、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解させた。得られたトルエン溶液をろ過して不溶物を除去した後、ろ過後のトルエン溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のトルエン溶液を減圧濃縮した後、メタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物2」という)0.81gを得た。高分子化合物2のポリスチレン換算の重量平均分子量は6.6×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.7×104であった。
得られた高分子化合物(2)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例3>
(高分子化合物3の合成)
下記式:

Figure 0005217633

で表される単量体(7)(2、5−ジブロモ−3、4−ジヘキシルチオフェン)0.551gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)}0.801gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 51mgとを反応容器に仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 45mlを加えた。次に、昇温し、95℃で7時間反応し、反応溶液(3−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、反応溶液(3−1)を冷却した後、反応溶液(3−1)に、予め別のアルゴンガスで置換した容器に用意しておいた溶液(S3)を加え、反応溶液(3−2)を得た。
[溶液(S3)の調製]:
アルゴンガスで置換した容器に、前記単量体(4)0.625gと、前記単量体(3)1.045gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.61gとを、脱気したトルエン 15mlに溶解し、溶液(S3)を得た。
次に、得られた反応溶液(3−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 15mlを滴下した後、昇温し、5時間還流し、反応溶液(3−3)を得た。
次に、反応溶液(3−3)を冷却した後、フェニルホウ酸0.2g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、1.5時間還流し、反応溶液(3−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(3−4)を冷却した後、トルエン30gを加えた後に、静置し、分液したトルエン層を回収した。次いで、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解させた。得られたクロロホルム溶液をろ過して不溶物を除去した後、ろ過後のクロロホムル溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のクロロホルム溶液を減圧濃縮した後、メタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物3」という)0.80gを得た。高分子化合物 のポリスチレン換算の重量平均分子量は3.1×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.1×104であった。
得られた高分子化合物(3)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例4>
(高分子化合物4の合成)
アルゴンガスで置換した反応容器に、下記式:

Figure 0005217633

で表わされる単量体(8) 0.604gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)} 0.581gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 21.1mgとを仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 40mlを加えた後、95℃で7.5時間反応し、反応溶液(4−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(4−1)を冷却した後、反応溶液(4−1)に、予め別の容器(アルゴンガス置換)に用意しておいた下記溶液(S4)を加え、反応溶液(4−2)を得た。
[溶液(S4)の調製]:
アルゴンガスで置換した容器に、下記式:

Figure 0005217633

で表される単量体(9) 0.700gと、下記式:

Figure 0005217633

で表わされる単量体(10) 0.648gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.42gと、酢酸パラジウム(II) 2.4mgと、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン 14.1mgとを仕込み、容器内をアルゴンガスで十分置換した。この容器に、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 20mlを加え、溶解し、溶液(S4)を得た。
次に、得られた反応溶液(4−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 10mlを滴下した後、溶媒が還流する温度に昇温し、3時間還流し、反応溶液(4−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(4−3)を冷却した後、反応溶液(4−3)に、フェニルホウ酸0.20g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、2時間還流し、反応溶液(4−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(4−4)を冷却した後、反応溶液(4−4)を静置し、分液したトルエン層を回収した。次に、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解させた。得られたクロロホルム溶液をろ過し、不溶物を除去した後、ろ過後のクロロホルム溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のクロロホルム溶液をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物4」という)0.63gを得た。高分子化合物4のポリスチレン換算の重量平均分子量は3.1×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.4×104であった。
得られた高分子化合物(4)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例5>
(高分子化合物5の合成)
アルゴンガスで置換した反応容器に、下記式:

Figure 0005217633

で表わされる単量体(11) 0.605gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)} 0.606gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 24.2mgとを仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 40mlを加えた後、95℃で7.5時間反応し、反応溶液(5−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(5−1)を冷却した後、反応溶液(5−1)に、予め、別の容器(アルゴンガス置換)に用意しておいた溶液(S5)を加え、反応溶液(5−2)を得た。
[溶液(S5)の調製]:
予めアルゴンガスで置換した容器に、下記式:

Figure 0005217633

で表される単量体(12) 0.665gと、単量体(10) 0.648gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.43gと、酢酸パラジウム(II) 1.9mgと、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン 12.0mgとを仕込んだ後、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 20mlを加え、溶解し、溶液(S5)を得た。
次に、得られた反応溶液(5−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 10mlを滴下した後、溶媒が還流する温度に昇温し、3時間還流し、反応溶液(5−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(5−3)を冷却した後、反応溶液(5−3)に、フェニルホウ酸0.20g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、2時間還流し、反応溶液(5−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(5−4)を冷却した後、反応溶液(5−4)を静置し、分液したトルエン層を回収した。次に、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解させた。得られたクロロホルム溶液をろ過し、不溶物を除去した後、ろ過後のクロロホルム溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のクロロホルム溶液をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物5」という)0.58gを得た。高分子化合物5のポリスチレン換算の重量平均分子量は3.2×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×104であった。
得られた高分子化合物(5)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例6>
(高分子化合物6の合成)
アルゴンガスで置換した反応容器に、前記単量体(5) 1.000gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)} 0.632gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 23.4mgとを仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 40mlを加えた後、95℃で7.5時間反応し、反応溶液(6−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(6−1)を冷却した後、反応溶液(6−1)に、予め別の容器(アルゴンガス置換)に用意しておいた下記溶液(S6)を加え、反応溶液(6−2)を得た。
[溶液(S6)の調製]
アルゴンガスで置換した容器に、前記単量体(3) 0.536gと、前記単量体(10) 0.648gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.42gと、酢酸パラジウム(II) 2.5mgと、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン 13.1mgとを仕込み、容器内をアルゴンガスで十分置換した。この容器に、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 20mlを加え、溶解し、溶液(S6)を得た。
次に、得られた反応溶液(6−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 10mlを滴下した後、溶媒が還流する温度に昇温し、3時間還流し、反応溶液(6−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(6−3)を冷却した後、反応溶液(6−3)に、フェニルホウ酸0.20g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、2時間還流し、反応溶液(6−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(6−4)を冷却した後、反応溶液(6−4)を静置し、分液したトルエン層を回収した。次に、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解させた。得られたクロロホルム溶液をろ過し、不溶物を除去した後、ろ過後のクロロホルム溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のクロロホルム溶液をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物6」という)0.61gを得た。高分子化合物6のポリスチレン換算の重量平均分子量は2.3×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.1×104であった。
得られた高分子化合物(6)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633
<実施例7>
(高分子化合物7の合成)
アルゴンガスで置換した反応容器に、下記式:

Figure 0005217633

で表わされる単量体(13) 1.000gと、前記単量体(2){トランス−1、2−ビス(トリ−n−ブチルスタニル)エチレン(東京化成工業)} 0.507gと、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) 24.4mgとを仕込み、反応容器内をアルゴンガスで十分置換した。この反応容器に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気したトルエン(脱水溶媒) 40mlを加えた後、95℃で7.5時間反応し、反応溶液(7−1)を得た。なお、反応はアルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(7−1)を冷却した後、反応溶液(7−1)に、予め別の容器(アルゴンガス置換)に用意しておいた下記溶液(S7)を加え、反応溶液(7−2)を得た。
[溶液(S7)の調製]
アルゴンガスで置換した容器に、単量体(3) 0.536gと、単量体(10) 0.648gと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:aliquat336、Aldrich製、CH3N[(CH2)7CH3]3Cl、density 0.884g/ml,25℃)0.43gと、酢酸パラジウム(II) 2.1mgと、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン 13.2mgとを仕込み、容器内をアルゴンガスで十分置換した。この容器に、予めアルゴンガスでバブリングして脱気したトルエン 20mlを加え、溶解し、溶液(S7)を得た。
次に、得られた反応溶液(7−2)に、予めアルゴンガスをバブリングして脱気した16.7重量%炭酸ナトリウム水溶液 10mlを滴下した後、溶媒が還流する温度に昇温し、3時間還流し、反応溶液(7−3)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
次に、得られた反応溶液(7−3)を冷却した後、この反応溶液に、フェニルホウ酸0.20g/テトラヒドロフラン1.0ml混合溶液を加え、2時間還流し、反応溶液(7−4)を得た。なお、反応は、アルゴンガス雰囲気下で行った。
反応終了後、反応溶液(7−4)を冷却した後、反応溶液(7−4)を静置し、分液したトルエン層を回収した。次に、得られたトルエン層をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、クロロホルムに溶解させた。得られたクロロホルム溶液をろ過し、不溶物を除去した後、ろ過後のクロロホルム溶液をアルミナカラムに通して精製した。次に、精製後のクロロホルム溶液をメタノール溶液中に注ぎ込み、再沈し、生成した沈殿を回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体(以下、この重合体を「高分子化合物7」という)0.87gを得た。高分子化合物7のポリスチレン換算の重量平均分子量は3.9×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.6×104であった。
得られた高分子化合物(7)は、下記のような繰り返し単位を含むものであることが、仕込みから推定できる。

Figure 0005217633

Claims (16)

  1. 式(1)で表される化合物と、式(2)で表される化合物とを、パラジウム触媒の存在下、有機溶媒中で反応させて反応生成物を製造する第1の工程と、

    1−C(A1)=C(A2)−X2 (1)
    〔式中、A1及びA2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又は1価の芳香族アミン残基を表す。X1及びX2は、トリアルキルスタニル基を表す。〕

    1−Ar1−Y2 (2)
    〔式中、Ar1は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン残基を表す。Y1及びY2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基又はアリールアルキルスルホネート基を表す。〕

    式(2M)で表される化合物、式(3M)で表される化合物、パラジウム触媒及び塩基を該有機溶媒中に加え、該反応生成物と、式(2M)で表される化合物と、式(3M)で表される化合物とを反応させて高分子化合物を製造する第2の工程を有し、

    3−Ar2−Y4 (2M)
    〔式中、Ar2は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。Y3及びY4は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基又はアリールアルキルスルホネート基を表す。〕

    5−Ar3−Y6 (3M)
    〔式中、Ar3は、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。Y5及びY6は、それぞれ独立に、ホウ酸残基又はホウ酸エステル残基を表す。〕

    該高分子化合物が、式(3a)で表される繰り返し単位及び式(3pa)で表される繰り返し単位を含む、高分子化合物の製造方法。

    −C(A1)=C(A2)−Ar1− (3a)
    〔式中、Ar1、A1及びA2は、前記と同じ意味を表す。〕
    −Ar2−Ar3− (3pa)
    〔式中、Ar2、Ar3は、前記と同じ意味を表す。〕
  2. 1、Y2、Y3及びY4が、ハロゲン原子である請求項1に記載の高分子化合物の製造方法。
  3. Ar1で表されるアリーレン基が、式(60)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式中、A環及びB環は、それぞれ独立に、芳香族炭化水素環を表す。2つの結合手は、それぞれA環及び/又はB環上に存在し、Rw及びRxは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、RwとRxは互いに結合して環を形成していてもよい。A環及びB環は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。さらに、置換基が複数ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
  4. 式(60)で表される基が、式(2A)で表される基、式(2B)で表される基、式(2C)で表される基又は式(2D)で表される基である請求項3に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式(2A)〜(2D)中、Rgは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、2個のRgは互いに結合して環を形成していてもよい。〕
  5. 式(2A)表される基が、式(65)で表される基である請求項4に記載の高分子化合物の製造方法。

    Figure 0005217633

    〔式中、Rs及びRtは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、RsとRtは互いに結合して環を形成していてもよい。〕
  6. 式(2C)で表される基が、式(70)で表される基である請求項4に記載の高分子化合物の製造方法。

    Figure 0005217633

    〔式中、Rf1、Rg1は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf1とRg1は、互いに結合して環を形成していてもよい。〕
  7. Ar1で表されるアリーレン基が、式(80)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式中、Rf2、Rg2、f3、Rg3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf2とRg2は互いに結合して環を形成していてもよく、Rf3とRg3は互いに結合して環を形成していてもよい。〕
  8. Ar1で表される2価の複素環基が、式(75)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。

    Figure 0005217633

    〔式中、C環及びD環は、それぞれ独立に芳香環を表す。C環及びD環は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、アシルオキシ基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。置換基が複数ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕
  9. 式(75)で表される基が、式(2E)で表される基である請求項8に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式中、Yは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Rj及びRkは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を表す。〕
  10. Ar1で表される2価の複素環基が、式(1a)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式中、Ra、Rb、Rc及びRdは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。m’及びn’は、それぞれ独立に、1又は2である。Raが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rbが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rcが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよく、Rdが複数個存在する場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。〕
  11. Ar1で表される2価の複素環基が、式(90)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633
    〔式中、Rf4、Rg4は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf4とRg4は、互いに結合して環を形成していてもよい。〕
  12. Ar1で表される2価の芳香族アミン残基が、式(95)で表される基である請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
    Figure 0005217633

    〔式中、Rf5、Rg5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、アシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表し、Rf5とRg5は、互いに結合して環を形成していてもよい。Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1から20のアルキル基又は炭素数1から20のアルコキシ基を表す。〕
  13. 1及びA2の少なくとも一方が、水素原子である請求項1〜12のいずれかに記載の高分子化合物の製造方法。
  14. 1及びA2が、水素原子である請求項13に記載の高分子化合物の製造方法。
  15. パラジウム触媒が、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)である請求項1〜14のいずれかに記載の高分子化合物の製造方法。
  16. パラジウム触媒が、酢酸パラジウム(II)であり、さらに、配位子としてトリス(2−メトキシフェニル)ホスフィンが存在する請求項1〜14のいずれかに記載の高分子化合物の製造方法。
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