JP5363164B2 - Benzofluoranthene compound and organic thin film solar cell using the same - Google Patents

Benzofluoranthene compound and organic thin film solar cell using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electronics material, in particular, a compound favorably used as the material of an organic thin-film solar cell. <P>SOLUTION: A benzo fluoranthane compound represented by formula (A). In the formula, R<SB>1</SB>-R<SB>12</SB>are each hydrogen, halogen, substituted or not substituted C<SB>1</SB>-C<SB>40</SB>alkyl group, substituted or not substituted C<SB>2</SB>-C<SB>40</SB>alkenyl group, substituted or not substituted C<SB>2</SB>-C<SB>40</SB>alkynyl group, C<SB>6</SB>-C<SB>40</SB>substituted or not substituted aryl group, substituted or not substituted C<SB>3</SB>-C<SB>40</SB>hetero-aryl group, substituted or not substituted C<SB>1</SB>-C<SB>40</SB>alkoxy group, or substituted or not substituted C<SB>6</SB>-C<SB>40</SB>aryloxy group, adjacent ones of R<SB>1</SB>-R<SB>12</SB>may be mutually bonded to form a ring and the ring may have a substituent. At least one of R<SB>1</SB>-R<SB>12</SB>is a predetermined amino group. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、新規なベンゾフルオランテン化合物及びそれを用いた有機薄膜太陽電池に関する。   The present invention relates to a novel benzofluoranthene compound and an organic thin-film solar cell using the same.

有機薄膜太陽電池は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードや撮像素子、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池に代表されるように、光入力に対して電気出力を示す装置であり、電気入力に対して光出力を示すエレクトロルミネッセンス(EL)素子とは逆の応答を示す装置である。中でも太陽電池は、化石燃料の枯渇問題や地球温暖化問題を背景に、クリーンエネルギー源として近年大変注目されてきており、研究開発が盛んに行なわれるようになってきた。
従来、実用化されてきたのは、単結晶Si、多結晶Si、アモルファスSi等に代表されるシリコン系太陽電池であるが、高価であることや原料Siの不足問題等が表面化するにつれて、次世代太陽電池への要求が高まりつつある。このような背景の中で、有機太陽電池は、安価で毒性が低く、原材料不足の懸念もないことから、シリコン系太陽電池に次ぐ次世代の太陽電池として大変注目を集めている。
An organic thin film solar cell is a device that shows an electrical output with respect to an optical input, as represented by a photodiode or an imaging device that converts an optical signal into an electrical signal, or a solar cell that converts optical energy into electrical energy, It is a device that exhibits a response opposite to that of an electroluminescence (EL) element that exhibits an optical output with respect to an electrical input. In particular, solar cells have attracted a great deal of attention as a clean energy source in recent years against the background of fossil fuel depletion and global warming, and research and development have been actively conducted.
Conventionally, silicon solar cells represented by single crystal Si, polycrystal Si, amorphous Si, etc. have been put into practical use. However, as the cost and raw material Si shortage problems surface, The demand for next generation solar cells is increasing. Against this background, organic solar cells are attracting much attention as next-generation solar cells next to silicon-based solar cells because they are inexpensive, have low toxicity, and do not have a fear of shortage of raw materials.

有機太陽電池は、基本的には電子を輸送するn層と正孔を輸送するp層を有しており、各層を構成する材料によって大きく2種類に分類される。
n層として、チタニア等の無機半導体表面にルテニウム色素等の増感色素を単分子吸着させ、p層として電解質溶液を用いたものは、色素増感太陽電池(所謂グレッツエルセル)と呼ばれている。変換効率の高さから、1991年以降精力的に研究されてきたが、溶液を用いるため、長時間の使用に際して液漏れする等の欠点を有していた。
そこで、このような欠点を克服するため、最近、電解質溶液を固体化して全固体型の色素増感太陽電池を模索する研究がなされている。しかしながら、多孔質チタニアの細孔に有機物をしみ込ませる技術は難易度が高く、再現性よく高変換効率が発現できるセルは完成していないのが現状である。
一方、n層、p層ともに有機薄膜からなる有機薄膜太陽電池は、全固体型のため液漏れ等の欠点がなく、作製が容易であり、稀少金属であるルテニウム等を用いないこと等から最近注目を集め、精力的に研究がなされている。
An organic solar cell basically has an n layer that transports electrons and a p layer that transports holes, and is roughly classified into two types depending on the material constituting each layer.
A layer in which a sensitizing dye such as ruthenium dye is adsorbed on the surface of an inorganic semiconductor such as titania as the n layer and an electrolyte solution is used as the p layer is called a dye-sensitized solar cell (so-called Gretzell cell). Although it has been energetically studied since 1991 due to its high conversion efficiency, since it uses a solution, it has drawbacks such as liquid leakage when used for a long time.
In order to overcome such drawbacks, recently, studies have been made to find an all-solid-state dye-sensitized solar cell by solidifying an electrolyte solution. However, the technology for impregnating organic matter into the pores of porous titania has a high degree of difficulty, and a cell capable of expressing high conversion efficiency with high reproducibility has not been completed.
On the other hand, organic thin-film solar cells consisting of organic thin films in both the n-layer and p-layer are all solid, so they have no drawbacks such as liquid leakage, are easy to manufacture, and do not use ruthenium, which is a rare metal. Attracted attention and researched energetically.

有機薄膜太陽電池は、最初メロシアニン色素等を用いた単層膜で研究が進められてきたが、p層/n層の多層膜にすることで変換効率が向上することが見出され、それ以降多層膜が主流になってきている。このとき用いられた材料はp層として銅フタロシアニン(CuPc)、n層としてペリレンイミド類(PTCBI)であった。   Organic thin-film solar cells have been researched with single-layer films using merocyanine dyes, etc., but it has been found that conversion efficiency can be improved by using p-layer / n-layer multilayer films. Multilayer films are becoming mainstream. The materials used at this time were copper phthalocyanine (CuPc) for the p layer and peryleneimides (PTCBI) for the n layer.

その後、p層とn層の間にi層(p材料とn材料の混合層)を挿入して積層を増やすことにより、変換効率が向上することが見出された。しかしこのとき用いられた材料は、依然としてフタロシアニン類とペリレンイミド類であった。またその後、p/i/n層を何層も積層するというスタックセル構成によりさらに変換効率が向上することが見出されたが、このときの材料系はフタロシアニン類とC60であった。 Subsequently, it has been found that the conversion efficiency is improved by inserting an i layer (a mixed layer of p material and n material) between the p layer and the n layer to increase the number of layers. However, the materials used at this time were still phthalocyanines and peryleneimides. Further Thereafter, further conversion efficiency stack cell configuration in the p / i / n layers be stacked several layers have been found to improve the material system at that time was phthalocyanines and C 60.

一方、高分子を用いた有機薄膜太陽電池では、p材料として導電性高分子を用い、n材料としてC60誘導体を用いてそれらを混合し、熱処理することによりミクロ層分離を誘起してヘテロ界面を増やし、変換効率を向上させるという、所謂バルクヘテロ構造の研究が主に行なわれてきた。ここで用いられてきた材料系はおもに、p材料としてP3HTと呼ばれる可溶性ポリチオフェン誘導体、n材料としてPCBMと呼ばれる可溶性C60誘導体であった。 On the other hand, in an organic thin film solar cell using a polymer, a conductive polymer is used as a p material, a C 60 derivative is used as an n material, and they are mixed and heat-treated to induce micro-layer separation to form a heterointerface. Research on so-called bulk heterostructures has been mainly conducted to increase the conversion efficiency and improve the conversion efficiency. Here material system that has been used is mostly soluble polythiophene derivative called P3HT as p material was soluble C 60 derivatives referred to as PCBM as an n material.

このように、有機薄膜太陽電池では、セル構成及びモルフォロジーの最適化により変換効率の向上がもたらされてきたが、そこで用いられる材料系は初期の頃からあまり進展がなく、依然としてフタロシアニン類、ペリレンイミド類、C60類が用いられてきた。従って、それらに代わる新たな材料系の開発が熱望されていた。 As described above, in the organic thin film solar cell, the conversion efficiency has been improved by optimizing the cell configuration and morphology, but the material system used in the organic thin film solar cell has not made much progress since the early days, and phthalocyanines, peryleneimides still remain. Class C 60 has been used. Therefore, development of a new material system to replace them has been eagerly desired.

一般に有機太陽電池の動作過程は、(1)光吸収及び励起子生成、(2)励起子拡散、(3)電荷分離、(4)キャリア移動、(5)起電力発生の素過程からなっている。有機物は概して太陽光スペクトルに合致する吸収特性を示すものが多くないため、高い変換効率は達成できないことが多かった。この点について、例えば、有機EL素子の開発が近年精力的に行なわれるようになり、その中から優れた正孔輸送材料及び正孔注入材であるアミン化合物が見出された。このようなアミン化合物は優れた正孔輸送特性を有するため、有機薄膜太陽電池用のp材料として使用できる可能性を有している。しかしながら、可視光領域に光吸収を示さないため、太陽光スペクトルに対する吸収特性が不十分であり、光電変換効率が十分ではないという欠点を有していた。   In general, the operation process of an organic solar cell consists of (1) light absorption and exciton generation, (2) exciton diffusion, (3) charge separation, (4) carrier movement, and (5) electromotive force generation. Yes. Since organic substances generally do not have many absorption characteristics that match the sunlight spectrum, high conversion efficiency cannot often be achieved. In this regard, for example, the development of organic EL elements has been energetically performed in recent years, and among them, amine compounds that are excellent hole transport materials and hole injection materials have been found. Since such amine compounds have excellent hole transport properties, they have the potential to be used as p materials for organic thin film solar cells. However, since it does not show light absorption in the visible light region, it has the disadvantage that the absorption characteristics with respect to the sunlight spectrum are insufficient and the photoelectric conversion efficiency is not sufficient.

ところで、一般に、有機化合物が可視光領域に吸収を持つようにするためには、π電子共役系を拡大して吸収極大波長を長波長化すればよいことが知られている。ただし、あまりに共役系を拡張して分子量が大きくなりすぎると、溶媒に対する溶解性が低下して精製が困難になったり、昇華温度が上昇して昇華精製できなくなる等の難点が顕在化してくる。そこで、ある程度分子量を抑えながら効率的に吸収波長を長波長化した化合物の例として、ポリアセン類が知られている。
例えば、特許文献1及び2にはポリアセン類を太陽電池材料に適用する技術が開示されている。しかしながら、一般にポリアセン類は、可視吸収領域を広げるために縮環数を増やすと、光や酸素に対して不安定になるため、精製や取り扱いが困難になり、高純度化も困難である等の欠点を有していた。
By the way, it is generally known that in order for an organic compound to have absorption in the visible light region, the π-electron conjugated system may be enlarged to increase the absorption maximum wavelength. However, if the conjugated system is expanded too much and the molecular weight becomes too large, the difficulty of purification becomes difficult due to a decrease in solubility in a solvent, or the sublimation temperature becomes high due to an increase in sublimation temperature. Thus, polyacenes are known as examples of compounds in which the absorption wavelength is efficiently increased while suppressing the molecular weight to some extent.
For example, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for applying polyacenes to solar cell materials. However, in general, polyacenes are unstable with respect to light and oxygen when the number of condensed rings is increased in order to expand the visible absorption region, so that purification and handling become difficult, and high purity is difficult. Had drawbacks.

特開2007−335760号公報JP 2007-335760 A 特開2008−34764号公報JP 2008-34764 A

本発明の目的は、有機エレクトロニクス材料として有用な化合物を提供することである。特に、有機薄膜太陽電池に用いたときに高効率の光電変換特性を示す化合物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a compound useful as an organic electronic material. In particular, it is to provide a compound that exhibits highly efficient photoelectric conversion characteristics when used in an organic thin film solar cell.

本発明によれば、以下のベンゾフルオランテン化合物等が提供される。
1.下記式(A)で表されるベンゾフルオランテン化合物。

Figure 0005363164
(式中、R〜R12はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基であり、R〜R12のうち隣り合うものは互いに結合して環を形成してもよく、この環は置換基を有していてもよい。
〜R12のうち少なくともひとつは、下記式(S)で表されるアミノ基である。)
Figure 0005363164
(式中、R及びRはそれぞれ、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基又はC〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基である。)
2.下記式(B)で表される1に記載のベンゾフルオランテン化合物。
Figure 0005363164
(式中、R〜R14はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基である。
〜R14のうち少なくともひとつは、前記式(S)で表されるアミノ基である。)
3.下記式(C)で表される1に記載のベンゾフルオランテン化合物。
Figure 0005363164
(式中、R〜R14はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基である。
〜R14のうち少なくともひとつは、前記式(S)で表されるアミノ基である。)
4.前記R又はRが、C〜C40の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基である1〜3のいずれかに記載のベンゾフルオランテン化合物。
5.前記R13が、C〜C40の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基である3に記載のベンゾフルオランテン化合物。
6.上記1〜5のいずれかに記載のベンゾフルオランテン化合物からなる有機薄膜太陽電池材料。
7.上記6に記載の材料を含む有機薄膜太陽電池。
8.一対の電極の間に、少なくともp層を有し、前記p層が6に記載の材料を含有する7に記載の有機薄膜太陽電池。 According to the present invention, the following benzofluoranthene compounds and the like are provided.
1. A benzofluoranthene compound represented by the following formula (A).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 12 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 40 carbon atoms, and adjacent ones of R 1 to R 12 may be bonded to each other to form a ring, and this ring has a substituent. It may be.
At least one of R 1 to R 12 is an amino group represented by the following formula (S). )
Figure 0005363164
(In the formula, each of R a and R b is a C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryl group or a C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group.)
2. The benzofluoranthene compound according to 1, which is represented by the following formula (B).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 14 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted aryloxy group.
At least one of R 1 to R 14 is an amino group represented by the formula (S). )
3. The benzofluoranthene compound according to 1, which is represented by the following formula (C).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 14 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted aryloxy group.
At least one of R 1 to R 14 is an amino group represented by the formula (S). )
4). The benzofluoranthene compound according to any one of 1 to 3, wherein R 2 or R 3 is a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted diarylamino group.
5. 4. The benzofluoranthene compound according to 3, wherein R 13 is a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted diarylamino group.
6). Organic thin-film solar cell material which consists of a benzofluoranthene compound in any one of said 1-5.
7). 7. An organic thin film solar cell comprising the material according to 6 above.
8). 8. The organic thin-film solar cell according to 7, which has at least a p-layer between a pair of electrodes, and the p-layer contains the material according to 6.

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、有機エレクトロニクス材料に用いることができる。特に、有機薄膜太陽電池材料として用いたときに高効率のエネルギー変換特性を示す有機薄膜太陽電池が得られる。   The benzofluoranthene compound of the present invention can be used for organic electronic materials. In particular, an organic thin film solar cell exhibiting highly efficient energy conversion characteristics when used as an organic thin film solar cell material can be obtained.

本発明の化合物は、下記式(A)で表されるベンゾフルオランテン化合物である。

Figure 0005363164
The compound of the present invention is a benzofluoranthene compound represented by the following formula (A).
Figure 0005363164

式(A)中、R〜R12はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基である。
〜R12のうち隣り合うものは互いに結合してベンゼン環等の環を形成してもよい。この環は置換基を有していてもよい。置換基としては、上述したR〜R12と同様な基や後述する式(S)で表されるアミノ基が挙げられる。
In formula (A), R 1 to R 12 are each hydrogen, halogen, C 1 -C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 -C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 -C 40 40 substituted or unsubstituted alkynyl groups, C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryl groups, C 3 to C 40 substituted or unsubstituted heteroaryl groups, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryloxy group C 6 -C 40.
Adjacent ones of R 1 to R 12 may be bonded to each other to form a ring such as a benzene ring. This ring may have a substituent. Examples of the substituent include the same groups as R 1 to R 12 described above and an amino group represented by the formula (S) described later.

本発明の化合物では、式(A)のR〜R12のうち少なくともひとつは、下記式(S)で表されるアミノ基である。

Figure 0005363164
式(S)において、R及びRはそれぞれ、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基又はC〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基である。 In the compound of the present invention, at least one of R 1 to R 12 in the formula (A) is an amino group represented by the following formula (S).
Figure 0005363164
In the formula (S), R a and R b are each a C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryl group or a C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group.

式(A)で表されるベンゾフルオランテン化合物のうち、下記式(B)又は(C)で表される化合物(ジベンゾフルオランテン化合物)が好ましい。   Of the benzofluoranthene compounds represented by the formula (A), compounds represented by the following formula (B) or (C) (dibenzofluoranthene compounds) are preferred.

Figure 0005363164
Figure 0005363164

式中、R〜R14はそれぞれ、上記式(A)のR〜R12と同様な基である。R〜R14のうち少なくともひとつは、上記式(S)で表されるアミノ基である。 In the formula, each of R 1 to R 14 is the same group as R 1 to R 12 in the above formula (A). At least one of R 1 to R 14 is an amino group represented by the above formula (S).

式(A)〜(C)のR〜R14について、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基としては、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよい。具体例としては、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、2−エチルヘキシル、3,7−ジメチルオクチル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル、2−アダマンチル、ノルボルニル、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、ベンジル、α,α−ジメチルベンジル、2−フェニルエチル、1−フェニルエチル等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、tert−ブチル、シクロヘキシル等が好ましい。 Regarding R 1 to R 14 in formulas (A) to (C), the substituted or unsubstituted alkyl group of C 1 to C 40 may be linear, branched or cyclic. Specific examples include methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, 2-ethylhexyl, 3, 7 -Dimethyloctyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl, 2-adamantyl, norbornyl, trifluoromethyl, trichloromethyl, benzyl, α, α-dimethylbenzyl, 2-phenylethyl, 1-phenylethyl, etc. . Of these, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, cyclohexyl and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよく、それらの具体例としては、ビニル、プロペニル、ブテニル、オレイル、エイコサペンタエニル、ドコサヘキサエニル、スチリル、2,2−ジフェニルビニル、1,2,2−トリフェニルビニル、2−フェニル−2−プロペニル等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、ビニル、スチリル、2,2−ジフェニルビニル等が好ましい。 A substituted or unsubstituted alkenyl group having C 2 -C 40 straight chain, may be either branched or cyclic, as their specific examples include vinyl, propenyl, butenyl, oleyl, eicosapentaenoic enyl, Docosahexaenyl, styryl, 2,2-diphenylvinyl, 1,2,2-triphenylvinyl, 2-phenyl-2-propenyl and the like can be mentioned. Of these, vinyl, styryl, 2,2-diphenylvinyl and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよく、それらの具体例としては、エテニル、プロピニル、2−フェニルエテニル等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、エテニル、2−フェニルエテニル等が好ましい。 Substituted or unsubstituted alkynyl group C 2 -C 40 straight chain, it may be either branched or cyclic, as their specific examples include ethenyl, propynyl, 2-phenylethenyl and the like . Of these, ethenyl, 2-phenylethenyl, and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のアリール基の具体例としては、フェニル、2−トリル、4−トリル、4−トリフルオロメチルフェニル、4−メトキシフェニル、4−シアノフェニル、2−ビフェニリル、3−ビフェニリル、4−ビフェニリル、ターフェニリル、3,5−ジフェニルフェニル、3,4−ジフェニルフェニル、ペンタフェニルフェニル、4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル、4−(1,2,2−トリフェニルビニル)フェニル、フルオレニル、1−ナフチル、2−ナフチル、9−アントリル、2−アントリル、9−フェナントリル、1−ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、コロニル等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、フェニル、4−ビフェニリル、1−ナフチル、2−ナフチル、9−フェナントリル等が好ましい。 Specific examples of the C 6 -C 40 substituted or unsubstituted aryl group include phenyl, 2-tolyl, 4-tolyl, 4-trifluoromethylphenyl, 4-methoxyphenyl, 4-cyanophenyl, 2-biphenylyl, 3-biphenylyl, 4-biphenylyl, terphenylyl, 3,5-diphenylphenyl, 3,4-diphenylphenyl, pentaphenylphenyl, 4- (2,2-diphenylvinyl) phenyl, 4- (1,2,2-tri Phenylvinyl) phenyl, fluorenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 9-anthryl, 2-anthryl, 9-phenanthryl, 1-pyrenyl, chrycenyl, naphthacenyl, coronyl and the like. Of these, phenyl, 4-biphenylyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 9-phenanthryl and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基について、含窒素アゾール系へテロ環の場合の結合位置は、炭素だけでなく窒素で結合することができる。それらの具体例としては、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、ベンズピラゾール、トリアゾール、オキサジアゾール、ピリジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、フラン、チオフェン、ピリジン、カルバゾール等が好ましい。 For substituted or unsubstituted heteroaryl group C 3 -C 40, coupling position when the nitrogen-containing heterocyclic ring azole may be coupled with nitrogen, not only a carbon. Specific examples thereof include furan, thiophene, pyrrole, imidazole, benzimidazole, pyrazole, benzpyrazole, triazole, oxadiazole, pyridine, pyrazine, triazine, quinoline, benzofuran, dibenzofuran, benzothiophene, dibenzothiophene, carbazole and the like. Can be mentioned. Of these, furan, thiophene, pyridine, carbazole and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよく、それらの具体例としては、メトキシ、エトキシ、1−プロピルオキシ、2−プロピルオキシ、1−ブチルオキシ、2−ブチルオキシ、sec−ブチルオキシ、tert−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、3,7−ジメチルオクチルオキシ、シクロプロピルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、1−アダマンチルオキシ、2−アダマンチルオキシ、ノルボルニルオキシ、トリフルオロメトキシ、ベンジロキシ、α,α−ジメチルベンジロキシ、2−フェニルエトキシ、1−フェニルエトキシ等が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、メトキシ、エトキシ、ter−ブチルオキシ等が好ましい。 The substituted or unsubstituted alkoxy group of C 1 to C 40 may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include methoxy, ethoxy, 1-propyloxy, 2-propyloxy 1-butyloxy, 2-butyloxy, sec-butyloxy, tert-butyloxy, pentyloxy, hexyloxy, octyloxy, decyloxy, dodecyloxy, 2-ethylhexyloxy, 3,7-dimethyloctyloxy, cyclopropyloxy, cyclopentyloxy Cyclohexyloxy, 1-adamantyloxy, 2-adamantyloxy, norbornyloxy, trifluoromethoxy, benzyloxy, α, α-dimethylbenzyloxy, 2-phenylethoxy, 1-phenylethoxy and the like. Of these, methoxy, ethoxy, ter-butyloxy and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよく、それらの具体例としては、前記アリール基が酸素を介して結合した置換基が挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、フェノキシ、ナフトキシ、フェナントリルオキシ等が好ましい。 The C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryloxy group may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include a substituent in which the aryl group is bonded via oxygen. Is mentioned. Of these, phenoxy, naphthoxy, phenanthryloxy and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

上記式(S)で表されるアミノ基のR及びRにおいて、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基又はC〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基の例としては、上述した上記式(A)〜(C)のR〜R14と同様な基が挙げられる。
式(S)で表されるアミノ基の具体例としては、メチルフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジp−トリルアミノ、ジm−トリルアミノ、フェニルm−トリルアミノ、フェニル−1−ナフチルアミノ、フェニル−2−ナフチルアミノ、フェニル(sec−ブチルフェニル)アミノ、フェニルt−ブチルアミノ、ビス(4−メトキシフェニル)アミノ、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノ、ジエチルアミノ、ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ、ビス(2−メトキシエチル)アミノ、ピペリジノ、モルホリノ等を挙げることができる。
これらのうち、原料の入手しやすさ等の観点から、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ、ビス(4−メトキシフェニル)アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ピペリジノ等が好ましい。
Examples of R a and R b of the amino group represented by the above formula (S) include C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryl groups or C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl groups. And the same groups as R 1 to R 14 in the above formulas (A) to (C).
Specific examples of the amino group represented by the formula (S) include methylphenylamino, diphenylamino, di-p-tolylamino, dim-tolylamino, phenylm-tolylamino, phenyl-1-naphthylamino, and phenyl-2-naphthyl. Amino, phenyl (sec-butylphenyl) amino, phenyl t-butylamino, bis (4-methoxyphenyl) amino, dimethylamino, methylethylamino, diethylamino, bis (2-hydroxyethyl) amino, bis (2-methoxyethyl) ) Amino, piperidino, morpholino and the like.
Of these, diphenylamino, ditolylamino, bis (4-methoxyphenyl) amino, dimethylamino, diethylamino, piperidino and the like are preferable from the viewpoint of availability of raw materials.

本発明の化合物としては、例えば、以下の化合物を挙げることができる。

Figure 0005363164
Examples of the compound of the present invention include the following compounds.
Figure 0005363164

本発明の化合物の合成は、種々の経路が考えられるが、中でもフェナントレン誘導体を閉環する合成経路は、原料が入手し易いこと、反応条件が温和なこと、高収率で目的物を与えること等から好ましい。合成経路の一例を示す。

Figure 0005363164
There are various routes for synthesizing the compounds of the present invention. Among them, the synthetic route for cyclizing the phenanthrene derivative is that the raw materials are easily available, the reaction conditions are mild, and the target product is given in a high yield. To preferred. An example of a synthesis route is shown.
Figure 0005363164

式中、R〜R14はそれぞれ、上記式(A)〜(C)と同様な基である。Xは、ヨウ素、臭素、塩素等のハロゲンもしくはトリフルオロメタンスルホニルオキシ(トリフリルオキシ)基、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ(ノナフリルオキシ)基、トルエンスルホニルオキシ(トシルオキシ)基、メタンスルホニルオキシ(メシルオキシ)基等の擬ハロゲン基を表す。これらのうち原料の入手しやすさ等から塩素、臭素等のハロゲン類が好ましい。 In the formula, R 1 to R 14 are groups similar to the above formulas (A) to (C), respectively. X is a halogen such as iodine, bromine or chlorine, or a trifluoromethanesulfonyloxy (trifuryloxy) group, a nonafluorobutanesulfonyloxy (nonafuryloxy) group, a toluenesulfonyloxy (tosyloxy) group, a methanesulfonyloxy (mesyloxy) group Represents a pseudohalogen group such as Of these, halogens such as chlorine and bromine are preferred in view of availability of raw materials.

閉環反応に用いる触媒としては、種々の金属と配位子の組み合わせを用いることができる。金属種については、高収率を与えるという面でニッケルやパラジウムが好ましく、例えば、塩化ニッケル、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、ビス(シクロオクタジエン)ニッケル、ニッケルテトラカルボニル、ビス(アセチルアセトナート)ニッケル、ニッケロセン、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、酢酸パラジウム、塩化パラジウム等を挙げることができる。
また、配位子については、トリフェニルホスフィン、トリo−トリルホスフィン、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)、4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−9,9−ジメチルキサンテン(XantPhos)、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)ベンゼン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)、トリt−ブチルホスフィン、2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)ビフェニル(JohnPhos)、2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル(DavePhos)、2−(2−ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)、2−(2−ジシクロヘキシルホスフィノ)−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(X−Phos)等のホスフィン類が好ましい。
As a catalyst used for the ring closure reaction, combinations of various metals and ligands can be used. As for the metal species, nickel and palladium are preferable in terms of giving a high yield. For example, nickel chloride, dichlorobis (triphenylphosphine) nickel, tetrakis (triphenylphosphine) nickel, bis (cyclooctadiene) nickel, nickeltetra Examples thereof include carbonyl, bis (acetylacetonato) nickel, nickelocene, tetrakis (triphenylphosphine) palladium, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium acetate and palladium chloride.
As for the ligand, triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, 2,2′-bis (diphenylphosphino) -1,1′-binaphthyl (BINAP), 4,5-bis (diphenylphosphino) -9,9-dimethylxanthene (XantPhos), 1,2-bis (diphenylphosphino) benzene, 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene (DPPF), tri-t-butylphosphine, 2- (dicyclohexylphosphine Fino) biphenyl (JohnPhos), 2- (dicyclohexylphosphino) -2 ′-(N, N-dimethylamino) biphenyl (DavePhos), 2- (2-dicyclohexylphosphino) -2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl ( S-Phos), 2- (2-dicyclohexylphosphino) -2 ′, 4 ′ 6'-triisopropylbiphenyl (X-Phos) phosphines such as is preferred.

反応に際しては、塩基を加えることが好ましいが、この際に用いることのできる塩基としては、炭酸カリウム、炭酸セシウム等の炭酸塩、ナトリウムt−ブトキシド等のアルコキシド類、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン(Huenig’s base)、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)等の有機塩基類が挙げられるが、高収率を与えるという面でジアザビシクロウンデセン等の有機塩基類が好ましい。   In the reaction, it is preferable to add a base. Examples of the base that can be used in this reaction include carbonates such as potassium carbonate and cesium carbonate, alkoxides such as sodium t-butoxide, diazabicycloundecene, diaza Examples include organic bases such as bicyclononene, triethylamine, diisopropylethylamine (Hueig's base), pyridine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP), and organics such as diazabicycloundecene in terms of giving high yields. Bases are preferred.

また、塩基の反応性を高めるために相間移動触媒を加えることも可能である。相間移動触媒としては、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド等を挙げることができる。
このような好ましい合成経路を選択する場合、原料が入手しやすいこと、少ない合成ステップ数で合成できること、温和な反応条件で高収率を与えること等から、本発明におけるアミノ基の置換位置は、反応式I〜IIIにおいては上記式(A)〜(C)のR又はRであることが好ましく、また、反応式IIIにおいてはR13であることが好ましい。
It is also possible to add a phase transfer catalyst in order to increase the reactivity of the base. Examples of the phase transfer catalyst include tetrabutylammonium hydrogen sulfate and benzyltriethylammonium chloride.
When such a preferable synthesis route is selected, the substitution position of the amino group in the present invention is such that raw materials are readily available, synthesis can be performed with a small number of synthesis steps, and high yield is obtained under mild reaction conditions. In the reaction formulas I to III, R 1 or R 3 in the above formulas (A) to (C) is preferable, and in the reaction formula III, R 13 is preferable.

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、有機エレクトロニクス材料に用いることができる。特に、有機薄膜太陽電池材料として好適である。
本発明の化合物を、有機薄膜太陽電池の部材に使用する場合、部材は本発明の化合物単独から形成されていてもよいし、本発明の化合物と他の成分の混合物から形成されていてもよい。
本発明の有機薄膜太陽電池材料を用いた有機薄膜太陽電池は、高効率の変換特性を示す。
The benzofluoranthene compound of the present invention can be used for organic electronic materials. In particular, it is suitable as an organic thin film solar cell material.
When using the compound of this invention for the member of an organic thin-film solar cell, the member may be formed from the compound of this invention alone, and may be formed from the mixture of the compound of this invention, and another component. .
The organic thin film solar cell using the organic thin film solar cell material of the present invention exhibits highly efficient conversion characteristics.

本発明の有機薄膜太陽電池のセル構造は、一対の電極の間に本発明の化合物を含有する構造であれば特に限定されるものでない。具体的には、安定な絶縁性基板上に下記の構成を有する構造が挙げられる。
(1)下部電極/有機化合物層/上部電極
(2)下部電極/p層/n層/上部電極
(3)下部電極/p層/i層(又はp材料とn材料の混合層)/n層/上部電極
(4)下部電極/p材料とn材料の混合層/上部電極
及び上記(2)、(3)の構成のp層とn層を置換した構造が挙げられる。
The cell structure of the organic thin film solar cell of the present invention is not particularly limited as long as it is a structure containing the compound of the present invention between a pair of electrodes. Specifically, a structure having the following configuration on a stable insulating substrate can be given.
(1) Lower electrode / organic compound layer / upper electrode (2) Lower electrode / p layer / n layer / upper electrode (3) Lower electrode / p layer / i layer (or mixed layer of p and n materials) / n Layer / upper electrode (4) Lower electrode / mixed layer of p material and n material / upper electrode and a structure in which the p layer and the n layer in the configurations (2) and (3) are replaced.

また、必要に応じて、電極と有機層の間にバッファー層を設けてもよい。例えば具体例として、上記構成(1)にバッファー層を設けた場合、下記構成を有する構造が挙げられる。
(5)下部電極/バッファー層/p層/n層/上部電極
(6)下部電極/p層/n層/バッファー層/上部電極
(7)下部電極/バッファー層/p層/n層/バッファー層/上部電極
Moreover, you may provide a buffer layer between an electrode and an organic layer as needed. For example, as a specific example, when a buffer layer is provided in the configuration (1), a structure having the following configuration can be given.
(5) Lower electrode / buffer layer / p layer / n layer / upper electrode (6) Lower electrode / p layer / n layer / buffer layer / upper electrode (7) Lower electrode / buffer layer / p layer / n layer / buffer Layer / Top electrode

本発明の有機薄膜太陽電池用材料は、例えば、有機化合物層、p層、n層、i層、p材料とn材料の混合層、バッファー層に使用できる。特に、p層の材料として使用することが好ましい。   The organic thin film solar cell material of the present invention can be used for, for example, an organic compound layer, p layer, n layer, i layer, a mixed layer of p material and n material, and a buffer layer. In particular, it is preferably used as a material for the p layer.

本発明の有機薄膜太陽電池では、電池を構成するいずれかの部材に本発明の材料を含有していればよい。また、本発明の材料を含有する部材は、他の成分を併せて含んでいてもよい。本発明の材料を含まない部材や混合材料については、有機薄膜太陽電池で使用される公知の部材や材料を使用することができる。以下、各構成部材について簡単に説明する。   In the organic thin-film solar cell of the present invention, any material constituting the battery may contain the material of the present invention. Moreover, the member containing the material of this invention may contain the other component collectively. About the member and mixed material which do not contain the material of this invention, the well-known member and material used with an organic thin film solar cell can be used. Hereinafter, each component will be briefly described.

1.下部電極、上部電極
下部電極、上部電極の材料は特に制限はなく、公知の導電性材料を使用できる。例えば、p層と接続する電極としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)や金(Au)、オスミウム(Os)、パラジウム(Pd)等の金属が使用でき、n層と接続する電極としては、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、カルシウム(Ca)、白金(Pt)、リチウム(Li)等の金属や、Mg:Ag、Mg:InやAl:Li等の二成分金属系,さらには上記p層と接続する電極例示材料が使用できる。
1. Lower electrode, upper electrode The material of the lower electrode and the upper electrode is not particularly limited, and a known conductive material can be used. For example, a metal such as tin-doped indium oxide (ITO), gold (Au), osmium (Os), palladium (Pd) can be used as the electrode connected to the p layer, and silver as the electrode connected to the n layer. Metals such as (Ag), aluminum (Al), indium (In), calcium (Ca), platinum (Pt), lithium (Li), and binary metal systems such as Mg: Ag, Mg: In, and Al: Li In addition, an exemplary electrode material connected to the p layer can be used.

尚、高効率の光電変換特性を得るためには、例えば有機薄膜太陽電池が太陽電池の場合、太陽電池の少なくとも一方の面は太陽光スペクトルにおいて充分透明にすることが望ましい。透明電極は、公知の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように形成する。受光面の電極の光透過率は10%以上とすることが望ましい。一対の電極構成の好ましい構成では、電極部の一方が仕事関数の大きな金属を含み、他方は仕事関数の小さな金属を含む。   In order to obtain highly efficient photoelectric conversion characteristics, for example, when the organic thin film solar cell is a solar cell, it is desirable that at least one surface of the solar cell is sufficiently transparent in the solar spectrum. The transparent electrode is formed using a known conductive material so as to ensure predetermined translucency by a method such as vapor deposition or sputtering. The light transmittance of the electrode on the light receiving surface is preferably 10% or more. In a preferred configuration of the pair of electrode configurations, one of the electrode portions includes a metal having a high work function, and the other includes a metal having a low work function.

2.有機化合物層
p層、p材料とn材料の混合層又はn層のいずれかである。本発明の材料を有機化合物層に使用するとき、具体的には、下部電極/本発明の材料の単独層/上部電極や、下部電極/本発明の材料と、後述するn層材料又はp層材料の混合層/上部電極等の構成が挙げられる。
2. Organic compound layer One of a p layer, a mixed layer of p material and n material, or an n layer. When the material of the present invention is used for the organic compound layer, specifically, the lower electrode / the single layer of the material of the present invention / the upper electrode, the lower electrode / the material of the present invention, and the n layer material or p layer described later. Examples include a mixed layer / top electrode material.

3.p層、n層、i層
本発明の材料をp層に用いるときは、n層は特に限定されないが、電子受容体としての機能を有する化合物が好ましい。例えば有機化合物であれば、C60、C70等のフラーレン誘導体、カーボンナノチューブ、ペリレン誘導体、多環キノン、キナクリドン等、高分子系ではCN−ポリ(フェニレン−ビニレン)、MEH−CN−PPV、−CN基又はCF基含有ポリマー、それらの−CF置換ポリマー、ポリ(フルオレン)誘導体等を挙げることができる。電子の移動度が高い材料が好ましい。さらに、好ましくは、電子親和力が小さい材料が好ましい。このように電子親和力の小さい材料をn層として組み合わせることで充分な開放端電圧を実現することができる。
3. p layer, n layer, i layer When the material of the present invention is used for the p layer, the n layer is not particularly limited, but a compound having a function as an electron acceptor is preferable. For example, if the organic compound, C 60, fullerene derivatives such as C 70, carbon nanotube, perylene derivatives, polycyclic quinone, quinacridone, the polymeric CN- poly (phenylene - vinylene), MEH-CN-PPV, - CN group or CF 3 group-containing polymers, their -CF 3 substituted polymers, poly (fluorene) derivatives and the like can be mentioned. A material having high electron mobility is preferred. Further, a material having a small electron affinity is preferable. Thus, a sufficient open-circuit voltage can be realized by combining materials having a small electron affinity as the n layer.

また、無機化合物であれば、n型特性の無機半導体化合物を挙げることができる。具体的には、n−Si、GaAs、CdS、PbS、CdSe、InP、Nb、WO、Fe等のドーピング半導体及び化合物半導体、また、二酸化チタン(TiO)、一酸化チタン(TiO)、三酸化二チタン(Ti)等の酸化チタン、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等の導電性酸化物が挙げられ、これらのうちの1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは、酸化チタン、特に好ましくは、二酸化チタンを用いる。 Moreover, if it is an inorganic compound, the inorganic semiconductor compound of an n-type characteristic can be mentioned. Specifically, doping semiconductors and compound semiconductors such as n-Si, GaAs, CdS, PbS, CdSe, InP, Nb 2 O 5 , WO 3 , Fe 2 O 3 , titanium dioxide (TiO 2 ), monoxide Examples include titanium oxide such as titanium (TiO) and dititanium trioxide (Ti 2 O 3 ), and conductive oxides such as zinc oxide (ZnO) and tin oxide (SnO 2 ). You may use combining more than a seed. Preference is given to using titanium oxide, particularly preferably titanium dioxide.

本発明の材料をn層に用いるときは、p層は特に限定されないが、正孔受容体としての機能を有する化合物が好ましい。例えば有機化合物であれば、N,N’−ビス(3−トリル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(mTPD)、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPD)、4,4’,4’’−トリス(フェニル−3−トリルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)等に代表されるアミン化合物、フタロシアニン(Pc)、銅フタロシアニン(CuPc)、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)、チタニルフタロシアニン(TiOPc)等のフタロシアニン類、オクタエチルポルフィリン(OEP)、白金オクタエチルポルフィリン(PtOEP)、亜鉛テトラフェニルポルフィリン(ZnTPP)等に代表されるポルフィリン類、高分子化合物であれば、ポリヘキシルチオフェン(P3HT)、メトキシエチルヘキシロキシフェニレンビニレン(MEHPPV)等の主鎖型共役高分子類、ポリビニルカルバゾール等に代表される側鎖型高分子類等が挙げられる。   When the material of the present invention is used for the n layer, the p layer is not particularly limited, but a compound having a function as a hole acceptor is preferable. For example, in the case of an organic compound, N, N′-bis (3-tolyl) -N, N′-diphenylbenzidine (mTPD), N, N′-dinaphthyl-N, N′-diphenylbenzidine (NPD), 4, Amine compounds represented by 4 ′, 4 ″ -tris (phenyl-3-tolylamino) triphenylamine (MTDATA), etc., phthalocyanine (Pc), copper phthalocyanine (CuPc), zinc phthalocyanine (ZnPc), titanyl phthalocyanine (TiOPc) ), Phthalocyanines such as octaethylporphyrin (OEP), platinum octaethylporphyrin (PtOEP), zinc tetraphenylporphyrin (ZnTPP) and the like, and polymer compounds such as polyhexylthiophene (P3HT), Methoxyethylhexyloxyphe Vinylene (MEHPPV) main chain type conjugated polymers such as side chain type polymers such as represented by polyvinyl carbazole, and the like.

本発明の材料をi層に用いるときは、上記p層化合物もしくはn層化合物と混合してi層を形成してもよいが、本発明の材料を単独でi層として用いることもできる。その場合のp層もしくはn層は、上記例示化合物のいずれも用いることができる。   When the material of the present invention is used for the i layer, the i layer may be formed by mixing with the p layer compound or the n layer compound, but the material of the present invention can also be used alone as the i layer. In this case, any of the above exemplary compounds can be used for the p layer or the n layer.

4.バッファー層
一般に、有機薄膜太陽電池は総膜厚が薄いことが多く、そのため上部電極と下部電極が短絡し、セル作製の歩留まりが低下することが多い。このような場合には、バッファー層を積層することによってこれを防止することが好ましい。
4). Buffer layer In general, organic thin film solar cells often have a thin total film thickness, and therefore, the upper electrode and the lower electrode are short-circuited, and the yield of cell fabrication often decreases. In such a case, it is preferable to prevent this by laminating a buffer layer.

バッファー層に好ましい化合物としては、膜厚を厚くしても短絡電流が低下しないようにキャリア移動度が充分に高い化合物が好ましい。例えば、低分子化合物であれば下記に示すNTCDAに代表される芳香族環状酸無水物等が挙げられ、高分子化合物であればポリ(3,4−エチレンジオキシ)チオフェン:ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)、ポリアニリン:カンファースルホン酸(PANI:CSA)等に代表される公知の導電性高分子等が挙げられる。

Figure 0005363164
As a preferable compound for the buffer layer, a compound having sufficiently high carrier mobility is preferable so that the short-circuit current does not decrease even when the film thickness is increased. For example, if it is a low molecular compound, the aromatic cyclic acid anhydride represented by NTCDA shown below etc. will be mentioned, and if it is a high molecular compound, poly (3,4-ethylenedioxy) thiophene: polystyrene sulfonate (PEDOT: PSS), polyaniline: camphorsulfonic acid (PANI: CSA), and other known conductive polymers.
Figure 0005363164

また、バッファー層には、励起子が電極まで拡散して失活してしまうのを防止する役割を持たせることも可能である。このように励起子阻止層としてバッファー層を挿入することは、高効率化のために有効である。励起子阻止層は陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。この場合、励起子阻止層として好ましい材料としては、例えば有機EL用途で公知な正孔障壁層用材料又は電子障壁層用材料等が挙げられる。正孔障壁層として好ましい材料は、イオン化ポテンシャルが充分に大きい化合物であり、電子障壁層として好ましい材料は、電子親和力が充分に小さい化合物である。具体的には有機EL用途で公知な材料であるバソクプロイン(BCP)、バソフェナントロリン(BPhen)等が陰極側の正孔障壁層材料として挙げられる。   In addition, the buffer layer may have a role of preventing excitons from diffusing to the electrodes and deactivating. Inserting a buffer layer as an exciton blocking layer in this way is effective for increasing efficiency. The exciton blocking layer can be inserted on either the anode side or the cathode side, or both can be inserted simultaneously. In this case, as a preferable material for the exciton blocking layer, for example, a well-known material for a hole barrier layer or a material for an electron barrier layer in organic EL applications can be used. A preferable material for the hole blocking layer is a compound having a sufficiently large ionization potential, and a preferable material for the electron blocking layer is a compound having a sufficiently small electron affinity. Specifically, bathocuproin (BCP), bathophenanthroline (BPhen), and the like, which are well-known materials for organic EL applications, can be used as the cathode-side hole barrier layer material.

Figure 0005363164
さらに、バッファー層には、上記n層材料として例示した無機半導体化合物を用いてもよい。また、p型無機半導体化合物としてはCdTe、p−Si、SiC、GaAs、WO等を用いることができる。
Figure 0005363164
Furthermore, you may use the inorganic semiconductor compound illustrated as said n layer material for a buffer layer. As the p-type inorganic semiconductor compound, CdTe, p-Si, SiC, GaAs, WO 3 or the like can be used.

5.基板
基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものが好ましい。例えば、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。
5. Substrate The substrate preferably has mechanical and thermal strength and transparency. For example, there are a glass substrate and a transparent resin film. Transparent resin films include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, nylon, polyether ether ketone. , Polysulfone, polyethersulfone, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, Polyvinylidene fluoride, polyester, polycarbonate, polyurethane, polyimide, polyetherimide, polyimide, polypropylene, etc. It is.

本発明の有機薄膜太陽電池の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディップコート、キャスティング、ロールコート、フローコーティング、インクジェット等の湿式成膜法を適用することができる。   The formation of each layer of the organic thin film solar cell of the present invention is performed by a dry film formation method such as vacuum deposition, sputtering, plasma, ion plating, or wet film formation such as spin coating, dip coating, casting, roll coating, flow coating, and ink jet. The law can be applied.

各層の膜厚は特に限定されないが、適切な膜厚に設定する。一般に有機薄膜の励起子拡散長は短いことが知られているため、膜厚が厚すぎると励起子がヘテロ界面に到達する前に失活してしまうため光電変換効率が低くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生してしまうため、充分なダイオード特性が得られないため、変換効率が低下する。通常の膜厚は1nmから10μmの範囲が適しているが、5nmから0.2μmの範囲がさらに好ましい。   The thickness of each layer is not particularly limited, but is set to an appropriate thickness. Since it is generally known that the exciton diffusion length of an organic thin film is short, if the film thickness is too thick, the exciton is deactivated before reaching the heterointerface, resulting in low photoelectric conversion efficiency. If the film thickness is too thin, pinholes and the like are generated, so that sufficient diode characteristics cannot be obtained, resulting in a decrease in conversion efficiency. The normal film thickness is suitably in the range of 1 nm to 10 μm, but more preferably in the range of 5 nm to 0.2 μm.

乾式成膜法の場合、公知の抵抗加熱法が好ましく、混合層の形成には、例えば、複数の蒸発源からの同時蒸着による成膜方法が好ましい。さらに好ましくは、成膜時に基板温度を制御する。   In the case of the dry film forming method, a known resistance heating method is preferable, and for forming the mixed layer, for example, a film forming method by simultaneous vapor deposition from a plurality of evaporation sources is preferable. More preferably, the substrate temperature is controlled during film formation.

湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、適切な溶媒に溶解又は分散させて発光性有機溶液を調製し、薄膜を形成するが、任意の溶媒を使用できる。例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶媒等が挙げられる。なかでも、炭化水素系溶媒又はエーテル系溶媒が好ましい。また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。尚、使用可能な溶媒は、これらに限定されるものではない。   In the case of a wet film forming method, a material for forming each layer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent to prepare a light-emitting organic solution to form a thin film, and any solvent can be used. For example, halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, tetrachloroethane, trichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene, ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, methanol, Alcohol solvents such as ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol, hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, hexane, octane, decane, tetralin, Examples include ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and amyl acetate. Of these, hydrocarbon solvents or ether solvents are preferable. These solvents may be used alone or in combination. In addition, the solvent which can be used is not limited to these.

本発明においては、有機薄膜太陽電池のいずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。
また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等が挙げられる。
In the present invention, in any organic thin film layer of the organic thin film solar cell, an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability and preventing pinholes in the film. Usable resins include polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyurethane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose and other insulating resins and copolymers thereof, poly-N-vinyl. Examples thereof include photoconductive resins such as carbazole and polysilane, and conductive resins such as polythiophene and polypyrrole.
Examples of the additive include an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a plasticizer.

[ベンゾフルオランテン化合物]
実施例1
下記の反応により化合物Aを合成した。

Figure 0005363164
[Benzofluoranthene compound]
Example 1
Compound A was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体A1の合成
窒素雰囲気下、9−ブロモフェナントレン(7.0g,27mmol)、2,5−ジクロロフェニルボロン酸(6.2g,32mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.62g,0.54mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(100ml)に溶かし、2M炭酸ナトリウム水溶液(10.3g,97mmol,3eq./50ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(100ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して淡黄色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+5%ジクロロメタン、続いてヘキサン+10%ジクロロメタン)で精製して白色固体(7.2g,83%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate A1 Under a nitrogen atmosphere, 9-bromophenanthrene (7.0 g, 27 mmol), 2,5-dichlorophenylboronic acid (6.2 g, 32 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (triphenylphosphine) Palladium (0) (0.62 g, 0.54 mmol, 2% Pd) was dissolved in 1,2-dimethoxyethane (100 ml), 2M aqueous sodium carbonate solution (10.3 g, 97 mmol, 3 eq./50 ml) was added, Refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (100 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give a pale yellow oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 5% dichloromethane followed by hexane + 10% dichloromethane) to give a white solid (7.2 g, 83%).

この固体の核磁気共鳴測定(H−NMR)の結果を以下に示す。
H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.39(1H,dd,J=9Hz,2Hz),7.44(1H,d,J=2Hz),7.47−7.55(3H,m),7.60−7.71(4H,m),7.88(1H,d,J=8Hz),8.72(1H,d,J=8Hz),8.76(1H,d,J=8Hz)
The results of nuclear magnetic resonance measurement ( 1 H-NMR) of this solid are shown below.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.39 (1H, dd, J = 9 Hz, 2 Hz), 7.44 (1H, d, J = 2 Hz), 7.47-7.55 ( 3H, m), 7.60-7.71 (4H, m), 7.88 (1H, d, J = 8 Hz), 8.72 (1H, d, J = 8 Hz), 8.76 (1H, d, J = 8Hz)

(2)中間体A2の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(4.1g,24mmol,1.1eq.)、中間体A1(7.2g,22mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.20g,0.22nnol,2%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(3.0g,31mmol,1.4eq.)を無水トルエン(50ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.11ml,0.36mmol,0.8eq.to Pd)を加えて、100℃で10時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた褐色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン、ヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して黄色アモルファス固体(6.4g,64%)を得た。
(2) Synthesis of Intermediate A2 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (4.1 g, 24 mmol, 1.1 eq.), Intermediate A1 (7.2 g, 22 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0 20 g, 0.22 nol, 2% Pd), sodium t-butoxide (3.0 g, 31 mmol, 1.4 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (50 ml), and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.11 ml, 0.36 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The brown oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane, hexane + 33% dichloromethane) to obtain a yellow amorphous solid (6.4 g, 64%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.00(2H,t,J=7Hz),7.10−7.16(5H,m),7.22−7.27(5H,m),7.39(1H,d,J=8Hz),7.55−7.67(6H,m),7.87(1H,d,J=8Hz),8.69(1H,d,J=8Hz),8.73(1H,d,J=8Hz) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.00 (2H, t, J = 7 Hz), 7.10-7.16 (5H, m), 7.22-7.27 (5H, m), 7.39 (1H, d, J = 8 Hz), 7.55-7.67 (6H, m), 7.87 (1H, d, J = 8 Hz), 8.69 (1H, d, J = 8 Hz), 8.73 (1H, d, J = 8 Hz)

(3)化合物Aの合成
窒素雰囲気下、中間体A2(6.4g,14mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.32g,0.35mmol,5%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(3.0g,20mmol,1.4eq.)を無水DMF(35ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.21ml,0.69mmol,1eq.to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン、ヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(4.8g,82%)を得た。これをトルエン(20ml)+エタノール(30ml)から再結晶して黄色板状晶(4.7g)を得た。
(3) Synthesis of Compound A Under a nitrogen atmosphere, intermediate A2 (6.4 g, 14 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.32 g, 0.35 mmol, 5% Pd), 1,8 -Diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (3.0 g, 20 mmol, 1.4 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (35 ml), and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.21 ml, 0.69 mmol, 1 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give a brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane, hexane + 33% dichloromethane) to give a yellow solid (4.8 g, 82%). This was recrystallized from toluene (20 ml) + ethanol (30 ml) to obtain yellow plate crystals (4.7 g).

この固体の電解離脱質量分析(FDMS)、及び液体クロマトグラフィ(HPLC)による純度の測定結果を以下に示す。
・FDMS:計算値C3221N=419,実測値m/z=419(M,100)
・HPLC:99.6%(検出波長254nm:面積%)
The results of measuring the purity of this solid by electrolytic detachment mass spectrometry (FDMS) and liquid chromatography (HPLC) are shown below.
FDMS: Calculated value C 32 H 21 N = 419, measured value m / z = 419 (M + , 100)
HPLC: 99.6% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(4.1g)を280℃、2.5×10−4Paで昇華精製することにより黄色アモルファス固体(3.6g)を得た。
・HPLC:99.8%(検出波長254nm:面積%)
物性は以下のとおりである。
融点(mp):157℃(DSC)
吸収極大波長(CHCl):425nm
The obtained solid (4.1 g) was purified by sublimation at 280 ° C. and 2.5 × 10 −4 Pa to obtain a yellow amorphous solid (3.6 g).
HPLC: 99.8% (detection wavelength 254 nm: area%)
The physical properties are as follows.
Melting point (mp): 157 ° C. (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 425 nm

実施例2
下記の反応により化合物Bを合成した。

Figure 0005363164
Example 2
Compound B was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体B1の合成
窒素雰囲気下、9−ブロモフェナントレン(5.0g,19mmol)、2,4−ジクロロフェニルボロン酸(4.5g,24mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.45g,0.39mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(70ml)に溶かし、2M炭酸ナトリウム水溶液(7.6g,72mmol,3eq./36ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+5%ジクロロメタン、続いてヘキサン+10%ジクロロメタン)で精製して白色固体(5.2g,85%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate B1 9-Bromophenanthrene (5.0 g, 19 mmol), 2,4-dichlorophenylboronic acid (4.5 g, 24 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (triphenylphosphine) under nitrogen atmosphere Palladium (0) (0.45 g, 0.39 mmol, 2% Pd) was dissolved in 1,2-dimethoxyethane (70 ml), 2M aqueous sodium carbonate solution (7.6 g, 72 mmol, 3 eq./36 ml) was added, Refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give a brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 5% dichloromethane followed by hexane + 10% dichloromethane) to give a white solid (5.2 g, 85%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.34(1H,d,J=8Hz),7.37(1H,d,J=9Hz,2Hz),7.48(1H,t,J=7Hz),7.52(1H,d,J=8Hz),7.58(1H,d,J=2Hz),7.59−7.70(4H,m),7.87(1H,d,J=8Hz),8.72(1H,d,J=8Hz),8.75(1H,d,J=8Hz) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.34 (1H, d, J = 8 Hz), 7.37 (1H, d, J = 9 Hz, 2 Hz), 7.48 (1H, t, J = 7 Hz), 7.52 (1H, d, J = 8 Hz), 7.58 (1H, d, J = 2 Hz), 7.59-7.70 (4H, m), 7.87 (1H, d, J = 8 Hz), 8.72 (1H, d, J = 8 Hz), 8.75 (1H, d, J = 8 Hz)

(2)中間体B2の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(3.0g,18mmol,1.1eq.)、中間体B1(5.2g,16mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.15g,0.16nnol,2%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(2.2g,23mmol,1.4eq.)を無水トルエン(35ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.08ml,0.26mmol,0.8eq.to Pd)を加えて、100℃で10時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた褐色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色アモルファス固体(4.5g,62%)を得た。
(2) Synthesis of intermediate B2 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (3.0 g, 18 mmol, 1.1 eq.), Intermediate B1 (5.2 g, 16 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0 .15 g, 0.16 nol, 2% Pd), sodium t-butoxide (2.2 g, 23 mmol, 1.4 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (35 ml), and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.08 ml, 0.26 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The brown oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to obtain a yellow amorphous solid (4.5 g, 62%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.06(1H,dd,J=8Hz,2Hz),7.10(2H,t,J=7Hz),7.21−7.27(6H,m),7.33(4H,t,J=8Hz),7.56−7.68(6H,m),7.89(1H,d,J=7Hz),8.72(1H,d,J=8Hz),8.76(1H,d,J=8Hz) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.06 (1H, dd, J = 8 Hz, 2 Hz), 7.10 (2H, t, J = 7 Hz), 7.21-7.27 ( 6H, m), 7.33 (4H, t, J = 8 Hz), 7.56-7.68 (6H, m), 7.89 (1H, d, J = 7 Hz), 8.72 (1H, d, J = 8 Hz), 8.76 (1H, d, J = 8 Hz)

(3)化合物Bの合成
窒素雰囲気下、中間体B2(4.5g,9.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.23g,0.25mmol,5%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(2.1g,14mmol,1.4eq.)を無水DMF(25ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.15ml,0.49mmol,1eq.to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+10%ジクロロメタン、ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(1.1g,27%)を得た。これをトルエン(20ml)+エタノール(20ml)から再結晶して黄色板状晶(0.74g)を得た。
(3) Synthesis of Compound B In a nitrogen atmosphere, intermediate B2 (4.5 g, 9.9 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.23 g, 0.25 mmol, 5% Pd), 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (2.1 g, 14 mmol, 1.4 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (25 ml) and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, .0. 15 ml, 0.49 mmol, 1 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give a brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 10% dichloromethane, hexane + 17% dichloromethane) to give a yellow solid (1.1 g, 27%). This was recrystallized from toluene (20 ml) + ethanol (20 ml) to obtain yellow plate crystals (0.74 g).

・FDMS:計算値C3221N=419,実測値m/z=419(M,100)
・HPLC:99.9%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: Calculated value C 32 H 21 N = 419, measured value m / z = 419 (M + , 100)
HPLC: 99.9% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(0.73g)を260℃/1.2×10−4Paで昇華精製することにより黄色固体(0.68g)を得た。
HPLC:99.4%(検出波長254nm:面積%)
mp:211℃(DSC)
吸収極大波長(CHCl):415nm
The obtained solid (0.73 g) was purified by sublimation at 260 ° C./1.2×10 −4 Pa to obtain a yellow solid (0.68 g).
HPLC: 99.4% (detection wavelength 254 nm: area%)
mp: 211 ° C. (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 415 nm

実施例3
下記の反応により化合物Cを合成した。

Figure 0005363164
Example 3
Compound C was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体C1の合成
窒素雰囲気下、7−ブロモベンズ[a]アントラセン(5.2g,17mmol)、2,4−ジクロロフェニルボロン酸(3.7g,19mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.37g,0.32mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(60ml)に懸濁し、2M炭酸ナトリウム水溶液(6.0g,57mmol,3eq./30ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して黄色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン、続いてヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して淡黄色固体(5.9g,93%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate C1 Under a nitrogen atmosphere, 7-bromobenz [a] anthracene (5.2 g, 17 mmol), 2,4-dichlorophenylboronic acid (3.7 g, 19 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (tri Phenylphosphine) palladium (0) (0.37 g, 0.32 mmol, 2% Pd) was suspended in 1,2-dimethoxyethane (60 ml), and 2M aqueous sodium carbonate solution (6.0 g, 57 mmol, 3 eq./30 ml) Was added and refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give a yellow oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane followed by hexane + 33% dichloromethane) to give a pale yellow solid (5.9 g, 93%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.28(1H,d,J=9Hz),7.32(1H,d,J=8Hz),7.45−7.48(3H,m),7.53−7.58(2H,m),7.61(1H,t,J=7Hz),7.68−7.72(2H,m),7.81(1H,d,J=8Hz),8.17(1H,d,J=8Hz),8.88(1H,d,J=8Hz),9.29(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.28 (1H, d, J = 9 Hz), 7.32 (1H, d, J = 8 Hz), 7.45-7.48 (3H, m), 7.53-7.58 (2H, m), 7.61 (1H, t, J = 7 Hz), 7.68-7.72 (2H, m), 7.81 (1H, d, J = 8 Hz), 8.17 (1 H, d, J = 8 Hz), 8.88 (1 H, d, J = 8 Hz), 9.29 (1 H, s)

(2)中間体C2の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(3.2g,19mmol,1.2eq.)、中間体C1(5.9g,16mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.15g,0.16nnol,2%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(2.2g,23mmol,1.4eq.)を無水トルエン(45ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.08ml,0.26mmol,0.8eq.to Pd)を加えて、100℃で10時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた赤色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン、続いてヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して赤色アモルファス固体(8.0g,98%)を得た。
(2) Synthesis of Intermediate C2 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (3.2 g, 19 mmol, 1.2 eq.), Intermediate C1 (5.9 g, 16 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0 .15 g, 0.16 nol, 2% Pd), sodium t-butoxide (2.2 g, 23 mmol, 1.4 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (45 ml), and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.08 ml, 0.26 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The red oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane, followed by hexane + 33% dichloromethane) to give a red amorphous solid (8.0 g, 98%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.07−7.49(13H,m),7.56−7.67(6H,m),7.82(1H,d,J=7Hz),8.17(1H,d,J=8Hz),8.88(1H,d,J=8Hz),9.27(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.07-7.49 (13H, m), 7.56-7.67 (6H, m), 7.82 (1H, d, J = 7 Hz), 8.17 (1 H, d, J = 8 Hz), 8.88 (1 H, d, J = 8 Hz), 9.27 (1 H, s)

(3)化合物Cの合成
窒素雰囲気下、中間体C2(8.0g,9.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.58g,0.64mmol,8%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(3.6g,24mmol,1.5eq.)を無水DMF(35ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.58ml,1.9mmol,1.5eq.to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して橙色個体を得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+33%ジクロロメタン、ヘキサン+66%ジクロロメタン)で精製して橙色固体(6.0g,収率80%)を得た。このものはH−NMRの結果から化合物C(60%)と異性体C(40%)の混合物であることがわかった。これをトルエン(100ml)から2回再結晶して橙色固体(2.4g,収率32%)として化合物Cを得た。
(3) Synthesis of Compound C Under nitrogen atmosphere, intermediate C2 (8.0 g, 9.9 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.58 g, 0.64 mmol, 8% Pd), 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (3.6 g, 24 mmol, 1.5 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (35 ml) and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, .0. 58 ml, 1.9 mmol, 1.5 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give an orange solid. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 33% dichloromethane, hexane + 66% dichloromethane) to obtain an orange solid (6.0 g, yield 80%). This was found to be a mixture of compound C (60%) and isomer C (40%) from 1 H-NMR results. This was recrystallized twice from toluene (100 ml) to obtain Compound C as an orange solid (2.4 g, yield 32%).

・FDMS:計算値C3623N=469,実測値m/z=469(M,100)
・HPLC:99.6%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: calculated value C 36 H 23 N = 469, measured value m / z = 469 (M + , 100)
HPLC: 99.6% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(1.66g)を300℃、5.9×10−4Paで昇華精製することにより橙色固体(1.58g)を得た。
・HPLC:99.4%(検出波長254nm:面積%)
・mp:264℃(DSC)
・吸収極大波長(CHCl):480nm.
The obtained solid (1.66 g) was purified by sublimation at 300 ° C. and 5.9 × 10 −4 Pa to obtain an orange solid (1.58 g).
HPLC: 99.4% (detection wavelength 254 nm: area%)
Mp: 264 ° C (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 480 nm.

実施例4
下記の反応により化合物Dを合成した。

Figure 0005363164
Example 4
Compound D was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体D1の合成
窒素雰囲気下、7−ブロモベンズ[a]アントラセン(5.2g,17mmol)、2,5−ジクロロフェニルボロン酸(3.7g,19mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.37g,0.32mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(60ml)に懸濁し、2M炭酸ナトリウム水溶液(6.0g,57mmol,3eq./30ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して黄色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+10%ジクロロメタン、続いてヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(4.0g,63%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate D1 Under a nitrogen atmosphere, 7-bromobenz [a] anthracene (5.2 g, 17 mmol), 2,5-dichlorophenylboronic acid (3.7 g, 19 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (tri Phenylphosphine) palladium (0) (0.37 g, 0.32 mmol, 2% Pd) was suspended in 1,2-dimethoxyethane (60 ml), and 2M aqueous sodium carbonate solution (6.0 g, 57 mmol, 3 eq./30 ml) Was added and refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give a yellow oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 10% dichloromethane followed by hexane + 17% dichloromethane) to give a yellow solid (4.0 g, 63%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.28(1H,d,J=9Hz),7.41(1H,d,J=3Hz),7.46−7.49(3H,m),7.54−7.63(4H,m),7.69(1H,dt,J=7Hz,2Hz),7.81(1H,dd,J=7Hz,2Hz),8.17(1H,d,J=8Hz),8.87(1H,d,J=8Hz),9.29(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.28 (1H, d, J = 9 Hz), 7.41 (1H, d, J = 3 Hz), 7.46-7.49 (3H, m), 7.54-7.63 (4H, m), 7.69 (1H, dt, J = 7 Hz, 2 Hz), 7.81 (1H, dd, J = 7 Hz, 2 Hz), 8.17 ( 1H, d, J = 8 Hz), 8.87 (1H, d, J = 8 Hz), 9.29 (1H, s)

(2)中間体D2の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(2.2g,13mmol,1.2eq.)、中間体D1(4.0g16mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.10g,0.11mmol,2%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(1.5g,16mmol,1.4eq.)を無水トルエン(30ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.05ml,0.16mmol,0.8eq.to Pd)を加えて、100℃で10時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた橙色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(4.9g,88%)を得た。
(2) Synthesis of intermediate D2 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (2.2 g, 13 mmol, 1.2 eq.), Intermediate D1 (4.0 g 16 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.10 g) , 0.11 mmol, 2% Pd), sodium t-butoxide (1.5 g, 16 mmol, 1.4 eq.) In anhydrous toluene (30 ml), and tri-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0. (05 ml, 0.16 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The orange oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to give a yellow solid (4.9 g, 88%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:6.98(2H,t,J=7Hz),7.13(1H,d,J=3Hz),7.16−7.26(9H,m),7.43−7.67(8H,m),7.82(1H,d,J=8Hz),8.14(1H,d,J=8Hz),8.85(1H,d,J=8Hz),9.23(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 6.98 (2H, t, J = 7 Hz), 7.13 (1H, d, J = 3 Hz), 7.16-7.26 (9H, m), 7.43-7.67 (8H, m), 7.82 (1H, d, J = 8 Hz), 8.14 (1H, d, J = 8 Hz), 8.85 (1H, d, J = 8Hz), 9.23 (1H, s)

(3)化合物Dの合成
窒素雰囲気下、中間体C2(4.9g,9.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.36g,0.39mmol,8%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(2.2g,14mmol,1.5eq.)を無水DMF(20ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.36ml,1.2mmol,1.5eq.to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して暗黄色個体を得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+33%ジクロロメタン、ヘキサン+66%ジクロロメタン)で精製して橙色固体(3.1g,収率68%)を得た。このものはH−NMRの結果から化合物D(90%)と異性体D(10%)の混合物であることがわかった。これをトルエン(60ml)から再結晶して橙色固体(2.2g,収率46%)として化合物Dを得た。
(3) Synthesis of Compound D Under nitrogen atmosphere, intermediate C2 (4.9 g, 9.7 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.36 g, 0.39 mmol, 8% Pd), 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (2.2 g, 14 mmol, 1.5 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (20 ml) and a tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, .0. 36 ml, 1.2 mmol, 1.5 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give a dark yellow solid. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 33% dichloromethane, hexane + 66% dichloromethane) to obtain an orange solid (3.1 g, yield 68%). This was found to be a mixture of compound D (90%) and isomer D (10%) from 1 H-NMR results. This was recrystallized from toluene (60 ml) to obtain Compound D as an orange solid (2.2 g, yield 46%).

・FDMS:計算値C3623N=469,実測値m/z=469(M,100)
・HPLC:98.6%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: calculated value C 36 H 23 N = 469, measured value m / z = 469 (M + , 100)
HPLC: 98.6% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(2.13g)を320℃、6.2×10−4Paで昇華精製することにより橙色固体(2.00g)を得た。
・HPLC:98.5%(検出波長254nm:面積%)
・mp:258℃(DSC)
・吸収極大波長(CHCl):480nm.
The obtained solid (2.13 g) was purified by sublimation at 320 ° C. and 6.2 × 10 −4 Pa to obtain an orange solid (2.00 g).
HPLC: 98.5% (detection wavelength 254 nm: area%)
Mp: 258 ° C (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 480 nm.

実施例5
下記の反応により化合物Eを合成した。

Figure 0005363164
Example 5
Compound E was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体E1の合成
1,2−ベンズアントラキノン(6.4g,25mmol)を酢酸(100ml)に溶かし、臭素(15g,94mmol,3.8eq.)を加えて110℃で6時間撹拌した。反応混合物を水(100ml)で希釈し、固体をろ別、水、メタノールで洗浄して黄色固体(7.6g,90%crude)を得た。これをトルエン(100ml)から再結晶して黄色針状晶(5.7g,収率68%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate E1 1,2-Benzanthraquinone (6.4 g, 25 mmol) was dissolved in acetic acid (100 ml), bromine (15 g, 94 mmol, 3.8 eq.) Was added, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 6 hours. . The reaction mixture was diluted with water (100 ml), and the solid was filtered off and washed with water and methanol to give a yellow solid (7.6 g, 90% crude). This was recrystallized from toluene (100 ml) to obtain yellow needle crystals (5.7 g, yield 68%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.59(1H,dd,J=9Hz,7Hz),7.77−7.85(2H,m),7.97(1H,dd,J=7Hz,1Hz),8.27(1H,dd,J=7Hz,2Hz),8.31(1H,dd,J=8Hz,2Hz),8.49(1H,d,J=9Hz),8.71(1H,dd,J=9Hz,1Hz),9.72(1H,d,J=9Hz) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.59 (1H, dd, J = 9 Hz, 7 Hz), 7.77-7.85 (2H, m), 7.97 (1H, dd, J = 7 Hz, 1 Hz), 8.27 (1H, dd, J = 7 Hz, 2 Hz), 8.31 (1H, dd, J = 8 Hz, 2 Hz), 8.49 (1H, d, J = 9 Hz), 8.71 (1H, dd, J = 9 Hz, 1 Hz), 9.72 (1H, d, J = 9 Hz)

(2)中間体E2の合成
中間体E1(5.7g,17mmol)を酢酸(400ml)に懸濁し、57%ヨウ化水素酸(50ml,0.38mol,22eq.)、ホスフィン酸(25ml)を加えて33時間還流した。反応混合物を水(200ml)で希釈し、固体をろ別、水、メタノールで洗浄して淡黄色固体(4.5g,収率86%)を得た。
(2) Synthesis of Intermediate E2 Intermediate E1 (5.7 g, 17 mmol) was suspended in acetic acid (400 ml), and 57% hydroiodic acid (50 ml, 0.38 mol, 22 eq.) And phosphinic acid (25 ml) were suspended. In addition, the mixture was refluxed for 33 hours. The reaction mixture was diluted with water (200 ml), and the solid was filtered off and washed with water and methanol to obtain a pale yellow solid (4.5 g, yield 86%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.48−7.64(3H,m),7.77−7.89(2H,m),8.04−8.13(3H,m),8.38(1H,s),8.79(1H,d,J=8Hz),9.13(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.48-7.64 (3H, m), 7.77-7.89 (2H, m), 8.04-8.13 (3H, m), 8.38 (1H, s), 8.79 (1H, d, J = 8 Hz), 9.13 (1H, s)

(3)中間体E3の合成
窒素雰囲気下、中間体E2(3.5g,11mmol)、2,4−ジクロロフェニルボロン酸(2.6g,14mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.25g,0.22mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(90ml)に懸濁し、2M炭酸ナトリウム水溶液(4.5g,42mmol,3eq./25ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(100ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して濃褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して白色固体(2.2g,収率55%)を得た。
(3) Synthesis of Intermediate E3 Under a nitrogen atmosphere, intermediate E2 (3.5 g, 11 mmol), 2,4-dichlorophenylboronic acid (2.6 g, 14 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.25 g, 0.22 mmol, 2% Pd) was suspended in 1,2-dimethoxyethane (90 ml), 2M aqueous sodium carbonate solution (4.5 g, 42 mmol, 3 eq./25 ml) was added, Refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (100 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate, and evaporated to give a dark brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to obtain a white solid (2.2 g, yield 55%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.26(1H,d,J=9Hz),7.34(1H,d,J=8Hz),7.39(1H,dd,J=8Hz,2Hz),7.46(1H,d,J=7Hz),7.53−7.58(2H,m),7.59(1H,d,J=2Hz),7.71−7.74(2H,m),8.02−8.04(1H,m),8.13−8.15(1H,m),8.34(1H,s),8.92(1H,d,J=8Hz),9.22(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.26 (1H, d, J = 9 Hz), 7.34 (1H, d, J = 8 Hz), 7.39 (1H, dd, J = 8 Hz, 2 Hz), 7.46 (1 H, d, J = 7 Hz), 7.53-7.58 (2 H, m), 7.59 (1 H, d, J = 2 Hz), 7.71-7. 74 (2H, m), 8.02-8.04 (1H, m), 8.13-8.15 (1H, m), 8.34 (1H, s), 8.92 (1H, d, J = 8Hz), 9.22 (1H, s)

(4)中間体E4の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(1.2g,7.1mmol,1.2eq.)、中間体E3(2.3g,6.0mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.08g,0.09mmol,3%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(0.8g,8.3mmol,1.4eq.)を無水トルエン(20ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.04ml,0.13mmol,0.8eq. to Pd)を加えて、100℃で10時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた黄色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(1.6g,収率53%)を得た。
(4) Synthesis of Intermediate E4 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (1.2 g, 7.1 mmol, 1.2 eq.), Intermediate E3 (2.3 g, 6.0 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium ( 0) (0.08 g, 0.09 mmol, 3% Pd), sodium t-butoxide (0.8 g, 8.3 mmol, 1.4 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (20 ml) and tri-t-butylphosphine / Toluene solution (66 wt%, 0.04 ml, 0.13 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added and stirred at 100 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The yellow oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to obtain a yellow solid (1.6 g, yield 53%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.05−7.08(2H,m),7.19−7.24(4H,m),7.28−7.36(4H,m),7.45(1H,d,J=9Hz),7.53−7.58(4H,m),7.71−7.79(4H,m),8.03−8.05(1H,m),8.11−8.15(1H,m),8.36(1H,s),8.90(1H,d,J=8Hz),9.22(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.05-7.08 (2H, m), 7.19-7.24 (4H, m), 7.28-7.36 (4H, m), 7.45 (1H, d, J = 9 Hz), 7.53-7.58 (4H, m), 7.71-7.79 (4H, m), 8.03-8.05 ( 1H, m), 8.11-8.15 (1H, m), 8.36 (1H, s), 8.90 (1H, d, J = 8 Hz), 9.22 (1H, s)

(5)化合物Eの合成
窒素雰囲気下、中間体E4(1.6g,3.2mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.14g,0.15mmol,10%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(0.7g,4.6mmol,1.5eq.)を無水DMF(15ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.14ml,0.46mmol,1.5eq. to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して黄褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(1.4g,収率90%)を得た。これをトルエン(20ml)+エタノール(30ml)から再結晶して黄色針状晶(1.0g)を得た。
(5) Synthesis of Compound E Intermediate E4 (1.6 g, 3.2 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.14 g, 0.15 mmol, 10% Pd) under a nitrogen atmosphere, 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (0.7 g, 4.6 mmol, 1.5 eq.) In anhydrous DMF (15 ml) was dissolved in tri-t-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.14 ml, 0.46 mmol, 1.5 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give a tan oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 33% dichloromethane) to obtain a yellow solid (1.4 g, yield 90%). This was recrystallized from toluene (20 ml) + ethanol (30 ml) to obtain yellow needle crystals (1.0 g).

・FDMS:計算値C3623N=469,実測値m/z=469(M,100)
・HPLC:99.8%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: calculated value C 36 H 23 N = 469, measured value m / z = 469 (M + , 100)
HPLC: 99.8% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(1.0g)を300℃/6.2 x 10−4Paで昇華精製することにより黄色固体(0.86g)を得た。
・HPLC:99.7%(検出波長254nm:面積%)
・mp:226℃(DSC)
・吸収極大波長(CHCl):455nm
The obtained solid (1.0 g) was purified by sublimation at 300 ° C./6.2×10 −4 Pa to obtain a yellow solid (0.86 g).
HPLC: 99.7% (detection wavelength 254 nm: area%)
Mp: 226 ° C (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 455 nm

実施例6
下記の反応により化合物Fを合成した。

Figure 0005363164
Example 6
Compound F was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体F1の合成
窒素雰囲気下、中間体E2(3.5g,11mmol)、2,5−ジクロロフェニルボロン酸(2.6g,14mmol,1.2eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.25g,0.22mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(90ml)に懸濁し、2M炭酸ナトリウム水溶液(4.5g,42mmol,3eq./25ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(100ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して濃褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して淡黄色固体(2.5g,収率61%)を得た。
(1) Synthesis of intermediate F1 Under a nitrogen atmosphere, intermediate E2 (3.5 g, 11 mmol), 2,5-dichlorophenylboronic acid (2.6 g, 14 mmol, 1.2 eq.), Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.25 g, 0.22 mmol, 2% Pd) was suspended in 1,2-dimethoxyethane (90 ml), 2M aqueous sodium carbonate solution (4.5 g, 42 mmol, 3 eq./25 ml) was added, Refluxed for 11 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (100 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate, and evaporated to give a dark brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to obtain a pale yellow solid (2.5 g, yield 61%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.27(1H,d,J=9Hz),7.39(1H,dd,J=9Hz,2Hz),7.42(1H,d,J=2Hz),7.47(1H,d,J=8Hz),7.49(1H,d,J=9Hz),7.54−7.57(2H,m),7.71(1H,d,J=8Hz),7.73(1H,d,J=9Hz),8.02−8.04(1H,m),8.12−8.15(1H,m),8.34(1H,s),8.92(1H,d,J=8Hz),9.21(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.27 (1H, d, J = 9 Hz), 7.39 (1H, dd, J = 9 Hz, 2 Hz), 7.42 (1H, d, J = 2Hz), 7.47 (1H, d, J = 8Hz), 7.49 (1H, d, J = 9Hz), 7.54-7.57 (2H, m), 7.71 (1H, d, J = 8 Hz), 7.73 (1H, d, J = 9 Hz), 8.02-8.04 (1H, m), 8.12-8.15 (1H, m), 8.34 ( 1H, s), 8.92 (1H, d, J = 8 Hz), 9.21 (1H, s)

(2)中間体F2の合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(1.4g,8.3mmol,1.2eq.)、中間体F1(2.5g,6.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.09g,0.10mmol,3%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(0.9g,9.4mmol,1.4eq.)を無水トルエン(20ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.05ml,0.16mmol,0.8eq.to Pd)を加えて、100℃で11時間撹拌した。反応混合物をシリカゲルパッドを通してろ別し、トルエン(200ml)で洗浄した。ろ液を濃縮して得られた黄色オイルをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(2.9g,収率86%)を得た。
H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.01−7.75(17H,m),8.02−8.24(3H,m),8.34(1H,s),8.48−8.57(1H,m),8.86(1H,d,J=8Hz),9.19(1H,s)
(2) Synthesis of intermediate F2 Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (1.4 g, 8.3 mmol, 1.2 eq.), Intermediate F1 (2.5 g, 6.7 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium ( 0) (0.09 g, 0.10 mmol, 3% Pd), sodium t-butoxide (0.9 g, 9.4 mmol, 1.4 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (20 ml) and tri-t-butylphosphine / A toluene solution (66 wt%, 0.05 ml, 0.16 mmol, 0.8 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 11 hours. The reaction mixture was filtered off through a silica gel pad and washed with toluene (200 ml). The yellow oil obtained by concentrating the filtrate was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to give a yellow solid (2.9 g, yield 86%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.01-7.75 (17H, m), 8.02-8.24 (3H, m), 8.34 (1H, s), 8 .48-8.57 (1H, m), 8.86 (1H, d, J = 8 Hz), 9.19 (1H, s)

(3)化合物Fの合成
窒素雰囲気下、中間体F2(2.9g,5.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(026g,0.28mmol,10%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(1.3g,8.6mmol,1.5eq.)を無水DMF(25ml)に溶かし、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.26ml,0.85mmol,1.5eq. to Pd)を加えて、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して黄褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+33%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(1.8g,収率67%)を得た。これをトルエン(20ml)+エタノール(30ml)から再結晶して黄色板状晶(0.88g)を得た。
(3) Synthesis of Compound F Under a nitrogen atmosphere, intermediate F2 (2.9 g, 5.7 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (026 g, 0.28 mmol, 10% Pd), 1,8 -Diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (1.3 g, 8.6 mmol, 1.5 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (25 ml) and tri-butylphosphine / toluene solution (66 wt%, 0.0. 26 ml, 0.85 mmol, 1.5 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to give a tan oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 33% dichloromethane) to obtain a yellow solid (1.8 g, yield 67%). This was recrystallized from toluene (20 ml) + ethanol (30 ml) to obtain yellow plate crystals (0.88 g).

・FDMS:計算値C3623N=469,実測値m/z=469(M,100)
・HPLC:99.6%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: calculated value C 36 H 23 N = 469, measured value m / z = 469 (M + , 100)
HPLC: 99.6% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(0.87g)を280℃/8.3×10−4Paで昇華精製することにより黄色固体(0.79g)を得た。
・HPLC:99.4%(検出波長254nm:面積%)
・mp:249℃(DSC)
・吸収極大波長(CHCl):419nm
The obtained solid (0.87 g) was purified by sublimation at 280 ° C./8.3×10 −4 Pa to obtain a yellow solid (0.79 g).
HPLC: 99.4% (detection wavelength 254 nm: area%)
Mp: 249 ° C (DSC)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 419 nm

実施例7
下記の反応により化合物Gを合成した。

Figure 0005363164
Example 7
Compound G was synthesized by the following reaction.
Figure 0005363164

(1)中間体G1の合成
窒素雰囲気下、中間体E2(4.9g,16mmol)、2−ブロモフェニルボロン酸(3.5g,17mmol,1.1eq.)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.37g,0.32mmol,2%Pd)を1,2−ジメトキシエタン(120ml)に懸濁し、2M炭酸ナトリウム水溶液(5.5g,52mmol,3eq./26ml)を加えて、11時間還流した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、有機層を分取、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して褐色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+17%ジクロロメタン)で精製して白色固体(2.0g,33%)を得た。
(1) Synthesis of Intermediate G1 Under a nitrogen atmosphere, intermediate E2 (4.9 g, 16 mmol), 2-bromophenylboronic acid (3.5 g, 17 mmol, 1.1 eq.), Tetrakis (triphenylphosphine) palladium ( 0) (0.37 g, 0.32 mmol, 2% Pd) was suspended in 1,2-dimethoxyethane (120 ml), 2M aqueous sodium carbonate solution (5.5 g, 52 mmol, 3 eq./26 ml) was added, and 11 Reflux for hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), the organic layer was separated, washed with saturated brine (50 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate and evaporated to give a brown oil. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 17% dichloromethane) to obtain a white solid (2.0 g, 33%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.28(1H,d,J=9Hz),7.31−7.35(1H,m),7.41−7.57(5H,m),7.71(1H,d,J=9Hz),7.72(1H,d,J=8Hz),7.76(1H,d,J=7Hz),8.02−8.04(1H,m),8.13−78.15(1H,m),8.34(1H,s),8.92(1H,d,J=8Hz),9.23(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.28 (1H, d, J = 9 Hz), 7.31-7.35 (1H, m), 7.41-7.57 (5H, m), 7.71 (1H, d, J = 9 Hz), 7.72 (1H, d, J = 8 Hz), 7.76 (1H, d, J = 7 Hz), 8.02-8.04 ( 1H, m), 8.13-78.15 (1H, m), 8.34 (1H, s), 8.92 (1H, d, J = 8 Hz), 9.23 (1H, s)

(2)中間体G2の合成
窒素雰囲気下、中間体G1(2.0g,5.2mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)(0.37g,0.53mmol,10%Pd)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(1.1g,7.2mmol,1.4eq.)を無水DMF(20ml)に溶かし、140℃で10時間撹拌した。反応混合物をトルエン(200ml)で希釈し、パラジウム黒をろ別した。ろ液を水(100ml)、飽和食塩水(50ml)で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去して淡緑色固体を得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+33%ジクロロメタン、続いてヘキサン+ジクロロメタン、最後にジクロロメタンのみ)で精製して淡黄色固体(1.3g,83%)を得た。
(2) Synthesis of intermediate G2 Under nitrogen atmosphere, intermediate G1 (2.0 g, 5.2 mmol), dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) (0.37 g, 0.53 mmol, 10% Pd), 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (1.1 g, 7.2 mmol, 1.4 eq.) Was dissolved in anhydrous DMF (20 ml) and stirred at 140 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with toluene (200 ml), and palladium black was filtered off. The filtrate was washed with water (100 ml) and saturated brine (50 ml), dried over anhydrous sodium sulfate, and evaporated to give a pale green solid. This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 33% dichloromethane, followed by hexane + dichloromethane, and finally dichloromethane only) to give a pale yellow solid (1.3 g, 83%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.42−7.46(2H,m),7.57−7.61(2H,m),7.78(1H,t,J=7Hz),7.93(1H,dd,J=7Hz,2Hz),7.97(1H,d,J=7Hz),8.03(1H,dd,J=7Hz,2Hz),8.07−8.09(1H,m),8.12−8.15(1H,m),8.29(1H,s),8.56(1H,s),8.56(1H,d,J=8Hz),9.11(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.42-7.46 (2H, m), 7.57-7.61 (2H, m), 7.78 (1H, t, J = 7Hz), 7.93 (1H, dd, J = 7Hz, 2Hz), 7.97 (1H, d, J = 7Hz), 8.03 (1H, dd, J = 7Hz, 2Hz), 8.07- 8.09 (1H, m), 8.12-8.15 (1H, m), 8.29 (1H, s), 8.56 (1H, s), 8.56 (1H, d, J = 8Hz), 9.11 (1H, s)

(3)中間体G3の合成
窒素雰囲気下、中間体G2(1.3g,4.3mmol)を無水DMF(50ml)に懸濁し、これにN−ブロモスクシンイミド(0.84g,4.7mmol,1.1eq.)の無水DMF溶液(5ml)を加えて50℃で10時間撹拌した。反応混合物を水(100ml)で希釈し、固体をろ別、水(50ml)、メタノール(20ml)で洗浄して淡橙色固体(1.5g,92%)を得た。
(3) Synthesis of Intermediate G3 Under a nitrogen atmosphere, Intermediate G2 (1.3 g, 4.3 mmol) was suspended in anhydrous DMF (50 ml), to which N-bromosuccinimide (0.84 g, 4.7 mmol, 1 .1 eq.) In anhydrous DMF (5 ml) was added and stirred at 50 ° C. for 10 hours. The reaction mixture was diluted with water (100 ml) and the solid was filtered off and washed with water (50 ml) and methanol (20 ml) to give a pale orange solid (1.5 g, 92%).

H−NMR(400MHz,CDCl,TMS)δ:7.41−7.47(2H,m),7.61(1H,t,J=7Hz),7.68(1H,t,J=7Hz),7.77(1H,t,J=8Hz),7.89(1H,d,J=6Hz),7.94(1H,d,J=7Hz),8.09(1H,d,J=8Hz),8.50(1H,d,J=8Hz),8.58(1H,d,J=8Hz),8.90(1H,s),9.08(1H,s) 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 7.41-7.47 (2H, m), 7.61 (1H, t, J = 7 Hz), 7.68 (1H, t, J = 7 Hz), 7.77 (1 H, t, J = 8 Hz), 7.89 (1 H, d, J = 6 Hz), 7.94 (1 H, d, J = 7 Hz), 8.09 (1 H, d, J = 8 Hz), 8.50 (1 H, d, J = 8 Hz), 8.58 (1 H, d, J = 8 Hz), 8.90 (1 H, s), 9.08 (1 H, s)

(4)化合物Gの合成
窒素雰囲気下、ジフェニルアミン(0.8g,4.7mmol,1.2eq.)、中間体G3(1.5g,3.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.05g,0.055mmol,3%Pd)、ナトリウムt−ブトキシド(0.5g,5.2mmol,1.3eq.)を無水トルエン(50ml)に懸濁し、トリt−ブチルホスフィン/トルエン溶液(66wt%,0.03ml,0.098mmol,0.9eq.to Pd)を加えて、100℃で11時間撹拌した。反応混合物をメタノール(100ml)で希釈し、固体をろ別して暗緑色固体(1.46g,86%crude)を得た。これをカラムクロマトグラフィ(シリカゲル/ヘキサン+50%ジクロロメタン、続いてヘキサン+67%ジクロロメタン)で精製して黄色固体(1.4g,77%)を得た。これをトルエン(100ml)から再結晶して黄色板状晶(1.1g)を得た。
(4) Synthesis of Compound G Under a nitrogen atmosphere, diphenylamine (0.8 g, 4.7 mmol, 1.2 eq.), Intermediate G3 (1.5 g, 3.9 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0 ) (0.05 g, 0.055 mmol, 3% Pd), sodium t-butoxide (0.5 g, 5.2 mmol, 1.3 eq.) Was suspended in anhydrous toluene (50 ml), and tri-t-butylphosphine / toluene A solution (66 wt%, 0.03 ml, 0.098 mmol, 0.9 eq. To Pd) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 11 hours. The reaction mixture was diluted with methanol (100 ml) and the solid was filtered off to give a dark green solid (1.46 g, 86% crude). This was purified by column chromatography (silica gel / hexane + 50% dichloromethane followed by hexane + 67% dichloromethane) to give a yellow solid (1.4 g, 77%). This was recrystallized from toluene (100 ml) to obtain yellow plate crystals (1.1 g).

・FDMS:計算値C3623N=469,実測値m/z=469(M,100)
・HPLC:99.4%(検出波長254nm:面積%)
FDMS: calculated value C 36 H 23 N = 469, measured value m / z = 469 (M + , 100)
HPLC: 99.4% (detection wavelength 254 nm: area%)

得られた固体(1.12g)を300℃、6.1×10−4Paで昇華精製することにより黄色固体(1.09g)を得た。
・HPLC:99.4%(検出波長254nm:面積%)
・吸収極大波長(CHCl):441nm
The obtained solid (1.12 g) was purified by sublimation at 300 ° C. and 6.1 × 10 −4 Pa to obtain a yellow solid (1.09 g).
HPLC: 99.4% (detection wavelength 254 nm: area%)
Absorption maximum wavelength (CH 2 Cl 2 ): 441 nm

本発明の化合物は、従来のポリアセン化合物に比べ、精製や取り扱いが容易であり、98%以上の高純度で合成できることが明らかとなった。   It has been clarified that the compound of the present invention is easier to purify and handle than conventional polyacene compounds and can be synthesized with a high purity of 98% or more.

[有機薄膜太陽電池の作製]
実施例8−14
25mm×75mm×0.7mm厚のITO透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして、表1に示す化合物A〜Gのいずれかを、抵抗加熱蒸着により、1Å/sで膜厚30nmに成膜し、p層とした。続けて、p層上に膜厚60nmのC60を抵抗加熱蒸着により1Å/sで成膜した。さらに、バッファー層として10nmのバソクプロイン(BCP)を1Å/sで成膜した。最後に対向電極として金属Alを膜厚80nm蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は0.5cmであった。このように作製された有機太陽電池をAM1.5条件下(光強度100mW/cm)でI−V特性を測定した。その結果、開放端電圧(Voc)、短絡電流密度(Jsc)、曲線因子(FF)、変換効率(η)を表1に示す。
[Production of organic thin-film solar cells]
Example 8-14
A glass substrate with an ITO transparent electrode having a thickness of 25 mm × 75 mm × 0.7 mm was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 5 minutes, and then UV ozone cleaning was performed for 30 minutes. The glass substrate with the transparent electrode line after the cleaning is mounted on the substrate holder of the vacuum deposition apparatus, and first, the transparent electrode is covered on the surface on which the transparent electrode line as the lower electrode is formed. Any one of the compounds A to G shown in Table 1 was formed into a p layer by resistance heating vapor deposition at a thickness of 30 nm at 1 Å / s. Subsequently, C60 having a thickness of 60 nm was formed on the p layer by resistance heating vapor deposition at 1 Å / s. Furthermore, 10 nm bathocuproine (BCP) was deposited at 1 cm / s as a buffer layer. Finally, metal Al was deposited as a counter electrode to a thickness of 80 nm to form an organic solar cell. The area was 0.5 cm 2 . The thus obtained organic solar cell was measured for IV characteristics under AM1.5 conditions (light intensity 100 mW / cm 2 ). As a result, open circuit voltage (Voc), short circuit current density (Jsc), fill factor (FF), and conversion efficiency (η) are shown in Table 1.

Figure 0005363164
Figure 0005363164

実施例15
実施例8のC60をC70へ変更した以外は実施例8と同様に有機太陽電池を作製し評価した。結果を表1に示す。
Example 15
An organic solar cell was produced and evaluated in the same manner as in Example 8 except that C60 in Example 8 was changed to C70. The results are shown in Table 1.

実施例16
25mm×75mm×0.7mm厚のITO透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして膜厚5nmの化合物Dを抵抗加熱蒸着により、1Å/sで成膜しp層とした。続けて、この化合物D膜上に化合物Dを0.2Å/s、C60を0.2Å/sで共蒸着し15nmのi層(混合比p:n=1:1)を形成した。この上に、膜厚45nmのC60を抵抗加熱蒸着により1Å/sで成膜しn層とした後、バッファー層として10nmのバソクプロイン(BCP)を抵抗加熱蒸着により1Å/sで成膜した。最後に、連続して対向電極として金属Alを膜厚80nm蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は0.5cmであった。
この有機太陽電池の評価結果を表1に示す。
Example 16
A glass substrate with an ITO transparent electrode having a thickness of 25 mm × 75 mm × 0.7 mm was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 5 minutes, and then UV ozone cleaning was performed for 30 minutes. A glass substrate with a transparent electrode line after cleaning is mounted on a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and a film thickness of 5 nm is first formed so as to cover the transparent electrode on the surface on which a transparent electrode line as a lower electrode is formed. The compound D was formed into a p layer by resistance heating vapor deposition at 1 Å / s. Subsequently, a 15 nm i layer (mixing ratio p: n = 1: 1) was formed on this compound D film by co-evaporation of Compound D at 0.2 Å / s and C60 at 0.2 こ の / s. On top of this, C60 having a film thickness of 45 nm was deposited by resistance heating vapor deposition at 1 Å / s to form an n layer, and 10 nm of bathocuproine (BCP) as a buffer layer was deposited by resistance heating vapor deposition at 1 Å / s. Finally, metal Al was continuously deposited as a counter electrode to a thickness of 80 nm to form an organic solar cell. The area was 0.5 cm 2 .
The evaluation results of this organic solar cell are shown in Table 1.

比較例1
化合物AをmTPDへ変更した以外は実施例8と同様に有機太陽電池を作製し評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
An organic solar cell was prepared and evaluated in the same manner as in Example 8 except that Compound A was changed to mTPD. The results are shown in Table 1.

Figure 0005363164
Figure 0005363164

Figure 0005363164
Figure 0005363164

一般に、太陽電池の光電変換効率(η)は次式によって表わされる。

Figure 0005363164
ここで、Vocは開放端電圧、Jscは短絡電流密度、FFは曲線因子、Pinは入射光エネルギーである。従って同じPinに対して、Voc、Jsc及びFFがいずれも大きな化合物ほど優れた変換効率を示す。 Generally, the photoelectric conversion efficiency (η) of a solar cell is expressed by the following equation.
Figure 0005363164
Here, Voc is an open circuit voltage, Jsc is a short circuit current density, FF is a fill factor, and Pin is incident light energy. Therefore, for the same Pin, a compound having a larger Voc, Jsc, and FF shows better conversion efficiency.

表1からわかるように、本発明化合物は従来のアミン化合物(比較例化合物)に比べ変換効率が向上しており、優れた太陽電池特性を示すことが明らかになった。   As can be seen from Table 1, the compound of the present invention has improved conversion efficiency as compared with the conventional amine compound (Comparative Example compound), and it has become clear that excellent solar cell characteristics are exhibited.

本発明の化合物は、有機エレクトロニクス材料、例えば、有機エレクトロルミネセンス材料、有機半導体材料、有機電界効果トランジスタ材料、有機太陽電池材料等に用いることができる。特に、有機薄膜太陽電池材料として好適である。
本発明の有機薄膜太陽電池は、時計、携帯電話及びモバイルパソコン等に使用できる。
The compounds of the present invention can be used for organic electronic materials such as organic electroluminescent materials, organic semiconductor materials, organic field effect transistor materials, organic solar cell materials and the like. In particular, it is suitable as an organic thin film solar cell material.
The organic thin film solar cell of the present invention can be used for watches, mobile phones, mobile personal computers and the like.

Claims (7)

下記式(A)で表されるベンゾフルオランテン化合物からなる有機薄膜太陽電池材料
Figure 0005363164
(式中、R〜R12はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基であり、R〜R12のうち隣り合うものは互いに結合して環を形成してもよく、この環は置換基を有していてもよい。但し、R 及びR は互いに結合して環を形成しない。
〜R12のうち少なくともひとつは、下記式(S)で表されるアミノ基である。)
Figure 0005363164
(式中、R及びRはそれぞれ、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基又はC〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基である。)
An organic thin film solar cell material comprising a benzofluoranthene compound represented by the following formula (A).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 12 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 40 carbon atoms, and adjacent ones of R 1 to R 12 may be bonded to each other to form a ring, and this ring has a substituent. Provided that R 7 and R 8 are not bonded to each other to form a ring.
At least one of R 1 to R 12 is an amino group represented by the following formula (S). )
Figure 0005363164
(In the formula, each of R a and R b is a C 6 to C 40 substituted or unsubstituted aryl group or a C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group.)
前記ベンゾフルオランテン化合物が下記式(B)で表される請求項1に記載の有機薄膜太陽電池材料
Figure 0005363164
(式中、R〜R14はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基である。
〜R14のうち少なくともひとつは、前記式(S)で表されるアミノ基である。)
The organic thin-film solar cell material according to claim 1, wherein the benzofluoranthene compound is represented by the following formula (B).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 14 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted aryloxy group.
At least one of R 1 to R 14 is an amino group represented by the formula (S). )
前記ベンゾフルオランテン化合物が下記式(C)で表される請求項1に記載の有機薄膜太陽電池材料
Figure 0005363164
(式中、R〜R14はそれぞれ、水素、ハロゲン、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルケニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルキニル基、C〜C40の置換もしくは無置換のアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のヘテロアリール基、C〜C40の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又はC〜C40の置換もしくは無置換のアリールオキシ基である。
〜R14のうち少なくともひとつは、前記式(S)で表されるアミノ基である。)
The organic thin-film solar cell material according to claim 1, wherein the benzofluoranthene compound is represented by the following formula (C).
Figure 0005363164
Wherein R 1 to R 14 are each hydrogen, halogen, C 1 to C 40 substituted or unsubstituted alkyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkenyl group, C 2 to C 40 substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group having C 6 ~C 40, C 3 ~C substituted or unsubstituted heteroaryl group 40, a substituted or unsubstituted alkoxy group C 1 -C 40 Or a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted aryloxy group.
At least one of R 1 to R 14 is an amino group represented by the formula (S). )
前記R又はRが、C〜C40の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基である請求項1〜3のいずれかに記載の有機薄膜太陽電池材料The organic thin film solar cell material according to claim 1, wherein R 2 or R 3 is a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted diarylamino group. 前記R13が、C〜C40の置換もしくは無置換のジアリールアミノ基である請求項3に記載の有機薄膜太陽電池材料The organic thin-film solar cell material according to claim 3, wherein R 13 is a C 6 -C 40 substituted or unsubstituted diarylamino group. 請求項1〜5のいずれかに記載の材料を含む有機薄膜太陽電池。 The organic thin-film solar cell containing the material in any one of Claims 1-5 . 一対の電極の間に、少なくともp層を有し、
前記p層が請求項1〜5のいずれかに記載の材料を含有する請求項に記載の有機薄膜太陽電池。
Having at least a p-layer between a pair of electrodes;
The organic thin-film solar cell of Claim 6 in which the said p layer contains the material in any one of Claims 1-5 .
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