JP5457619B2 - Polyarylene - Google Patents
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Description
本発明はポリアリーレンに関する。 The present invention relates to polyarylene.
繰り返し単位として非対称な2価の芳香族基を有し、その2価の芳香族基をIUPAC有機化学命名法により炭素原子の番号を付け、遊離原子価が出ている2つの炭素原子のうち、該番号の小さい炭素原子を頭、該番号の大きい炭素原子を尾とするときに、頭と尾との間で形成される頭−尾結合を高い割合で有する位置規則性のポリアリーレンは、その高い規則性のために、結晶性が向上する、配向性が向上する、導電性が向上するなどの機能を発現することが知られている(非特許文献1及び2参照)。
高い割合で頭−尾結合を有する位置規則性のポリアリーレンとしては、繰り返し単位がチオフェン、ピリジン、キノリン、フランのようなヘテロ環のものは知られていた(非特許文献1参照)。
また、芳香環が芳香族炭化水素環である2価の芳香族基を繰り返し単位とするポリアリーレンとしては、非特許文献3に記載のポリフェニレンが知られているが、これらは頭−尾結合の位置規則性に関する記述が全くない。さらに、非特許文献3記載のポリフェニレンには置換基としてアルコキシメチル基やアシルオキシメチル基が存在するが、これらの置換基は酸化、還元両方の雰囲気下で容易に切断されてしまうなど、発光材料、電荷輸送材料、有機半導体材料、高分子電解質膜などとしての用途には不向きであった。
As a regioregular polyarylene having a head-to-tail bond at a high ratio, those having a heterocyclic ring such as thiophene, pyridine, quinoline, and furan have been known (see Non-Patent Document 1).
In addition, as polyarylene having a divalent aromatic group whose aromatic ring is an aromatic hydrocarbon ring as a repeating unit, polyphenylene described in Non-Patent Document 3 is known, but these have a head-to-tail bond. There is no description about positional regularity. Furthermore, although the polyphenylene described in Non-Patent Document 3 has an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group as a substituent, these substituents are easily cleaved in both oxidizing and reducing atmospheres, and so on. It is not suitable for use as a charge transport material, an organic semiconductor material, a polymer electrolyte membrane or the like.
そこで、安定性に優れた、発光材料、電荷輸送材料、有機半導体材料、高分子電解質膜などの高分子材料として、芳香環が芳香族炭化水素環である2価の芳香族基を繰り返し単位とし、高い割合で頭−尾結合を有する位置規則性の連鎖を含むポリアリーレンが望まれていた。 Therefore, as a polymer material such as a light emitting material, a charge transport material, an organic semiconductor material, and a polymer electrolyte membrane having excellent stability, a divalent aromatic group whose aromatic ring is an aromatic hydrocarbon ring is used as a repeating unit. There has been a desire for polyarylenes containing regioregular chains with a high proportion of head-to-tail bonds.
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、酸化、還元雰囲気下などで分解しにくい置換基を持ち、芳香環上に硫黄原子、窒素原子、又は酸素原子のいずれも存在しない2価の芳香族基を繰り返し単位とし、高い割合で頭−尾結合を有する位置規則性の連鎖を含むポリアリーレンを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have a substituent that is difficult to decompose in an oxidizing or reducing atmosphere, and there is no sulfur atom, nitrogen atom, or oxygen atom on the aromatic ring. A polyarylene containing a regioregular chain having a divalent aromatic group as a repeating unit and having a head-to-tail bond at a high ratio was found.
すなわち、本発明は、下記式(1)で表される繰り返し単位(一般的に、構成単位と言われることもある。)のみからなる連鎖(一般的に、構成連鎖と言われることもある。)を含み、該連鎖を形成する繰り返し単位の数の平均値が3以上であり、該繰り返し単位どうしの間で形成された全結合のうち、頭と尾の間で形成された結合の割合が85%以上であることを特徴とする高分子化合物(ポリアリーレン)に係るものである。
(ここで、式(1)においてAr1は2価の芳香族基であり、芳香環は芳香族炭化水素環である(即ち、芳香環は炭素原子のみから構成される。)。R1はAr1上の置換基を表し、それぞれ独立に、炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、アシルオキシ基、ホスホン酸基又はスルホン酸基を表す。nは0から30の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合には、複数あるR1は同一であっても異なっていてもよい。式(1)で表される繰り返し単位を2価の基としてIUPAC有機化学命名法により炭素原子の番号を付けたとき、遊離原子価が出ている2つの炭素原子のうち、該番号の小さい炭素原子を頭、該番号の大きい炭素原子を尾とする。式(1)で表される繰り返し単位は、頭と尾を結ぶ直線の中点において該直線と直交する2回対称軸をいかなる場合も持たない。)
That is, the present invention may be referred to as a chain composed of only repeating units represented by the following formula (1) (generally sometimes referred to as a structural unit) (generally referred to as a structural chain). And the average value of the number of repeating units forming the chain is 3 or more, and of the total bonds formed between the repeating units, the ratio of the bonds formed between the head and tail is The present invention relates to a polymer compound (polyarylene) characterized by being 85% or more.
(Wherein, Ar 1 in the formula (1) is a divalent aromatic group, the aromatic ring is an aromatic hydrocarbon ring (i.e., an aromatic ring consists only of carbon atoms.). R 1 is Represents a substituent on Ar 1 , each independently a hydrocarbon group, hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, A formyl group, a carboxyl group, a hydrocarbon oxycarbonyl group, an amino group, an aminocarbonyl group, an imidoyl group, an azo group, an acyloxy group, a phosphonic acid group, or a sulfonic acid group, where n represents an integer of 0 to 30. In the case of representing an integer of 2 or more, a plurality of R 1 may be the same or different, and the carbon atom is represented by the IUPAC organic chemical nomenclature using the repeating unit represented by formula (1) as a divalent group. Numbered Of the two carbon atoms having a free valence, the carbon atom with the lower number is the head and the carbon atom with the higher number is the tail. (In no case has a two-fold symmetry axis perpendicular to the straight line at the midpoint of the straight line connecting the tail and the tail.)
本発明の高分子化合物(ポリアリーレン)は、熱安定性、化学的安定性等の安定性に優れ、発光材料及び電荷輸送材料として有用であり、レーザー用色素、有機太陽電池用材料、有機トランジスタ用の有機半導体、導電性薄膜、有機半導体薄膜などの電気伝導性薄膜用材料や、金属イオン及びプロトン伝導膜等の高分子電解質膜等の高分子電解質材料として用いることができる。 The polymer compound (polyarylene) of the present invention is excellent in stability such as thermal stability and chemical stability, and is useful as a light emitting material and a charge transporting material, and is a laser dye, an organic solar cell material, and an organic transistor. It can be used as materials for electrically conductive thin films such as organic semiconductors, conductive thin films, organic semiconductor thin films, and polymer electrolyte materials such as polymer electrolyte membranes such as metal ion and proton conductive membranes.
本発明の高分子化合物(以下、本発明のポリアリーレンともいう)は、式(1)で表される繰り返し単位を含む。式(1)中におけるAr1は2価の芳香族基であり、芳香環は芳香族炭化水素環である。 The polymer compound of the present invention (hereinafter also referred to as polyarylene of the present invention) includes a repeating unit represented by the formula (1). Ar 1 in the formula (1) is a divalent aromatic group, and the aromatic ring is an aromatic hydrocarbon ring.
ここで、2価の芳香族基とは、ベンゼンの炭素原子に結合している水素原子を2個取り除いた残りの原子団、又は、芳香環を1つ以上含む縮合環から芳香環の炭素原子に結合している水素原子を2個取り除いた残りの原子団を言う。2価の芳香族基は、通常炭素数が6〜100、好ましくは6〜60、さらに好ましくは6〜45、さらにより好ましくは6〜30である。なお、2価の芳香族基の炭素数には置換基の炭素数は含まれない。 Here, the divalent aromatic group means the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms bonded to the carbon atom of benzene, or a carbon atom of an aromatic ring from a condensed ring containing one or more aromatic rings. The remaining atomic group after removing two hydrogen atoms bonded to. The divalent aromatic group usually has 6 to 100 carbon atoms, preferably 6 to 60 carbon atoms, more preferably 6 to 45 carbon atoms, and still more preferably 6 to 30 carbon atoms. The carbon number of the divalent aromatic group does not include the carbon number of the substituent.
ここで、ベンゼンの炭素原子に結合している水素原子を2個取り除いた残りの原子団としては下記式(1A-1)の原子団が例示され、芳香環を1つ以上含む縮合環から芳香環の炭素原子に結合している水素原子を2個取り除いた残りの原子団としては、下記式(1B-1)〜(1B-36)及び(1C-1)〜(1C-37)の原子団が例示される。
2価の芳香族基としては、好ましくは式(1B-1)〜(1B-36)及び式(1C-1)〜(1C-37)の原子団であり、より好ましくは式(1B-1)〜(1B-13)及び式(1C-1)〜(1C-37)の原子団であり、さらに好ましくは式(1B-8)〜(1B-13)及び式(1C-1)〜(1C-37)の原子団であり、さらに好ましくは式(1C-1)〜(1C-37)の原子団であり、さらにより好ましくは、式(1C-4)〜(1C-12)の原子団である。
Here, as the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms bonded to the carbon atom of benzene, an atomic group of the following formula (1A-1) is exemplified, and an aromatic group is condensed from a condensed ring including one or more aromatic rings. The remaining atomic groups after removing two hydrogen atoms bonded to the ring carbon atoms include the following formulas (1B-1) to (1B-36) and (1C-1) to (1C-37) A group is illustrated.
The divalent aromatic group is preferably an atomic group of formulas (1B-1) to (1B-36) and formulas (1C-1) to (1C-37), more preferably formula (1B-1). ) To (1B-13) and formulas (1C-1) to (1C-37), more preferably formulas (1B-8) to (1B-13) and formulas (1C-1) to (1C-13) 1C-37), more preferably atomic groups of formulas (1C-1) to (1C-37), even more preferably atoms of formulas (1C-4) to (1C-12) A group.
式(1)中におけるR1はAr1上の置換基を表し、それぞれ独立に、炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、アシルオキシ基、ホスホン酸基又はスルホン酸基を表す。 R 1 in the formula (1) represents a substituent on Ar 1 and each independently represents a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, It represents a hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, acyloxy group, phosphonic acid group or sulfonic acid group.
式(1)中のR1における炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロへキシル基、ノルボニル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基などの全炭素数1〜50程度の直鎖、分岐又は環状のアルキル基;フェニル基、4−メチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、4−フェニルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などの全炭素数6〜60程度のアリール基;フェニルメチル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニル−1−プロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、2−フェニル−2−プロピル基、1−フェニル−3−プロピル基、1−フェニル−4−ブチル基、1−フェニル−5−ペンチル基、1−フェニル−6−ヘキシル基などの全炭素数7〜50程度のアラルキル基が挙げられる
該炭化水素基としては、炭素数1〜30の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22の炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数1〜16の炭化水素基である。
Examples of the hydrocarbon group for R 1 in the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, and a cyclo group. Linear, branched or cyclic alkyl groups having about 1 to 50 carbon atoms such as hexyl group, norbornyl group, nonyl group, decyl group and 3,7-dimethyloctyl group; phenyl group, 4-methylphenyl group, 4 -Isopropylphenyl group, 4-butylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-adamantylphenyl group, 4-phenylphenyl group, 1-naphthyl group, 2- Aryl groups having about 6 to 60 carbon atoms such as naphthyl group; phenylmethyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 1- Phenyl-1-propyl group, 1-phenyl-2-propyl group, 2-phenyl-2-propyl group, 1-phenyl-3-propyl group, 1-phenyl-4-butyl group, 1-phenyl-5-pentyl And an aralkyl group having about 7 to 50 carbon atoms such as 1-phenyl-6-hexyl group, etc. The hydrocarbon group is preferably a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom. Is a hydrocarbon group having ˜22, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
該炭化水素基は、さらに炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、スルホン酸基で置換されていてもよい。 The hydrocarbon group further includes a hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, It may be substituted with an aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, phosphonic acid group or sulfonic acid group.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよい炭化水素チオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、シクロヘキシルメチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、ドデシルチオ基、ペンタデシルチオ基、オクタデシルチオ基、ドコシルチオ基、フェニルチオ基、4−ブチルフェニルチオ基などの全炭素数1〜50程度の炭化水素チオ基が挙げられる。
該炭化水素チオ基としては、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22であり、さらに好ましくは炭素数1〜16である。
Examples of the hydrocarbon thio group that may be substituted with the hydrocarbon group for R 1 in (1) include, for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, isopropylthio group, butylthio group, isobutylthio group, t-butylthio group, Pentylthio group, hexylthio group, cyclohexylthio group, heptylthio group, cyclohexylmethylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, nonylthio group, dodecylthio group, pentadecylthio group, octadecylthio group, docosylthio group, phenylthio group, 4-butyl A hydrocarbon thio group having about 1 to 50 carbon atoms in total, such as a phenylthio group.
As this hydrocarbon thio group, C1-C30 is preferable, More preferably, it is C1-C22, More preferably, it is C1-C16.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいトリアルキルシリル基のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基等の炭素原子数1〜50程度のアルキル基が挙げられる。トリアルキルシリル基の3つのアルキル基は同一でも異なっていてもよい。 Examples of the alkyl group of the trialkylsilyl group that may be substituted for the hydrocarbon group in R 1 in (1) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group. , A pentyl group, a hexyl group, a nonyl group, a dodecyl group, a pentadecyl group, an octadecyl group, a docosyl group and the like, and an alkyl group having about 1 to 50 carbon atoms. The three alkyl groups of the trialkylsilyl group may be the same or different.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom that may be substituted for the hydrocarbon group in R 1 in (1) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいアシル基としては、例えば、アセチル基、プロパノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、2−エチルヘキサノイル基、ベンゾイル基、4−ブチルベンゾイル基などの全炭素数2〜30程度のアシル基が挙げられる。 Examples of the acyl group that may be substituted for the hydrocarbon group in R 1 in (1) include an acetyl group, a propanoyl group, a hexanoyl group, an octanoyl group, a 2-ethylhexanoyl group, a benzoyl group, and a 4-butylbenzoyl group. And an acyl group having 2 to 30 carbon atoms in total.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよい炭化水素オキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロヘキシルメチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、フェニルオキシカルボニル基、4−ブチルフェニルオキシカルボニル基などの全炭素数1〜30程度の炭化水素オキシカルボニル基が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon oxycarbonyl group that may be substituted for the hydrocarbon group represented by R 1 in (1) include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonyl group, and a cyclohexylmethyloxycarbonyl group. Group, n-octyloxycarbonyl group, phenyloxycarbonyl group, 4-butylphenyloxycarbonyl group and the like hydrocarbon oxycarbonyl groups having 1 to 30 carbon atoms in total.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいアミノ基の窒素原子上の2つの水素原子は、それぞれ独立に、炭化水素基、アシル基、又は炭化水素オキシカルボニル基によって置き換わってもよい。炭化水素基、アシル基、及び炭化水素オキシカルボニル基としては前記のものが挙げられる。 The two hydrogen atoms on the nitrogen atom of the amino group that may be substituted with the hydrocarbon group in R 1 in (1) may be independently replaced by a hydrocarbon group, an acyl group, or a hydrocarbon oxycarbonyl group. Good. Examples of the hydrocarbon group, acyl group, and hydrocarbon oxycarbonyl group include those described above.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいアミノカルボニル基は、全炭素数1〜30程度の前記のアミノ基が置換したカルボニル基である。 The aminocarbonyl group which may be substituted with the hydrocarbon group in R 1 in (1) is a carbonyl group substituted with the above amino group having about 1 to 30 carbon atoms.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいイミドイル基としては、例えば、ホルムイミドイル基、アセトイミドイル基、プロピオンイミドイル基、ベンズイミドイル基、N-メチルアセトイミドイル基、N-フェニルアセトイミドイル基などの全炭素数1〜30程度のイミドイル基が挙げられる。 Examples of the imidoyl group that may be substituted for the hydrocarbon group in R 1 in (1) include formimidoyl group, acetimidyl group, propionimidoyl group, benzimidoyl group, N-methylacetimidoyl group, N -Imidoyl groups having about 1 to 30 total carbon atoms such as phenylacetimidoyl group.
(1)中のR1における炭化水素基に置換してよいアゾ基としては、例えば、ジアゼニル基、メチルアゾ基、プロピルアゾ基、フェニルアゾ基などの全炭素数1〜30程度のアゾ基が挙げられる。 Examples of the azo group that may be substituted with the hydrocarbon group in R 1 in (1) include azo groups having about 1 to 30 carbon atoms such as a diazenyl group, a methylazo group, a propylazo group, and a phenylazo group.
式(1)中のR1における炭化水素オキシ基としては、例えば、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、t−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の全炭素数1〜50程度の直鎖、分岐又は環状のアルキルオキシ基;フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−プロピルフェノキシ基、4−イソプロピルフェノキシ基、4−ブチルフェノキシ基、4−t−ブチルフェノキシ基、4−ヘキシルフェノキシ基、4−シクロヘキシルフェノキシ基、4−フェノキシフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などの全炭素数6〜60程度のアリールオキシ基;フェニルメチルオキシ基、1−フェニルエチルオキシ基、2−フェニルエチルオキシ基、1−フェニル−1−プロピルオキシ基、1−フェニル−2−プロピルオキシ基、2−フェニル−2−プロピルオキシ基、1−フェニル−3−プロピルオキシ基、1−フェニル−4−ブチルオキシ基、1−フェニル−5−ペンチルオキシ基、1−フェニル−6−ヘキシルオキシ基などの全炭素数7〜60程度のアラルキルオキシ基が挙げられる。
該炭化水素オキシ基としては、好ましくは炭素数1〜40の炭化水素オキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜30の炭化水素オキシ基であり、さらに好ましくは炭素数1〜20の炭化水素オキシ基である。
Examples of the hydrocarbon oxy group in R 1 in the formula (1) include a methyloxy group, an ethyloxy group, a propyloxy group, an isopropyloxy group, a butyloxy group, an isobutyloxy group, a t-butyloxy group, a pentyloxy group, and hexyl. Linear, branched or cyclic alkyloxy groups having about 1 to 50 carbon atoms, such as oxy group and cyclohexyloxy group; phenoxy group, 4-methylphenoxy group, 4-propylphenoxy group, 4-isopropylphenoxy group, 4- About 6 to 60 carbon atoms such as butylphenoxy group, 4-t-butylphenoxy group, 4-hexylphenoxy group, 4-cyclohexylphenoxy group, 4-phenoxyphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, etc. Aryloxy group; phenylmethyloxy group, 1-phenylethyl Oxy group, 2-phenylethyloxy group, 1-phenyl-1-propyloxy group, 1-phenyl-2-propyloxy group, 2-phenyl-2-propyloxy group, 1-phenyl-3-propyloxy group, Examples include aralkyloxy groups having about 7 to 60 carbon atoms such as 1-phenyl-4-butyloxy group, 1-phenyl-5-pentyloxy group, 1-phenyl-6-hexyloxy group.
The hydrocarbon oxy group is preferably a hydrocarbon oxy group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon oxy group having 1 to 30 carbon atoms, and still more preferably a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. It is an oxy group.
該炭化水素オキシ基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、スルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基としては、前記と同じものが挙げられる。
The hydrocarbon oxy group further includes hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxy group. It may be substituted with a carbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, phosphonic acid group or sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, and azo group are the same as described above. Can be mentioned.
式(1)中のR1における炭化水素チオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、シクロヘキシルメチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、ドデシルチオ基、ペンタデシルチオ基、オクタデシルチオ基、ドコシルチオ基、フェニルチオ基、4−ブチルフェニルチオ基などの全炭素数1〜50程度の炭化水素チオ基が挙げられる。
該炭化水素チオ基としては、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22であり、さらに好ましくは炭素数1〜16である。
Examples of the hydrocarbon thio group in R 1 in the formula (1) include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an isopropylthio group, a butylthio group, an isobutylthio group, a t-butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, and a cyclohexyl group. All carbon such as thio, heptylthio, cyclohexylmethylthio, octylthio, 2-ethylhexylthio, nonylthio, dodecylthio, pentadecylthio, octadecylthio, docosylthio, phenylthio, 4-butylphenylthio A hydrocarbon thio group of about 1 to 50 is mentioned.
As this hydrocarbon thio group, C1-C30 is preferable, More preferably, it is C1-C22, More preferably, it is C1-C16.
該炭化水素チオ基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The hydrocarbon thio group further includes hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxy group. It may be substituted with a carbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, phosphonic acid group, or sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
式(1)中のR1におけるトリアルキルシリル基のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基等の炭素原子数1〜50程度のアルキル基が挙げられる。トリアルキルシリル基の3つのアルキル基は同一でも異なっていてもよい。 Examples of the alkyl group of the trialkylsilyl group in R 1 in the formula (1) include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, Examples thereof include alkyl groups having about 1 to 50 carbon atoms such as nonyl group, dodecyl group, pentadecyl group, octadecyl group and docosyl group. The three alkyl groups of the trialkylsilyl group may be the same or different.
式(1)中のR1におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。 As a halogen atom in R < 1 > in Formula (1), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
式(1)中のR1におけるアシル基としては、例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、シクロヘキシルアセチル基、ベンゾイル基、4−ブチルベンゾイル基などの全炭素数2〜50程度のアシル基が挙げられる。
該アシル基としては、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜22であり、さらに好ましくは炭素数2〜16である。
Examples of the acyl group in R 1 in the formula (1) include acyl groups having about 2 to 50 carbon atoms such as acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, cyclohexylacetyl group, benzoyl group and 4-butylbenzoyl group. Can be mentioned.
As this acyl group, C2-C30 is preferable, More preferably, it is C2-C22, More preferably, it is C2-C16.
該アシル基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The acyl group further includes a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a mercapto group, an acyl group, a formyl group, a carboxyl group, and a hydrocarbon oxycarbonyl group. , An amino group, an aminocarbonyl group, an imidoyl group, an azo group, a phosphonic acid group, or a sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
式(1)中のR1における炭化水素オキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロヘキシルメチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、フェニルオキシカルボニル基、4−ブチルフェニルオキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基などの全炭素数2〜50程度の炭化水素オキシカルボニル基が挙げられる。
該炭化水素オキシカルボニル基としては、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜22であり、さらに好ましくは炭素数2〜16である。
Examples of the hydrocarbon oxycarbonyl group in R 1 in the formula (1) include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonyl group, a cyclohexylmethyloxycarbonyl group, and an n-octyloxycarbonyl group. Group, a phenyloxycarbonyl group, a 4-butylphenyloxycarbonyl group, a 1-naphthyloxycarbonyl group and the like, and a hydrocarbon oxycarbonyl group having about 2 to 50 carbon atoms in total.
As this hydrocarbon oxycarbonyl group, C2-C30 is preferable, More preferably, it is C2-C22, More preferably, it is C2-C16.
該炭化水素オキシカルボニル基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The hydrocarbon oxycarbonyl group further includes hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon. It may be substituted with an oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, phosphonic acid group, or sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
式(1)中のR1におけるアミノ基において、窒素原子上の2つの水素原子は、それぞれ独立に、炭化水素基、アシル基、又は炭化水素オキシカルボニル基によって置き換わってもよく、全炭素数が0〜50程度である。炭化水素基、アシル基としては前記のものが挙げられる。
該アミノ基としては、炭素数0〜30が好ましく、より好ましくは炭素数0〜22であり、さらに好ましくは炭素数0〜16である。
In the amino group at R 1 in formula (1), two hydrogen atoms on the nitrogen atom may each independently be replaced by a hydrocarbon group, an acyl group, or a hydrocarbon oxycarbonyl group, and the total number of carbon atoms is It is about 0-50. The above-mentioned thing is mentioned as a hydrocarbon group and an acyl group.
The amino group preferably has 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 22 carbon atoms, and still more preferably 0 to 16 carbon atoms.
式(1)中のR1におけるアミノカルボニル基は、前記のアミノ基が置換したカルボニル基であり、全炭素数が1〜50程度である。
該アミノカルボニル基としては、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22であり、さらに好ましくは炭素数1〜16である。
The aminocarbonyl group in R 1 in Formula (1) is a carbonyl group substituted with the amino group, and has a total carbon number of about 1 to 50.
As this aminocarbonyl group, C1-C30 is preferable, More preferably, it is C1-C22, More preferably, it is C1-C16.
式(1)中のR1におけるイミドイル基としては、例えば、ホルムイミドイル基、アセトイミドイル基、プロピオンイミドイル基、ベンズイミドイル基、N-メチルアセトイミドイル基、N-フェニルアセトイミドイル基などの全炭素数1〜50程度のイミドイル基が挙げられる。
該イミドイル基としては、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22であり、さらに好ましくは炭素数1〜16である。
Examples of the imidoyl group in R 1 in the formula (1) include formimidoyl group, acetimidoyl group, propionimidoyl group, benzimidoyl group, N-methylacetimidoyl group, N-phenylacetimidoyl group, and the like. And an imidoyl group having about 1 to 50 total carbon atoms.
As this imidoyl group, C1-C30 is preferable, More preferably, it is C1-C22, More preferably, it is C1-C16.
該イミドイル基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The imidoyl group further includes hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group. , An amino group, an aminocarbonyl group, an imidoyl group, an azo group, a phosphonic acid group, or a sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
式(1)中のR1におけるアゾ基としては、例えば、メチルアゾ基、プロピルアゾ基、フェニルアゾ基などの全炭素数1〜50程度のアゾ基が挙げられる。
該アゾ基としては、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜22であり、さらに好ましくは炭素数1〜16である。
Examples of the azo group for R 1 in formula (1) include azo groups having about 1 to 50 carbon atoms such as a methylazo group, a propylazo group, and a phenylazo group.
As this azo group, C1-C30 is preferable, More preferably, it is C1-C22, More preferably, it is C1-C16.
該アゾ基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The azo group further includes a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a mercapto group, an acyl group, a formyl group, a carboxyl group, and a hydrocarbon oxycarbonyl group. , An amino group, an aminocarbonyl group, an imidoyl group, an azo group, a phosphonic acid group, or a sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
式(1)中のR1におけるアシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、ブチリルオキシ基、オクタノイルオキシ基、2−エチルヘキサノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、4−ブチルベンゾイルオキシ基などの全炭素数1〜50程度のアシルオキシ基が挙げられる。
該アシルオキシ基としては、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜22であり、さらに好ましくは炭素数2〜16である。
Examples of the acyloxy group in R 1 in the formula (1) include all carbons such as acetyloxy group, butyryloxy group, octanoyloxy group, 2-ethylhexanoyloxy group, benzoyloxy group, 4-butylbenzoyloxy group, and the like. An acyloxy group of about 1 to 50 is mentioned.
As this acyloxy group, C2-C30 is preferable, More preferably, it is C2-C22, More preferably, it is C2-C16.
該アシルオキシ基は、さらに炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、ホスホン酸基、又はスルホン酸基で置換されていてもよい。
ここで、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、としては、前記と同じものが挙げられる。
The acyloxy group further includes a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a mercapto group, an acyl group, a formyl group, a carboxyl group, and a hydrocarbon oxycarbonyl group. , An amino group, an aminocarbonyl group, an imidoyl group, an azo group, a phosphonic acid group, or a sulfonic acid group.
Here, the hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, acyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group are the same as described above. Is mentioned.
安定性の観点から、式(1)中のR1として好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、カルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基であり、より好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ニトロ基、シアノ基、アシル基であり、さらに好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基である。 From the viewpoint of stability, R 1 in formula (1) is preferably a hydrocarbon group, hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group. An acyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, and a sulfonic acid group, more preferably a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a nitro group, a cyano group, and an acyl group, More preferred are a hydrocarbon group and a hydrocarbon oxy group.
式(1)中におけるnは0から30の整数を表す。nの数は、好ましくは0から20の整数であり、より好ましくは0から10の整数であり、さらに好ましくは0から5の整数である。nが2以上の整数を表す場合には、複数あるR1は互いに同一でも異なっていてもよい。 N in the formula (1) represents an integer of 0 to 30. The number of n is preferably an integer of 0 to 20, more preferably an integer of 0 to 10, and further preferably an integer of 0 to 5. When n represents an integer of 2 or more, the plurality of R 1 may be the same as or different from each other.
式(1)中におけるAr1がベンゼン環から水素原子を2個取り除いた原子団の場合は、nが1から4の整数を表す。このときnの数は、好ましくは1から3の整数であり、より好ましくは1から2の整数であり、特に好ましくは1である。nが1の場合には、本発明のポリアリーレンにおいて、頭−尾結合の位置規則性の効果がより出やすい構造をとる。 In the case where Ar 1 in formula (1) is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, n represents an integer of 1 to 4. At this time, the number of n is preferably an integer of 1 to 3, more preferably an integer of 1 to 2, and particularly preferably 1. When n is 1, the polyarylene of the present invention has a structure in which the effect of positional regularity of the head-to-tail bond is more likely to occur.
式(1)中におけるAr1が芳香環を1つ以上含む縮合環から芳香環の炭素原子に結合している水素原子を2個取り除いた残りの原子団であり、かつ、Ar1における1つのsp3炭素上に二つのR1が存在する場合は、二つのR1どうしでスピロ環を形成してもよい。 Ar 1 in formula (1) is a remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms bonded to a carbon atom of an aromatic ring from a condensed ring containing one or more aromatic rings, and one Ar 1 When two R 1 are present on the sp 3 carbon, a spiro ring may be formed between the two R 1 .
有機化学・生化学命名法(上)(改定第2版、南江堂、1988年)の規則A-13及び規則A-24に記載のIUPAC有機化学命名法に従い、式(1)で表される繰り返し単位を2価の基として炭素原子の番号を付けたとき、遊離原子価が出ている2つの炭素原子のうち、該番号の小さい炭素原子を頭、該番号の大きい炭素原子を尾とする。ここで遊離原子価とは、有機化学・生化学命名法(上)(改定第2版、南江堂、1988年)に記載のとおり、他の遊離原子価と結合を形成できるものを言う。 In accordance with the IUPAC organic chemical nomenclature described in Rules A-13 and A-24 of Organic Chemistry / Biochemical Nomenclature (above) (Revised 2nd Edition, Nanedo, 1988), the repetition represented by formula (1) When the number of a carbon atom is given with the unit as a divalent group, out of the two carbon atoms having a free valence, the carbon atom with the lower number is the head and the carbon atom with the higher number is the tail. As used herein, the free valence refers to those that can form bonds with other free valences as described in Organic Chemistry / Biochemical Nomenclature (above) (Revised 2nd Edition, Nankodo, 1988).
例えば、式(2)で表される2価の基の場合、IUPAC有機化学命名法に従って炭素原子の番号を付け、番号mの炭素原子をCmで表すと式(2−a)のようになる。(ここで、式(2)及び(2−a)においてR2は置換基を表し、式(1)におけるR1が表す置換基と同じ置換基を表す。mは1以上の整数を表す。)式(2−a)において、遊離原子価が出ている2つの炭素とはC1とC4であり、これらのうち炭素原子の番号の小さいC1が頭であり、炭素原子の番号の大きいC4が尾となる。
本発明において、式(1)で表される繰り返し単位は、頭と尾を結ぶ直線の中点において該直線と直交する2回対称軸をいかなる場合も持たない。
ここで、2回対称軸とは、アトキンス物理化学(上)(第4版、東京化学同人、1993年)第633頁に記載のとおり、ある物体をその軸のまわりに180°回転させたときに物体がもとと同じに見える軸である。
In the present invention, the repeating unit represented by the formula (1) does not have any two-fold symmetry axis perpendicular to the straight line at the midpoint of the straight line connecting the head and tail.
Here, the two-fold symmetry axis means that when an object is rotated 180 ° around its axis as described in Atkins physical chemistry (top) (4th edition, Tokyo Kagaku Dojin, 1993) page 633 This is the axis where the object looks the same as the original.
例えば、式(2−a)で表される2価基の場合、頭と尾を結ぶ直線の中点とは、同一の二価基内の炭素原子C1と炭素原子C4とを結んだ直線上において炭素原子C1とC4から等しい距離にある点である。ここで、頭と尾を結ぶ直線の中点において、該直線に直交するいかなる直線を軸にして180°回転させても、回転させる前の物体と回転させた後の物体は重なり合わないため、いかなる場合も2回対称軸は存在し得ない。したがって、式(2−a)で表される2価基は式(1)で表される繰り返し単位に含まれる。 For example, in the case of the divalent group represented by the formula (2-a), the midpoint of the straight line connecting the head and tail connects carbon atom C 1 and carbon atom C 4 in the same divalent group. It is a point that is at an equal distance from the carbon atoms C 1 and C 4 on the straight line. Here, at the midpoint of the straight line connecting the head and tail, the object before rotating and the object after rotating do not overlap even if rotated 180 ° around any straight line orthogonal to the straight line. In no case can a two-fold symmetry axis exist. Therefore, the divalent group represented by the formula (2-a) is included in the repeating unit represented by the formula (1).
また、例えば、式(3)で表される2価基の場合、IUPAC有機化学命名法に従い炭素原子の番号を付け、番号mの炭素原子をCmで表すと式(3−a)のようになる。(ここで、mは1以上の整数を表す。)式(3−a)において、遊離原子価が出ている2つの炭素とはC1とC4であり、これらのうち炭素原子の番号の小さいC1はが頭であり、炭素原子の番号の大きいC4が尾となる。ここで、頭と尾を結ぶ直線とは同一の二価基内の炭素原子C1と炭素原子C4とを結んだ直線のことである。このとき、頭と尾を結ぶ直線の中点において該直線と直交する直線を軸として180°回転させると、回転させる前の物体と回転させた後の物体は重なり合うため、この軸は2回対称軸となり得る。したがって、式(3)で表される2価基は式(1)で表される繰り返し単位に含まれない。
上記の2回対称軸の存在の有無を確認する際、R1で表される置換基のうちR2と異なる置換基と遊離原子価とを置き換えて考えればより確認しやすい。
Further, for example, in the case of the divalent group represented by the formula (3), the number of carbon atoms is attached according to the IUPAC organic chemical nomenclature, and the carbon atom of the number m is represented by C m as shown in the formula (3-a) become. (Here, m represents an integer of 1 or more.) In the formula (3-a), the two carbons having free valences are C 1 and C 4 , and of these, the number of the carbon atom The smaller C 1 is the head and the larger carbon atom C 4 is the tail. Here, the straight line connecting the head and tail is a straight line connecting carbon atom C 1 and carbon atom C 4 in the same divalent group. At this time, if the center point of the straight line connecting the head and tail is rotated by 180 ° about the straight line orthogonal to the straight line, the object before the rotation and the object after the rotation overlap, so this axis is symmetric twice It can be an axis. Therefore, the divalent group represented by the formula (3) is not included in the repeating unit represented by the formula (1).
When confirming the presence or absence of the above two-fold symmetry axis, it is easier to confirm by substituting a substituent different from R 2 and a free valence among the substituents represented by R 1 .
本発明におけるポリアリーレンが含む式(1)で表される繰り返し単位としては、具体的には下記式(4A-1)〜(4A-9)、(4B-1)〜(4B-12)、(4C-1)〜(4C-24)、(4D-1)〜(4D-25)、(4E-1)〜(4E-5)、(4F-1)〜(4F-3)、(4G-1)〜(4G-10)、(4H-1)〜(4H-50)にて例示される。ここで、R3、R4、R5はそれぞれ式(1)におけるR1が表す置換基と同じ置換基を表す。一つの繰り返し単位内に複数のR3が存在する場合にはR3はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。一つの繰り返し単位内にR3及びR4が共存する場合にはR3及びR4はそれぞれ異なる置換基を表し、一つの繰り返し単位内にR3、R4、及びR5が共存する場合にはR3、R4、及びR5はそれぞれ異なる置換基を表す。 Specific examples of the repeating unit represented by the formula (1) contained in the polyarylene in the present invention include the following formulas (4A-1) to (4A-9), (4B-1) to (4B-12), (4C-1) to (4C-24), (4D-1) to (4D-25), (4E-1) to (4E-5), (4F-1) to (4F-3), (4G -1) to (4G-10) and (4H-1) to (4H-50). Here, R 3 , R 4 and R 5 each represent the same substituent as the substituent represented by R 1 in Formula (1). When a plurality of R 3 are present in one repeating unit, R 3 may be the same as or different from each other. If R 3 and R 4 coexist within one repeating unit represent different substituents R 3 and R 4 each, in one of the repeat units R 3, R 4, and when R 5 coexist R 3 , R 4 , and R 5 each represent a different substituent.
本発明のポリアリーレンが含む式(1)で表される繰り返し単位としては、好ましくは式(4B-1)〜(4B-12)、(4C-1)〜(4C-24)、(4D-1)〜(4D-25)、(4E-1)〜(4E-5)、(4F-1)〜(4F-3)、(4G-1)〜(4G-10)、及び(4H-1)〜(4H-50)で表される繰り返し単位であり、より好ましくは式(4B-1)〜(4B-12)、(4C-1)〜(4C-24)、(4G-1)〜(4G-10)、及び(4H-1)〜(4H-50)で表される繰り返し単位であり、さらに好ましくは式(4C-15)〜(4C-24)、(4G-1)〜(4G-10)、及び(4H-1)〜(4H-50)で表される繰り返し単位であり、さらに好ましくは(4G-1)〜(4G-10)、及び(4H-1)〜(4H-50)で表される繰り返し単位であり、さらに好ましくは式(4H-1)〜(4H-50)で表される繰り返し単位である。 The repeating unit represented by the formula (1) contained in the polyarylene of the present invention is preferably a formula (4B-1) to (4B-12), (4C-1) to (4C-24), (4D- 1) to (4D-25), (4E-1) to (4E-5), (4F-1) to (4F-3), (4G-1) to (4G-10), and (4H-1 ) To (4H-50), more preferably represented by formulas (4B-1) to (4B-12), (4C-1) to (4C-24), (4G-1) to (4G-10) and repeating units represented by (4H-1) to (4H-50), more preferably formulas (4C-15) to (4C-24), (4G-1) to (4 4G-10) and repeating units represented by (4H-1) to (4H-50), more preferably (4G-1) to (4G-10), and (4H-1) to (4H -50), more preferably repeating units represented by formulas (4H-1) to (4H-50).
本発明におけるポリアリーレンのサイズ排除クロマトグラフィー(以後、SECと呼ぶ)によるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、5.0×102から1.0×106であり、安定性、溶解性などの観点から、好ましくは1.0×103から5.0×105であり、より好ましくは2.0×103から2.0×105である。また、本発明におけるポリアリーレンのSECによるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、1.0×103から2.0×106であり、安定性、溶解性、製膜性などの観点から、好ましくは2.0×103から1.0×106であり、より好ましくは5.0×103から5.0×105である。 The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by size exclusion chromatography (hereinafter referred to as SEC) of polyarylene in the present invention is 5.0 × 10 2 to 1.0 × 10 6 , from the viewpoint of stability, solubility, and the like. , Preferably 1.0 × 10 3 to 5.0 × 10 5 , more preferably 2.0 × 10 3 to 2.0 × 10 5 . The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of the polyarylene in the present invention by SEC is 1.0 × 10 3 to 2.0 × 10 6 , and preferably 2.0 from the viewpoint of stability, solubility, film forming property, and the like. × 10 3 to 1.0 × 10 6 , more preferably 5.0 × 10 3 to 5.0 × 10 5 .
本発明のポリアリーレンにおいては、式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位のみからなる連鎖を含み、該連鎖を形成する繰り返し単位の数の平均値(以後、平均連結数と呼ぶ)が3以上である。 The polyarylene of the present invention contains a chain composed of only one kind of repeating unit represented by the formula (1), and the average value of the number of repeating units forming the chain (hereinafter referred to as the average number of linkages) Is 3 or more.
ここで、平均連結数は、本発明のポリアリーレンに含まれる繰り返し単位が式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位のみである場合は、例えば、下式(A1)で表される。
平均連結数 = Mn / FW1 (A1)
(式(A1)において、Mnは本発明のポリアリーレンのSECで測定したポリスチレン換算の数平均分子量を表し、FW1は式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位の式量を表す。)
Here, when the repeating unit contained in the polyarylene of the present invention is only one kind of repeating unit represented by the formula (1), the average number of connections is represented by the following formula (A1), for example. .
Average number of connections = Mn / FW 1 (A1)
(In formula (A1), Mn represents the number average molecular weight in terms of polystyrene measured by SEC of the polyarylene of the present invention, and FW 1 represents the formula weight of one kind of repeating unit represented by formula (1). .)
また、本発明のポリアリーレンにおいて、式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位(下記式(A2)中で「繰り返し単位Q」という。)と、該繰り返し単位以外の繰り返し単位とが含まれる場合には、平均連結数(NQと呼ぶ)は、例えば、下式(A2)で表される。
平均連結数(NQ) = N1 / N2 (A2)
(式中、N1は本発明のポリアリーレンの単位量あたりに含まれる繰り返し単位Qの数であり、N2は本発明のポリアリーレンの単位量あたりに含まれる繰り返し単位Qで形成されるブロックの数である。ここで、繰り返し単位Qで形成されるブロックとは下記式(BR)で表される。)
(式中、Ar6は式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位を表し、gは1以上の整数を表す。該ブロックにはAr6で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位又は末端基が隣接する。)
In the polyarylene of the present invention, one type of repeating unit represented by the formula (1) (referred to as “repeating unit Q” in the following formula (A2)) and a repeating unit other than the repeating unit are: when included, (referred to as N Q) average chain number, for example, represented by the following formula (A2).
Average number of connections (N Q ) = N1 / N2 (A2)
(In the formula, N1 is the number of repeating units Q contained per unit amount of the polyarylene of the present invention, and N2 is the number of blocks formed of the repeating units Q contained per unit amount of the polyarylene of the present invention. Here, the block formed of the repeating unit Q is represented by the following formula (BR).)
(In the formula, Ar 6 represents one kind of repeating unit represented by the formula (1), and g represents an integer of 1 or more. In the block, a repeating unit other than the repeating unit represented by Ar 6 or The end groups are adjacent.)
本発明のポリアリーレンにおける平均連結数の下限は、結晶性、配向性、導電性などの観点から、好ましくは5であり、より好ましくは6であり、さらに好ましくは7であり、さらにより好ましくは8であり、さらにより好ましくは10であり、さらにより好ましくは12であり、さらにより好ましくは15であり、さらにより好ましくは20であり、さらにより好ましくは30であり、さらにより好ましくは50であり、さらに好ましくは100である。
本発明のポリアリーレンにおける平均連結数の上限は、好ましくは5000であり、より好ましくは1000であり、さらに好ましくは500である。
The lower limit of the average number of connections in the polyarylene of the present invention is preferably 5 from the viewpoints of crystallinity, orientation, conductivity, etc., more preferably 6, more preferably 7, even more preferably. 8, even more preferably 10, still more preferably 12, still more preferably 15, still more preferably 20, even more preferably 30, and even more preferably 50. Yes, more preferably 100.
The upper limit of the average number of connections in the polyarylene of the present invention is preferably 5000, more preferably 1000, and even more preferably 500.
本発明のポリアリーレンにおいては、式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位どうしの間で形成された全結合数に対する、頭と尾の間で形成された結合数の割合が85%以上であることを要する。安定性の観点から、式(1)で表される繰り返し単位どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合としては、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上である。 In the polyarylene of the present invention, the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between one type of repeating unit represented by the formula (1) is 85%. It is necessary to be above. From the viewpoint of stability, the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between the repeating units represented by formula (1) is preferably 90% or more, more Preferably it is 95% or more, Most preferably, it is 98% or more.
隣り合う繰り返し単位どうしの間で形成される結合としては、例えば、上記式(2)で表される繰り返し単位の場合、下記式(2-b)、(2−c)、及び(2−d)で表される結合の三種類が存在する。この中で、式(2−b)で表される結合が頭と尾の間で形成された結合である。
本発明のポリアリーレンは、式(1)で表されるある1種類の繰り返し単位のみからなる連鎖を含み、該連鎖を形成する繰り返し単位の数の平均値が3以上であれば、該繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。式(1)で示されるある1種類の繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の50モル%以上であることが好ましく、より好ましくは70モル%であり、さらに好ましくは80モル%以上であり、特に好ましくは90モル%以上である。 The polyarylene of the present invention contains a chain composed of only one kind of repeating unit represented by the formula (1), and the repeating unit is an average number of repeating units forming the chain is 3 or more. Other repeating units may be included. The total of one type of repeating unit represented by the formula (1) is preferably 50 mol% or more of all repeating units, more preferably 70 mol%, still more preferably 80 mol% or more, Preferably it is 90 mol% or more.
本発明のポリアリーレンに含まれてもよい、式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位としては、下式の(5)、(6)、(7)、及び(8)が例示される。なお、下式(5)、(6)、(7)、及び(8)で表される繰り返し単位に、前記式(1)で表される繰り返し単位は含まれない。
式中、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5はそれぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基又は金属錯体構造を有する2価の基を示す。Ar3が複数存在する場合には、同一であっても異なっていてもよい。X1、X2及びX3はそれぞれ独立に、−CRa=CRb−、−C≡C−、−N(Rc)−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、又は−(SiRdRe)q−を示す。Ra及びRbは、それぞれ独立に、水素原子、1価の炭化水素基(アルキル基、アリール基等)、1価の複素環基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基(置換カルボキシル基等)又はシアノ基を示す。Rc、Rd及びReは、それぞれ独立に、水素原子、1価の炭化水素基、(アルキル基、アリール基、アリールアルキル基等)、1価の複素環基を示す。pは1又は2を示す。qは1〜12の整数を示す。Ra、Rb、Rc、Rd及びReがそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Ra、Rb、Rc、Rd及びReで表される1価の炭化水素基の具体例としては、式(1)におけるR1で表される1価の炭化水素基の例が挙げられる。Ra及びRbで表される炭化水素オキシカルボニル基の具体例としては、式(1)におけるR1で表される炭化水素オキシカルボニル基の例が挙げられる。
Examples of the repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (1) that may be included in the polyarylene of the present invention include the following formulas (5), (6), (7), and (8). Is done. The repeating units represented by the following formulas (5), (6), (7), and (8) do not include the repeating units represented by the formula (1).
In the formula, Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 each independently represent an arylene group, a divalent heterocyclic group or a divalent group having a metal complex structure. When a plurality of Ar 3 are present, they may be the same or different. X 1 , X 2 and X 3 are each independently —CR a ═CR b —, —C≡C—, —N (R c ) —, —O—, —S—, —SO—, —SO 2. -, or - (SiR d R e) q - shows a. R a and R b are each independently a hydrogen atom, monovalent hydrocarbon group (alkyl group, aryl group, etc.), monovalent heterocyclic group, carboxyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group (substituted carboxyl group, etc.) Or a cyano group is shown. R c , R d and R e each independently represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group, (an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, etc.), or a monovalent heterocyclic group. p represents 1 or 2. q represents an integer of 1 to 12. When there are a plurality of R a , R b , R c , R d, and R e , they may be the same or different. Specific examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R a , R b , R c , R d and R e include the examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 1 in the formula (1). Can be mentioned. Specific examples of the hydrocarbon oxycarbonyl group represented by R a and R b include the hydrocarbon oxycarbonyl group represented by R 1 in Formula (1).
ここでアリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子2個を除いた原子団であり、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。アリーレン基は置換基を有していてもよい。
置換基としては、式(1)におけるR1で表される置換基及び1価の複素環基が挙げられ、好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、カルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基であり、より好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ニトロ基、シアノ基、アシル基であり、さらに好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基である。
アリーレン基における置換基を除いた部分の炭素数は通常6〜60程度であり、好ましくは6〜20である。また、アリーレン基の置換基を含めた全炭素数は、通常6〜100程度である。
アリーレン基としては、フェニレン基(例えば、下式(9A-1)〜(9A-3))、ナフタレンジイル基(下式(9B-1)〜(9B-6))、アントラセン−ジイル基(下式(9C-1)〜(9C-5))、ビフェニル−ジイル基(下式(9D-1)〜(9D-6))、ターフェニル−ジイル基(下式(9E-1)〜(9E-3))、縮合環化合物基(下式(9F-1)〜(9F-6))、フルオレン−ジイル基(下式(9F-7)〜(9F-9))、スチルベン−ジイル(下式(9G-1)〜(9G-4))、ジスチルベン−ジイル(下式(9G-5),(9G-6))などが例示される。中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、及びスチルベン−ジイル基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基及びフルオレン−ジイル基がより好ましく、フェニレン基、及びフルオレン−ジイル基がさらに好ましく、フルオレン−ジイル基がとりわけ好ましい。
Here, the arylene group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon, and those having a condensed ring, two or more independent benzene rings or condensed rings are directly or via a group such as vinylene. Are also included. The arylene group may have a substituent.
Examples of the substituent include a substituent represented by R 1 in formula (1) and a monovalent heterocyclic group, preferably a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, Halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, carboxyl group, phosphonic acid group, sulfonic acid group, more preferably hydrocarbon group, hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkyl A silyl group, a nitro group, a cyano group, and an acyl group are preferable, and a hydrocarbon group and a hydrocarbon oxy group are more preferable.
Carbon number of the part except the substituent in an arylene group is about 6-60 normally, Preferably it is 6-20. Moreover, the total carbon number including the substituent of an arylene group is about 6-100 normally.
As an arylene group, a phenylene group (for example, the following formulas (9A-1) to (9A-3)), a naphthalenediyl group (the following formulas (9B-1) to (9B-6)), an anthracene-diyl group (lower Formulas (9C-1) to (9C-5)), biphenyl-diyl groups (the following formulas (9D-1) to (9D-6)), terphenyl-diyl groups (the following formulas (9E-1) to (9E) -3)), condensed ring compound groups (following formulas (9F-1) to (9F-6)), fluorene-diyl groups (following formulas (9F-7) to (9F-9)), stilbene-diyl (lower Formulas (9G-1) to (9G-4)), distilbene-diyl (the following formulas (9G-5), (9G-6)) and the like are exemplified. Among them, a phenylene group, a biphenylene group, a fluorene-diyl group, and a stilbene-diyl group are preferable, a phenylene group, a biphenylene group, and a fluorene-diyl group are more preferable, a phenylene group and a fluorene-diyl group are further preferable, and a fluorene-diyl group. Is particularly preferred.
また、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5における2価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子2個を除いた残りの原子団をいい、該基は置換基を有していてもよい。
ここに複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。2価の複素環基の中では、芳香族複素環基が好ましい。
置換基としては、式(1)におけるR1が表す置換基及び1価の複素環基が挙げられ、好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、カルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基であり、より好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ニトロ基、シアノ基、アシル基であり、さらに好ましくは炭化水素基、炭化水素オキシ基である。
2価の複素環基における置換基を除いた部分の炭素数は通常3〜60程度である。また、2価の複素環基の置換基を含めた全炭素数は、通常3〜100程度である。
The divalent heterocyclic group in Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 is the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from the heterocyclic compound, and the group has a substituent. May be.
Here, the heterocyclic compound is an organic compound having a cyclic structure, and the elements constituting the ring include not only carbon atoms but also hetero atoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, boron, and arsenic in the ring. Say things. Of the divalent heterocyclic groups, an aromatic heterocyclic group is preferable.
Examples of the substituent include a substituent represented by R 1 in Formula (1) and a monovalent heterocyclic group, and preferably a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom. , Nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group, carboxyl group, phosphonic acid group, sulfonic acid group, more preferably hydrocarbon group, hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group , A nitro group, a cyano group and an acyl group, more preferably a hydrocarbon group and a hydrocarbon oxy group.
Carbon number of the part except the substituent in a bivalent heterocyclic group is about 3-60 normally. Moreover, the total carbon number including the substituent of a bivalent heterocyclic group is about 3-100 normally.
2価の複素環基としては、例えば以下のものが挙げられる。
ヘテロ原子として、窒素を含む2価の複素環基;ピリジンージイル基(下式(9H-1)〜(9H−6))、ジアザフェニレン基(下式(9H-7)〜(9H−10))、キノリンジイル基(下式(9I-1)〜(9I−15))、キノキサリンジイル基(下式(9I-16)〜(9I−20))、アクリジンジイル基(下式(9I-21)〜(9I−24))、ビピリジルジイル基(下式(9J-1)〜(9J−3))、フェナントロリンジイル基(下式(9J-4)〜(9J−6))など。
ヘテロ原子として酸素、ケイ素、窒素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基(下式(9J-7)〜(9J−21))。
ヘテロ原子として酸素、ケイ素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基(下式(9K-1)〜(9K−5))が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、ケイ素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環縮合複素基(下式(9K-6)〜(9K−16))が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、ケイ素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基(下式(9L-1)〜(9L−2))が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、ケイ素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(下式(9L-3)〜(9L−9))が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む5員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基(下式(9M-1)〜(9M−6))が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む6員環複素環基にフェニル基が縮環した基(下式(9M-7)〜(9M−15))が挙げられる。
Examples of the divalent heterocyclic group include the following.
Divalent heterocyclic group containing nitrogen as a hetero atom; pyridine-diyl group (the following formula (9H-1) to (9H-6)), diazaphenylene group (the following formula (9H-7) to (9H-10) ), Quinoline diyl group (following formula (9I-1) to (9I-15)), quinoxaline diyl group (following formula (9I-16) to (9I-20)), acridine diyl group (following formula (9I-21) To (9I-24)), bipyridyldiyl groups (the following formulas (9J-1) to (9J-3)), phenanthroline diyl groups (the following formulas (9J-4) to (9J-6)), and the like.
Groups having a fluorene structure containing oxygen, silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (the following formulas (9J-7) to (9J-21)).
5-membered ring heterocyclic groups (the following formulas (9K-1) to (9K-5)) containing oxygen, silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a heteroatom are exemplified.
5-membered ring condensed hetero groups containing oxygen, silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (the following formulas (9K-6) to (9K-16)) can be mentioned.
A 5-membered ring heterocyclic group containing oxygen, silicon, nitrogen, sulfur, selenium, etc. as a heteroatom, which is bonded at the α-position of the heteroatom to form a dimer or oligomer (formula (9L-1) to (9L-2)).
5-membered heterocyclic groups containing oxygen, silicon, nitrogen, sulfur, selenium, etc. as heteroatoms, which are bonded to the phenyl group at the α-position of the heteroatoms (the following formulas (9L-3) to (9L-9) )).
Examples include groups (following formulas (9M-1) to (9M-6)) in which a 5-membered condensed heterocyclic group containing oxygen, nitrogen, sulfur, etc. as a hetero atom is substituted with a phenyl group, a furyl group, or a thienyl group. .
Examples include groups (the following formulas (9M-7) to (9M-15)) in which a phenyl group is condensed to a 6-membered heterocyclic group containing oxygen, nitrogen, sulfur and the like as a hetero atom.
また、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5における金属錯体構造を有する2価の基とは、
有機配位子を有する金属錯体の有機配位子から水素原子を2個除いた残りの2価の基である。
該有機配位子の炭素数は、通常4〜60程度であり、その例としては、8−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、2−フェニル−ピリジン及びその誘導体、2−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、2−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体などが挙げられる。
また、該錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウムなどが挙げられる。
有機配位子を有する金属錯体としては、低分子の蛍光材料、燐光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体などが挙げられる。
The divalent group having a metal complex structure in Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 is
This is a remaining divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an organic ligand of a metal complex having an organic ligand.
The organic ligand usually has about 4 to 60 carbon atoms. Examples thereof include 8-quinolinol and derivatives thereof, benzoquinolinol and derivatives thereof, 2-phenyl-pyridine and derivatives thereof, and 2-phenyl-benzo. Examples include thiazole and derivatives thereof, 2-phenyl-benzoxazole and derivatives thereof, porphyrin and derivatives thereof.
Examples of the central metal of the complex include aluminum, zinc, beryllium, iridium, platinum, gold, europium, and terbium.
Examples of the metal complex having an organic ligand include a low-molecular fluorescent material, a metal complex known as a phosphorescent material, and a triplet light-emitting complex.
金属錯体構造を有する2価の基としては、具体的には、下記式の(9N-1)〜(9N-7)が例示される。
上記式(9A-1)〜(9A-3)、(9B−1)〜(9B-6)、(9C-1)〜(9C-5)、(9D-1)〜(9D-6)、(9E-1)〜(9E-3)、(9F-1)〜(9F-9)、(9G-1)〜(9G-6)、(9H-1)〜(9H-10)、(9I-1)〜(9I-24)、(9J-1)〜(9J-21)、(9K-1)〜(9K-16)、(9L-1)〜(9L-9)、(9M−1)〜(9M-6)、(9M-7)〜(9M−15)、及び(9N-1)〜(9N-7)において、RAはそれぞれ独立に、水素原子、又は式(1)におけるR1が表す置換基であり、好ましくは水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、カルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基であり、より好ましくは水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ニトロ基、シアノ基、アシル基であり、さらに好ましくは水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基である。式(9A-1)〜(9A-3)、(9B−1)〜(9B-10)、(9C-1)〜(9C-6)、(9D-1)〜(9D-6)、(9E-1)〜(9E-3)、(9F-1)〜(9F-9)、(9G-1)〜(9G-6)、(9H-1)〜(9H-10)、(9I-1)〜(9I-24)、(9J-1)〜(9J-21)、(9K-1)〜(9K-16)、(9L-1)〜(9L-9)、(9M−1)〜(9M-6)、(9M-7)〜(9M−15)、及び(9N-1)〜(9N-7)の基が有する炭素原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
前記式(5)で表される繰り返し単位の具体例は、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5で表されるアリーレン基、2価の複素環基又は金属錯体構造を有する2価の基の具体例と同じであり、好ましくは式(9A-1)〜(9A-3)、(9B−1)〜(9B-6)、(9C-1)〜(9C-5)、(9D-1)〜(9D-6)、(9F-1)〜(9F-9)、(9G-1)〜(9G-6)、(9I-1)〜(9I-24)、(9J-7)〜(9J-21)、(9K-6)〜(9K-16)、(9L-3)〜(9L-9)、(9M−1)〜(9M-6)、及び(9M-7)〜(9M−15)で表される基であり、より好ましくは式(9A-1)〜(9A-3)、(9B−1)〜(9B-6)、(9C-1)〜(9C-5)、(9F-7)〜(9F-9)、(9G−1)〜(9G−4)、(9J-13)〜(9J-15)、(9J-19)〜(9J-21)、(9K-15)〜(9K-16)、(9L-3)〜(9L-9)、(9M−1)〜(9M-6)、及び(9M-7)〜(9M−12)で表される基であり、さらに好ましくは式(9A-1)〜(9A-3)、(9F-7)〜(9F-9)、(9J-13)〜(9J-15)、(9J-19)〜(9J-21)、(9K-15)〜(9K-16)、(9M−1)〜(9M-6)、及び(9M-7)〜(9M−12)で表される基であり、中でも好ましくは式(9F-7)〜(9F-9)、(9J-13)〜(9J-15)、(9J-19)〜(9J-21)、(9K-15)〜(9K-16)、(9M−1)〜(9M-6)、及び(9M-7)〜(9M−12)で表される基であり、とりわけ好ましくは式(9F-7)〜(9F-9)、及び(9M-7)〜(9M−12)で表される基であり、特に好ましくは式(9F-7)〜(9F-9)で表される基である。
式(6)で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式(10A−1)〜(10A−7)で表される基、式(10B−1)〜(10B−7)で表される基、式(10C−1)〜(10C−8)で表される基、式(10D−1)〜(10D−5)で表される基、式(10E−1)〜(10E−4)で表される基、式(10F−1)〜(10F−6)で表される基、式(10G−1)〜(10G−6)で表される基、式(10H−1)〜(10H−6)で表される基、式(10I−1)〜(10I−6)で表される基、及び式(10J−1)〜(10J−6)で表される基が挙げられる。
式(6)で表される繰り返し単位としては、式(10A−1)〜(10A−7)で表される基、式(10B−1)〜(10B−7)で表される基、式(10C−1)〜(10C−8)で表される基、式(10D−1)〜(10D−5)で表される基、式(10E−1)〜(10E−4)で表される基、式(10F−1)〜(10F−6)で表される基、及び式(10J−1)〜(10J−6)で表される基が好ましく、式(10A−1)〜(10A−7)で表される基、式(10B−1)〜(10B−7)で表される基、式(10C−1)〜(10C−8)で表される基、式(10D−1)〜(10D−5)で表される基、及び式(10E−1)〜(10E−4)で表される基で表される基がより好ましく、式(10D−1)〜(10D−5)で表される基がさらに好ましく、さらに具体的には下記式(11A−1)〜(11A−5)で表される基が好ましい。
(式中、RA、Ra、Rb、Rc、Rd及びReは、前述と同じ意味を表す。)
式(7)で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式(12A−1)〜(12A−7)で表される基、式(12B−1)〜(12B−7)で表される基、式(12C−1)〜(12C−8)で表される基、式(12D−1)〜(12D−4)で表される基、式(12E−1)〜(12E−4)で表される基、式(12F−1)〜(12F−6)で表される基、式(12G−1)〜(12G−6)で表される基、式(12H−1)〜(12H−6)で表される基、式(12I−1)〜(12I−6)で表される基、及び式(12J−1)〜(12J−6)で表される基が挙げられる。
式(7)で表される繰り返し単位としては、好ましくは式(12A−1)〜(12A−7)で表される基、式(12B−1)〜(12B−7)で表される基、式(12C−1)〜(12C−8)で表される基、式(12F−1)〜(12F−6)で表される基、及び式(12J−1)〜(12J−6)で表される基であり、より好ましくは式(12A−1)〜(12A−7)で表される基、及び式(12B−1)〜(12B−7)で表される基であり、さらに好ましくは式(12A−1)〜(12A−7)で表される基である。
(式中、RA、Ra、Rb、Rc、Rd及びReは、前述と同じ意味を表す。)
式(8)で表される繰り返し単位としては、好ましくは−CRa=CRb−、−C≡C−、−N(Rc)−、−SO2−、及び−(SiRdRe)q−であり、より好ましくは−CRa=CRb−、及び−N(Rc)−であり、さらに好ましくは−N(Rc)−である。
本発明のポリアリーレンとしては、例えば、
・ポリアリーレンa:式(1)で表される繰り返し単位1種類のみからなるもの、
・ポリアリーレンb:式(1)で表される繰り返し単位1種類と式(5)、(6)、(7)又は(8)で表される繰り返し単位1種類以上(中でも1種類以上10種類以下)とを含んでなるもの、
・ポリアリーレンb−1:式(1)で表される繰り返し単位1種類と式(5)又は(6)で表される繰り返し単位1種類以上10種類以下(中でも1種類以上5種類以下、とりわけ1種類以上3種類以下、特には1種類以上2種類以下)とを含んでなるもの、
・ポリアリーレンb−2:式(1)で表される繰り返し単位1種類と式(5)で表される繰り返し単位1種類とを含んでなるもの、
・ポリアリーレンb−3:式(1)で表される繰り返し単位1種類と式(6)で表される繰り返し単位1種類とを含んでなるもの、
・ポリアリーレンb−4:式(1)で表される繰り返し単位1種類と式(5)で表される繰り返し単位1種類と式(6)で表される繰り返し単位1種類とを含んでなるもの
等が挙げられ、好ましくはポリアリーレンa及びポリアリーレンbであり、より好ましくはポリアリーレンaである。ポリアリーレンbは、好ましくはポリアリーレンb−1であり、より好ましくはポリアリーレンb−2、ポリアリーレンb−3、ポリアリーレンb−4であり、さらに好ましくはポリアリーレンb−3、ポリアリーレンb−4である。
また、ポリアリーレンbにおいては、前記式(BR)で表されるブロックが複数存在し、複数存在する式(BR)中のgに分布があることが好ましい。
ポリアリーレンb−2、b−3、及びb−4は、高分子鎖一本あたりの前記式(BR)で表されるブロックの数が3以上であることが好ましい。即ち、下記式(BR−2)を満たすことが好ましい。
( Xn × b1 / NQ ) ≧ 3 式(BR−2)
(式(BR−2)中、NQは前記式(A2)で表される平均連結数を表し、Xnはポリアリーレンb−2、b−3又はb−4の数平均重合度を表し、下記式で表される。)
Xn = Mn’/{(b1 × M1)+(b2 × M2)+(b3 × M3)}
(式中、Mn’はポリアリーレンb−2、b−3又はb−4のSECで測定したポリスチレン換算の数平均分子量を表し、b1、b2及びb3はそれぞれ、ポリアリーレンb−2、b−3又はb−4における式(1)で表される繰り返し単位のモル分率、式(5)で表される繰り返し単位のモル分率、及び式(6)で表される繰り返し単位のモル分率を表す。M1、M2及びM3はそれぞれ、ポリアリーレンb−2、b−3又はb−4における式(1)で表される繰り返し単位の式量、式(5)で表される繰り返し単位の式量、及び式(6)で表される繰り返し単位の式量を表す。)
Formulas (9A-1) to (9A-3), (9B-1) to (9B-6), (9C-1) to (9C-5), (9D-1) to (9D-6), (9E-1) to (9E-3), (9F-1) to (9F-9), (9G-1) to (9G-6), (9H-1) to (9H-10), (9I -1) to (9I-24), (9J-1) to (9J-21), (9K-1) to (9K-16), (9L-1) to (9L-9), (9M-1 ) To (9M-6), (9M-7) to (9M-15), and (9N-1) to (9N-7), each R A is independently a hydrogen atom or in formula (1) R 1 represents a substituent, preferably a hydrogen atom, hydrocarbon group, hydrocarbon oxy group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, acyl group A carboxyl group, a phosphonic acid group, and a sulfonic acid group, more preferably a hydrogen atom, a hydrocarbon group, or a hydrocarbon group. Shi group, hydrocarbon thio group, trialkylsilyl group, a nitro group, a cyano group, an acyl group, more preferably a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group. Formulas (9A-1) to (9A-3), (9B-1) to (9B-10), (9C-1) to (9C-6), (9D-1) to (9D-6), ( 9E-1) to (9E-3), (9F-1) to (9F-9), (9G-1) to (9G-6), (9H-1) to (9H-10), (9I- 1) to (9I-24), (9J-1) to (9J-21), (9K-1) to (9K-16), (9L-1) to (9L-9), (9M-1) The carbon atoms of the groups (9M-6), (9M-7) to (9M-15), and (9N-1) to (9N-7) are replaced with nitrogen atoms, oxygen atoms or sulfur atoms. The hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom.
Specific examples of the repeating unit represented by the formula (5) include an arylene group represented by Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 , a divalent heterocyclic group, or a divalent group having a metal complex structure. And preferably (9A-1) to (9A-3), (9B-1) to (9B-6), (9C-1) to (9C-5), (9D- 1) to (9D-6), (9F-1) to (9F-9), (9G-1) to (9G-6), (9I-1) to (9I-24), (9J-7) (9J-21), (9K-6) to (9K-16), (9L-3) to (9L-9), (9M-1) to (9M-6), and (9M-7) to A group represented by (9M-15), more preferably formulas (9A-1) to (9A-3), (9B-1) to (9B-6), (9C-1) to (9C- 5), (9F-7) to (9F-9), (9G-1) to (9G-4), (9J-13) to (9J-15), (9J-19) to (9J-21) , (9K-15) to (9K-16) Groups represented by (9L-3) to (9L-9), (9M-1) to (9M-6), and (9M-7) to (9M-12), and more preferably a group represented by the formula (9A -1) to (9A-3), (9F-7) to (9F-9), (9J-13) to (9J-15), (9J-19) to (9J-21), (9K-15) ) To (9K-16), (9M-1) to (9M-6), and (9M-7) to (9M-12), and among them, the formula (9F-7) to (9F-9), (9J-13) to (9J-15), (9J-19) to (9J-21), (9K-15) to (9K-16), (9M-1) to (9M -6), and groups represented by (9M-7) to (9M-12), particularly preferably formulas (9F-7) to (9F-9) and (9M-7) to (9M- And a group represented by formulas (9F-7) to (9F-9).
Specific examples of the repeating unit represented by the formula (6) include groups represented by the following formulas (10A-1) to (10A-7) and formulas (10B-1) to (10B-7). Groups represented by formulas (10C-1) to (10C-8), groups represented by formulas (10D-1) to (10D-5), and formulas (10E-1) to (10E-4) ), Groups represented by formulas (10F-1) to (10F-6), groups represented by formulas (10G-1) to (10G-6), and formulas (10H-1) to Examples include groups represented by (10H-6), groups represented by formulas (10I-1) to (10I-6), and groups represented by formulas (10J-1) to (10J-6). .
As the repeating unit represented by formula (6), groups represented by formulas (10A-1) to (10A-7), groups represented by formulas (10B-1) to (10B-7), and formulas Groups represented by (10C-1) to (10C-8), groups represented by formulas (10D-1) to (10D-5), and formulas (10E-1) to (10E-4). Groups represented by formulas (10F-1) to (10F-6) and groups represented by formulas (10J-1) to (10J-6) are preferred, and formulas (10A-1) to ( 10A-7), groups represented by formulas (10B-1) to (10B-7), groups represented by formulas (10C-1) to (10C-8), and formula (10D- The groups represented by the groups represented by 1) to (10D-5) and the groups represented by formulas (10E-1) to (10E-4) are more preferred, and the formulas (10D-1) to (10D) -5 In group is more preferably represented more specifically by the following formula (11A-1) ~ a group represented by (11A-5) are preferable.
(In the formula, R A , R a , R b , R c , R d and R e represent the same meaning as described above.)
Specific examples of the repeating unit represented by the formula (7) include groups represented by the following formulas (12A-1) to (12A-7) and formulas (12B-1) to (12B-7). Groups represented by formulas (12C-1) to (12C-8), groups represented by formulas (12D-1) to (12D-4), and formulas (12E-1) to (12E-4) ), Groups represented by formulas (12F-1) to (12F-6), groups represented by formulas (12G-1) to (12G-6), and formulas (12H-1) to Examples include groups represented by (12H-6), groups represented by formulas (12I-1) to (12I-6), and groups represented by formulas (12J-1) to (12J-6). .
The repeating unit represented by formula (7) is preferably a group represented by formula (12A-1) to (12A-7), or a group represented by formula (12B-1) to (12B-7). , Groups represented by formulas (12C-1) to (12C-8), groups represented by formulas (12F-1) to (12F-6), and formulas (12J-1) to (12J-6) More preferably, groups represented by formulas (12A-1) to (12A-7) and groups represented by formulas (12B-1) to (12B-7), More preferred are groups represented by formulas (12A-1) to (12A-7).
(In the formula, R A , R a , R b , R c , R d and R e represent the same meaning as described above.)
The repeating unit represented by the formula (8) is preferably —CR a ═CR b —, —C≡C—, —N (R c ) —, —SO 2 —, and — (SiR d R e ). q −, more preferably —CR a ═CR b —, and —N (R c ) —, and still more preferably —N (R c ) —.
As the polyarylene of the present invention, for example,
Polyarylene a: consisting of only one type of repeating unit represented by formula (1)
Polyarylene b: one type of repeating unit represented by formula (1) and one or more types of repeating unit represented by formula (5), (6), (7) or (8) (especially one or more types and 10 types) The following),
Polyarylene b-1: One type of repeating unit represented by formula (1) and one or more types of repeating unit represented by formula (5) or (6) (in particular, one type or more and five types or less, especially 1 type or more and 3 types or less, especially 1 type or more and 2 types or less)
Polyarylene b-2: one comprising a repeating unit represented by the formula (1) and one repeating unit represented by the formula (5),
-Polyarylene b-3: comprising one type of repeating unit represented by formula (1) and one type of repeating unit represented by formula (6),
Polyarylene b-4: comprising one type of repeating unit represented by formula (1), one type of repeating unit represented by formula (5), and one type of repeating unit represented by formula (6) The polyarylene a and the polyarylene b are preferable, and the polyarylene a is more preferable. The polyarylene b is preferably a polyarylene b-1, more preferably a polyarylene b-2, a polyarylene b-3, or a polyarylene b-4, and further preferably a polyarylene b-3 or a polyarylene b. -4.
In polyarylene b, it is preferable that there are a plurality of blocks represented by the formula (BR), and there is a distribution in g in the formula (BR).
In polyarylenes b-2, b-3, and b-4, the number of blocks represented by the formula (BR) per polymer chain is preferably 3 or more. That is, it is preferable to satisfy the following formula (BR-2).
(Xn × b1 / N Q ) ≧ 3 Formula (BR-2)
(In Formula (BR-2), N Q represents the average number of linkages represented by Formula (A2), Xn represents the number average degree of polymerization of polyarylene b-2, b-3, or b-4. (Represented by the following formula)
Xn = Mn ′ / {(b1 × M1) + (b2 × M2) + (b3 × M3)}
(In the formula, Mn ′ represents the number average molecular weight in terms of polystyrene measured by SEC of polyarylene b-2, b-3 or b-4, and b1, b2 and b3 are polyarylene b-2, b−, respectively. The mole fraction of the repeating unit represented by formula (1) in 3 or b-4, the mole fraction of the repeating unit represented by formula (5), and the mole fraction of the repeating unit represented by formula (6) M1, M2 and M3 represent the formula weight of the repeating unit represented by the formula (1) in the polyarylene b-2, b-3 or b-4 and the repeating unit represented by the formula (5), respectively. And the formula weight of the repeating unit represented by formula (6).)
本発明のポリアリーレンにおける末端構造は特に限定されないが、好ましくは水素原子及び式(1)におけるAr1が表す置換基であり、より好ましくは水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくは水素原子、炭化水素基である。 The terminal structure in the polyarylene of the present invention is not particularly limited, but is preferably a hydrogen atom and a substituent represented by Ar 1 in formula (1), more preferably a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a halogen atom. And more preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
以下に本発明のポリアリーレンの好ましい製造方法を詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred method for producing the polyarylene of the present invention will be described in detail.
本発明のポリアリーレンは、下記式(A)で示される化合物を原料の一つとして縮合重合することにより製造することができる。 The polyarylene of the present invention can be produced by condensation polymerization using a compound represented by the following formula (A) as one of raw materials.
(式(A)においてAr1、R1、及びnは式(1)におけるAr1、R1、及びnと同じ意味を表す。式(A)においてY1はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、式(B)で表されるスルホネート基、又はメトキシ基を表す。式(A)においてY2はホウ酸エステル基、ホウ酸基、式(C)で表される基、式(D)で表される基、又は式(E)で表される基を表す。)
(Ar 1, R 1 in formula (A), and n Ar 1, R 1 in Formula (1), and represent the same meaning as n. In formula (A) Y 1 are each independently a halogen atom, wherein Represents a sulfonate group or a methoxy group represented by (B), wherein Y 2 is represented by a borate group, a boric acid group, a group represented by formula (C), or a formula (D) Or a group represented by the formula (E))
(式(B)においてR7は置換されていてもよい炭化水素基を表し、炭化水素基としては式(1)におけるR1が表す炭化水素基と同じものが挙げられる。該炭化水素基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アシル基、アミノ基、及び炭化水素オキシカルボニル基などで置換されていてもよい。ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、及び炭化水素オキシカルボニル基としては前記と同じものが挙げられる。)
(In the formula (B), R7 represents an optionally substituted hydrocarbon group, and examples of the hydrocarbon group include the same hydrocarbon groups as those represented by R1 in the formula (1). It may be substituted with an atom, a nitro group, a cyano group, an acyl group, an amino group, a hydrocarbon oxycarbonyl group, etc. The halogen atom, acyl group, amino group, and hydrocarbon oxycarbonyl group are the same as described above. Can be mentioned.)
(式(C)においてXAはハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。)
(In Formula (C), X A represents a halogen atom. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.)
(式(D)においてXAはハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。)
(In the formula (D), X A represents a halogen atom. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.)
(式(E)においてR8は置換されていてもよい炭化水素基を表し、炭化水素基としては式(1)におけるR1が表す炭化水素基と同じものが挙げられる。複数存在R8するは同一でも異なっていてもよい。該炭化水素基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アシル基、アミノ基、炭化水素オキシカルボニル基などで置換されていてもよい。ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、及び炭化水素オキシカルボニル基としては前記と同じものが挙げられる。)
(In the formula (E) R 8 represents a hydrocarbon group which may be substituted, the same ones mentioned are. There exist a plurality of R 8 and hydrocarbon group represented by R 1 in Formula (1) is the hydrocarbon groups The hydrocarbon groups may be substituted with a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an acyl group, an amino group, a hydrocarbon oxycarbonyl group, etc. A halogen atom, an acyl group, Examples of the amino group and the hydrocarbon oxycarbonyl group are the same as described above.)
式(A)におけるY1はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、式(B)で表されるスルホネート基、又はメトキシ基を表す。 Y 1 in the formula (A) independently represents a halogen atom, a sulfonate group represented by the formula (B), or a methoxy group.
式(A)中のY1におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom for Y 1 in the formula (A) include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
式(B)中のR7における炭化水素基としては、式(1)におけるR1が表す炭化水素基と同じものが挙げられる。該炭化水素基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アシル基、アミノ基、炭化水素オキシカルボニル基などで置換されていてもよい。ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、及び炭化水素オキシカルボニル基としては前記と同じものが挙げられる。式(B)で表されるスルホネート基としては例えば、メタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基、フェニルスルホネート基、4−メチルフェニルスルホネート基等が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group for R 7 in formula (B) include the same hydrocarbon groups as those represented by R 1 in formula (1). The hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, nitro group, cyano group, acyl group, amino group, hydrocarbon oxycarbonyl group or the like. Examples of the halogen atom, acyl group, amino group, and hydrocarbon oxycarbonyl group are the same as those described above. Examples of the sulfonate group represented by the formula (B) include a methanesulfonate group, a trifluoromethanesulfonate group, a phenylsulfonate group, and a 4-methylphenylsulfonate group.
式(A)においてY2はホウ酸エステル基、ホウ酸基、式(C)で表される基、式(D)で表される基、又は式(E)で表される基を表す。 In the formula (A), Y 2 represents a borate group, a boric acid group, a group represented by the formula (C), a group represented by the formula (D), or a group represented by the formula (E).
式(A)中のY2におけるホウ酸エステル基としては例えば、下記式で示される基が例示される。
式(A)で示される化合物は、あらかじめ合成、単離したものを用いてもよいし、反応系中で調製してそのまま使用してもよい。 As the compound represented by the formula (A), a compound synthesized and isolated in advance may be used, or it may be prepared in a reaction system and used as it is.
式(A)におけるY2は合成の簡便さや取り扱いやすさ、毒性の点などから、ホウ酸エステル基、ホウ酸基、又は式(C)で表される基であることが好ましく、ホウ酸エステル基、又はホウ酸基であることがより好ましい。
式(1)で表される繰り返し単位1種類のみからなるポリアリーレンを合成する場合は、例えば、式(A)で表される単量体のみを縮重合させて合成することができる。
また、式(1)で表される繰り返し単位と式(5)又は(6)で表される繰り返し単位を含んでなるポリアリーレンを合成する場合は、例えば、式(A)で表される単量体と、下記式(F)で表される単量体、又は下記式(G)で表される単量体を適宜必要な種類だけ選んで縮重合することにより合成することができる。
Y3−Ar2−Y4 (F)
(式中、Ar2は前記式(5)において定義したとおりであり、Y3及びY4はそれぞれ独立に、前記式(A)におけるY1又はY2が表す基を示す。)
(式中、Ar3、Ar4、X1及びpはそれぞれ前記式(6)において定義したとおりであり、Y5及びY6はそれぞれ独立に、前記式(A)において定義したとおりである。)
Y 2 in formula (A) is preferably a borate group, a borate group, or a group represented by formula (C) from the viewpoint of ease of synthesis, ease of handling, toxicity, and the like. It is more preferably a group or a boric acid group.
When synthesizing a polyarylene composed of only one type of repeating unit represented by the formula (1), for example, it can be synthesized by condensation polymerization of only the monomer represented by the formula (A).
When synthesizing a polyarylene comprising a repeating unit represented by the formula (1) and a repeating unit represented by the formula (5) or (6), for example, a simple unit represented by the formula (A) is used. A monomer and a monomer represented by the following formula (F), or a monomer represented by the following formula (G) can be selected as appropriate from the necessary types and can be synthesized by condensation polymerization.
Y 3 —Ar 2 —Y 4 (F)
(In the formula, Ar 2 is as defined in the formula (5), and Y 3 and Y 4 each independently represent a group represented by Y 1 or Y 2 in the formula (A).)
(In the formula, Ar 3 , Ar 4 , X 1 and p are each as defined in the above formula (6), and Y 5 and Y 6 are each independently as defined in the above formula (A). )
縮合重合の方法としては、式(A)で示される単量体を、必要に応じ、適当な触媒や適当な塩基を用い、反応させる方法が挙げられる。 Examples of the condensation polymerization method include a method in which the monomer represented by the formula (A) is reacted using an appropriate catalyst or an appropriate base, if necessary.
縮合重合の触媒としては、例えば、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジパラジウム、パラジウムアセテート、[ビス(トリフェニルホスフィン)]ジクロロパラジウムなどのパラジウム錯体、ニッケル[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、[1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロニッケル、[ビス(1,4−シクロオクダジエン)]ニッケルなどのニッケル錯体などの遷移金属錯体と、必要に応じ、さらにトリフェニルホスフィン、トリス(o−トリル)ホスフィン、トリス(p−トリル)ホスフィン、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリ(t−ブチルホスフィン)、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、ビピリジルなどの配位子からなる触媒が挙げられる。
該触媒としては、あらかじめ合成したものを用いることもできるし、反応系中で調製したものを用いることもできる。本発明においては、該触媒を単独で又は2種以上混合して使用することができる。
該触媒は任意の量で用いることができるが、一般的には式(A)で示される化合物に対する遷移金属化合物の量として0.001〜300モル%が好ましく、0.005〜50モル%がより好ましく、0.01〜20モル%がさらに好ましい。
Examples of the condensation polymerization catalyst include palladium complexes such as palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], [tris (dibenzylideneacetone)] dipalladium, palladium acetate, [bis (triphenylphosphine)] dichloropalladium, nickel [ Transition metal complexes such as tetrakis (triphenylphosphine)], [1,3-bis (diphenylphosphino) propane] dichloronickel, nickel complexes such as [bis (1,4-cyclooctadiene)] nickel, and Further, triphenylphosphine, tris (o-tolyl) phosphine, tris (p-tolyl) phosphine, tris (o-methoxyphenyl) phosphine, tris (p-methoxyphenyl) phosphine, tri (t-butylphosphine), tris Cyclohexylphosphine, diphe Examples thereof include catalysts comprising a ligand such as nylphosphinopropane and bipyridyl.
As this catalyst, what was synthesize | combined beforehand can also be used and what was prepared in the reaction system can also be used. In this invention, this catalyst can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The catalyst can be used in any amount, but in general, the amount of the transition metal compound relative to the compound represented by the formula (A) is preferably 0.001 to 300 mol%, and 0.005 to 50 mol%. More preferably, 0.01-20 mol% is further more preferable.
縮合重合において必要に応じ塩基を用いる場合がある。塩基としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウムなどの無機塩基、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウムなどの有機塩基が挙げられる。
該塩基は任意の量で用いることができるが、一般的には式(A)で示される化合物に対して0.5〜20当量が好ましく、1〜10当量がより好ましい。
A base may be used as necessary in the condensation polymerization. Bases include inorganic bases such as sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, potassium fluoride, cesium fluoride, tripotassium phosphate, tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrahydroxide hydroxide An organic base such as butylammonium may be mentioned.
Although this base can be used in arbitrary quantity, generally 0.5-20 equivalent is preferable with respect to the compound shown by Formula (A), and 1-10 equivalent is more preferable.
縮合重合は、溶媒の非存在下においても実施可能であるが、通常、有機溶媒存在下で行われる。
使用する有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、1,4−ジオキサン、ジメトキシエタン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよいし、二種以上を混合して組み合わせてもよい。
有機溶媒の使用量は、通常、モノマーの濃度が0.1〜90重量%になるような割合で使用する。好ましい割合は1〜50重量%であり、より好ましい割合は2〜30重量%である。
有機溶媒としては、用いる化合物や反応によっても異なるが、一般的に副反応を抑制するために、脱酸素処理を行うことが望ましい。
The condensation polymerization can be carried out in the absence of a solvent, but is usually carried out in the presence of an organic solvent.
Examples of the organic solvent to be used include tetrahydrofuran, benzene, toluene, xylene, mesitylene, 1,4-dioxane, dimethoxyethane, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the organic solvent used is usually such that the monomer concentration is 0.1 to 90% by weight. A preferable ratio is 1 to 50% by weight, and a more preferable ratio is 2 to 30% by weight.
The organic solvent varies depending on the compound used and the reaction, but it is generally desirable to perform a deoxygenation treatment in order to suppress side reactions.
縮合重合を実施する反応温度は、反応媒体が液状を保つ範囲であれば、特に限定されない。好ましい温度範囲は、−100℃〜200℃であり、より好ましくは−80℃〜150℃であり、さらに好ましくは0℃〜120℃である。
反応時間は、反応温度などの反応条件で変わるが、通常、1時間以上、好ましくは2〜500時間である。
The reaction temperature for carrying out the condensation polymerization is not particularly limited as long as the reaction medium is kept in a liquid state. A preferable temperature range is −100 ° C. to 200 ° C., more preferably −80 ° C. to 150 ° C., and further preferably 0 ° C. to 120 ° C.
Although reaction time changes with reaction conditions, such as reaction temperature, it is 1 hour or more normally, Preferably it is 2-500 hours.
縮合重合は必要に応じて脱水条件下で行うことが望ましい場合がある。特に、式(A)で示される化合物におけるY2が式(C)で表される基である場合は、脱水条件下で行うことが必要である。 It may be desirable to perform the condensation polymerization under dehydrating conditions as necessary. In particular, when Y 2 in the compound represented by the formula (A) is a group represented by the formula (C), it is necessary to perform the dehydration condition.
に準じて行うことが可能である。例えば、メタノールなどの低級アルコールに反応溶液を加えて析出させた沈殿を濾過、乾燥することにより、目的とする高分子化合物を得ることができる。
上記の後処理で得られた高分子化合物の純度が低い場合は、再結晶、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィーなどの通常の方法にて精製することが可能である。
It is possible to carry out according to. For example, the target polymer compound can be obtained by adding a reaction solution to a lower alcohol such as methanol and filtering and drying the resulting precipitate.
When the purity of the polymer compound obtained by the post-treatment is low, it can be purified by ordinary methods such as recrystallization, continuous extraction with a Soxhlet extractor, column chromatography, and the like.
次に、本発明の高分子発光素子について説明する。 Next, the polymer light emitting device of the present invention will be described.
本発明の高分子発光素子は、陽極及び陰極からなる電極間に、有機層を有し、該有機層が本発明の高分子化合物を含むことを特徴とする。
有機層は、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、インターレイヤー層等のいずれであってもよいが、有機層が発光層であることが好ましい。
ここに、発光層とは、発光する機能を有する層をいい、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層をいい、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層をいう。また、インターレイヤー層とは、発光層と陽極との間で発光層に隣接して存在し、発光層と陽極、又は発光層と、正孔注入層若しくは正孔輸送層とを隔離する役割をもつ層のことである。なお、電子輸送層と正孔輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶ。また、電子注入層と正孔注入層を総称して電荷注入層と呼ぶ。発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、及び電子注入層は、それぞれ独立に2層以上用いてもよい。
The polymer light emitting device of the present invention has an organic layer between electrodes composed of an anode and a cathode, and the organic layer contains the polymer compound of the present invention.
The organic layer may be any of a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an interlayer layer, and the like, but the organic layer is preferably a light emitting layer.
Here, the light emitting layer refers to a layer having a function of emitting light, the hole transporting layer refers to a layer having a function of transporting holes, and the electron transporting layer is a layer having a function of transporting electrons. Say. Further, the interlayer layer is present adjacent to the light emitting layer between the light emitting layer and the anode, and serves to isolate the light emitting layer and the anode or the light emitting layer from the hole injection layer or the hole transport layer. It is a layer that has. The electron transport layer and the hole transport layer are collectively referred to as a charge transport layer. The electron injection layer and the hole injection layer are collectively referred to as a charge injection layer. Two or more light emitting layers, hole transport layers, hole injection layers, electron transport layers, and electron injection layers may be used independently.
有機層が発光層である場合、有機層である発光層がさらに正孔輸送性材料、電子輸送性材料又は発光性材料を含んでいてもよい。ここで、発光性材料とは、蛍光及び/又は燐光を示す材料のことを言う。 When the organic layer is a light emitting layer, the light emitting layer which is an organic layer may further contain a hole transporting material, an electron transporting material or a light emitting material. Here, the light-emitting material refers to a material that exhibits fluorescence and / or phosphorescence.
本発明の高分子化合物と正孔輸送性材料と混合する場合には、その混合物全体に対して、正孔輸送性材料の混合割合は1wt%〜80wt%であり、好ましくは5wt%〜60wt%である。本発明の高分子材料と電子輸送性材料を混合する場合には、その混合物全体に対して電子輸送性材料の混合割合は1wt%〜80wt%であり、好ましくは5wt%〜60wt%である。さらに、本発明の高分子化合物と発光性材料を混合する場合にはその混合物全体に対して発光性材料の混合割合は1wt%〜80wt%であり、好ましくは5wt%〜60wt%である。本発明の高分子化合物と発光性材料、正孔輸送性材料及び/又は電子輸送性材料を混合する場合には、その混合物全体に対して発光性材料の混合割合は1wt%〜50wt%であり、好ましくは5wt%〜40wt%であり、正孔輸送性材料と電子輸送性材料はそれらの合計で1wt%〜50wt%であり、好ましくは5wt%〜40wt%である。従って本発明の高分子化合物の含有量は98wt%〜1wt%、好ましくは90wt%〜20wt%である。 When the polymer compound of the present invention and the hole transporting material are mixed, the mixing ratio of the hole transporting material is 1 wt% to 80 wt%, preferably 5 wt% to 60 wt% with respect to the entire mixture. It is. When the polymer material of the present invention and the electron transporting material are mixed, the mixing ratio of the electron transporting material is 1 wt% to 80 wt%, preferably 5 wt% to 60 wt% with respect to the entire mixture. Further, when the polymer compound of the present invention and the luminescent material are mixed, the mixing ratio of the luminescent material is 1 wt% to 80 wt%, preferably 5 wt% to 60 wt% with respect to the entire mixture. When the polymer compound of the present invention is mixed with a light emitting material, a hole transporting material and / or an electron transporting material, the mixing ratio of the light emitting material is 1 wt% to 50 wt% with respect to the entire mixture. , Preferably 5 wt% to 40 wt%, and the total of the hole transport material and the electron transport material is 1 wt% to 50 wt%, preferably 5 wt% to 40 wt%. Therefore, the content of the polymer compound of the present invention is 98 wt% to 1 wt%, preferably 90 wt% to 20 wt%.
混合する正孔輸送性材料、電子輸送性材料、及び発光性材料は、公知の低分子化合物、三重項発光錯体、又は高分子化合物が使用できるが、高分子化合物を用いることが好ましい。
高分子化合物の正孔輸送性材料、電子輸送性材料及び発光性材料としては、WO99/13692、WO99/48160、GB2340304A、WO00/53656、WO01/19834、WO00/55927、GB2348316、WO00/46321、WO00/06665、WO99/54943、WO99/54385、US5777070、WO98/06773、WO97/05184、WO00/35987、WO00/53655、WO01/34722、WO99/24526、WO00/22027、WO00/22026、WO98/27136、US573636、WO98/21262、US5741921、WO97/09394、WO96/29356、WO96/10617、EP0707020、WO95/07955、特開平2001−181618、特開平2001−123156、特開平2001−3045、特開平2000−351967、特開平2000−303066、特開平2000−299189、特開平2000−252065、特開平2000−136379、特開平2000−104057、特開平2000−80167、特開平10−324870、特開平10−114891、特開平9−111233、特開平9−45478等に開示されているポリフルオレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレンビニレン、その誘導体及び共重合体、芳香族アミン及びその誘導体の(共)重合体が例示される。
As the hole-transporting material, electron-transporting material, and light-emitting material to be mixed, known low-molecular compounds, triplet light-emitting complexes, or high-molecular compounds can be used, but high-molecular compounds are preferably used.
As the hole transport material, electron transport material, and light emitting material of the polymer compound, WO99 / 13692, WO99 / 48160, GB2340304A, WO00 / 53656, WO01 / 19834, WO00 / 55927, GB23448316, WO00 / 46321, WO00 / 06665, WO99 / 54943, WO99 / 54385, US5777070, WO98 / 06773, WO97 / 05184, WO00 / 35987, WO00 / 53655, WO01 / 34722, WO99 / 24526, WO00 / 22027, WO00 / 22026, WO98 / 27136, US573636 , WO98 / 21262, US5741921, WO97 / 09394, WO96 / 29356, WO96 / 10617, EP07070. 0, WO 95/07955, JP 2001-181618, JP 2001-123156, JP 2001-3045, JP 2000-351967, JP 2000-303066, JP 2000-299189, JP 2000-252065, JP 2000-252065, JP 2000-136379, JP 2000-104057, JP 2000-80167, JP 10-324870, JP 10-114891, JP 9-111233, JP 9-45478, and the like, and derivatives thereof And copolymers, polyarylenes, derivatives and copolymers thereof, polyarylene vinylenes, derivatives and copolymers thereof, and (co) polymers of aromatic amines and derivatives thereof.
低分子化合物の蛍光性材料としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン若しくはその誘導体、ペリレン若しくはその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン若しくはその誘導体、又はテトラフェニルブタジエン若しくはその誘導体などを用いることができる。
具体的には、例えば特開昭57−51781号、同59−194393号公報に記載されているもの等、公知のものが使用可能である。
三重項発光錯体としては、例えば、イリジウムを中心金属とするIr(ppy)3、Btp2Ir(acac)、白金を中心金属とするPtOEP、ユーロピウムを中心金属とするEu(TTA)3phen等が挙げられる。
Specifically, for example, known ones such as those described in JP-A-57-51781 and 59-194393 can be used.
Examples of triplet light-emitting complexes include Ir (ppy) 3 , Btp 2 Ir (acac) having iridium as the central metal, PtOEP having platinum as the central metal, Eu (TTA) 3 phen having europium as the central metal, and the like. Can be mentioned.
三重項発光錯体として具体的には、例えばNature, (1998), 395, 151、Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and DevicesIV), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Syn. Met., (1998), 94(1), 103、Syn. Met., (1999), 99(2), 1361、Adv. Mater., (1999), 11(10), 852 、Jpn.J.Appl.Phys.,34, 1883 (1995)などに記載されている。 Specific examples of triplet light emitting complexes include Nature, (1998), 395, 151, Appl. Phys. Lett. (1999), 75 (1), 4, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105 (Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119, J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304, Appl. Phys. Lett., (1997), 71 (18), 2596, Syn. Met., (1998), 94 (1), 103, Syn. Met., (1999), 99 (2), 1361, Adv. Mater., (1999), 11 (10), 852, Jpn. J. Appl. Phys., 34, 1883 (1995).
本発明の組成物は、正孔輸送材料、電子輸送材料、及び発光材料から選ばれる少なくとも1種類の材料と本発明の高分子化合物とを含有し、発光材料や電荷輸送材料として用いることができる。
その正孔輸送材料、電子輸送材料、及び発光材料から選ばれる少なくとも1種類の材料と本発明の高分子化合物の含有比率は、用途に応じて決めればよいが、発光材料の用途の場合は、上記の発光層におけるのと同じ含有比率が好ましい。
The composition of the present invention contains at least one material selected from a hole transport material, an electron transport material, and a light emitting material and the polymer compound of the present invention, and can be used as a light emitting material or a charge transport material. .
The content ratio of the polymer compound of the present invention and at least one material selected from the hole transport material, the electron transport material, and the light emitting material may be determined according to the use, but in the case of the use of the light emitting material, The same content ratio as in the above light emitting layer is preferred.
本発明の高分子組成物のポリスチレン換算の数平均分子量は通常103〜108程度であり、好ましくは104〜106である。また、ポリスチレン換算の重量平均分子量は通常103〜108程度であり、成膜性の観点及び素子にした場合の効率の観点から、1×104〜5×106であることが好ましい。ここで、高分子組成物の平均分子量とは、2種類以上の高分子化合物を混合して得られた組成物をGPCで分析して求めた値をいう。 The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer composition of the present invention is usually about 10 3 to 10 8 , preferably 10 4 to 10 6 . Moreover, the polystyrene-equivalent weight average molecular weight is usually about 10 3 to 10 8 , and preferably 1 × 10 4 to 5 × 10 6 from the viewpoint of film formability and efficiency when used as an element. Here, the average molecular weight of the polymer composition refers to a value obtained by analyzing a composition obtained by mixing two or more kinds of polymer compounds by GPC.
本発明の高分子発光素子が有する発光層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、例えば1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the light-emitting layer of the polymer light-emitting device of the present invention may be selected so that the optimum value varies depending on the material used and the driving voltage and the light emission efficiency are appropriate values. The thickness is preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
発光層の形成方法としては、例えば、溶液からの成膜による方法が例示される。溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。 Examples of the method for forming the light emitting layer include a method by film formation from a solution. As a film forming method from a solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, Application methods such as a flexographic printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method can be used. Printing methods such as a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method are preferable in that pattern formation and multicolor coating are easy.
印刷法等で用いるインク組成物としては、少なくとも1種類の本発明の高分子化合物が含有されていればよく、また本発明の高分子化合物以外に正孔輸送材料、電子輸送材料、発光材料、溶媒、安定剤などの添加剤を含んでいてもよい。
該インク組成物中における本発明の高分子化合物の割合は、溶媒を除いた組成物の全重量に対して通常は20wt%〜100wt%であり、好ましくは40wt%〜100wt%である。
またインク組成物中に溶媒が含まれる場合の溶媒の割合は、組成物の全重量に対して1wt%〜99.9wt%であり、好ましくは60wt%〜99.5wt%であり、さらに好ましくは80wt%〜99.0wt%である。
インク組成物の粘度は印刷法によって異なるが、インクジェットプリント法などインク組成物中が吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために粘度が25℃において1〜20mPa・sの範囲であることが好ましい。
The ink composition used in the printing method or the like only needs to contain at least one polymer compound of the present invention. Besides the polymer compound of the present invention, a hole transport material, an electron transport material, a light emitting material, Additives such as solvents and stabilizers may be included.
The ratio of the polymer compound of the present invention in the ink composition is usually 20 wt% to 100 wt%, preferably 40 wt% to 100 wt%, based on the total weight of the composition excluding the solvent.
Further, when the solvent is contained in the ink composition, the ratio of the solvent is 1 wt% to 99.9 wt%, preferably 60 wt% to 99.5 wt%, more preferably the total weight of the composition. It is 80 wt%-99.0 wt%.
The viscosity of the ink composition varies depending on the printing method. However, when the ink composition passes through a discharge device such as an ink jet printing method, the viscosity is 1 at 25 ° C. in order to prevent clogging at the time of discharge and flight bending. It is preferably in the range of ˜20 mPa · s.
本発明の溶液は、発明の高分子化合物の他に、粘度及び/又は表面張力を調節するための添加剤を含有していてもよい。該添加剤としては、粘度を高めるための高分子量の高分子化合物(増粘剤)や貧溶媒、粘度を下げるための低分子量の化合物、表面張力を下げるための界面活性剤などを適宜組み合わせて使用すればよい。
前記の高分子量の高分子化合物としては、本発明の高分子化合物と同じ溶媒に可溶性で、発光や電荷輸送を阻害しないものであればよい。例えば、高分子量のポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、又は本発明の高分子化合物のうち分子量が大きいものなどを用いることができる。重量平均分子量が50万以上が好ましく、100万以上がより好ましい。
貧溶媒を増粘剤として用いることもできる。すなわち、溶液中の固形分に対する貧溶媒を少量添加することで、粘度を高めることができる。この目的で貧溶媒を添加する場合、溶液中の固形分が析出しない範囲で、溶媒の種類と添加量を選択すればよい。保存時の安定性も考慮すると、貧溶媒の量は、溶液全体に対して50wt%以下であることが好ましく、30wt%以下であることが更に好ましい。
The solution of the present invention may contain an additive for adjusting viscosity and / or surface tension in addition to the polymer compound of the present invention. As the additive, a high molecular weight polymer compound (thickener) for increasing the viscosity, a poor solvent, a low molecular weight compound for decreasing the viscosity, a surfactant for decreasing the surface tension, and the like are appropriately combined. Use it.
The high molecular weight polymer compound may be any compound that is soluble in the same solvent as the polymer compound of the present invention and does not inhibit light emission or charge transport. For example, high molecular weight polystyrene, polymethyl methacrylate, or a polymer compound of the present invention having a large molecular weight can be used. The weight average molecular weight is preferably 500,000 or more, more preferably 1,000,000 or more.
A poor solvent can also be used as a thickener. That is, the viscosity can be increased by adding a small amount of a poor solvent for the solid content in the solution. When a poor solvent is added for this purpose, the type and addition amount of the solvent may be selected as long as the solid content in the solution does not precipitate. Considering the stability during storage, the amount of the poor solvent is preferably 50 wt% or less, more preferably 30 wt% or less with respect to the entire solution.
また、本発明の溶液は、保存安定性を改善するために、本発明の高分子化合物の他に、酸化防止剤を含有していてもよい。酸化防止剤としては、本発明の高分子化合物と同じ溶媒に可溶性で、発光や電荷輸送を阻害しないものであればよく、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが例示される。 The solution of the present invention may contain an antioxidant in addition to the polymer compound of the present invention in order to improve storage stability. The antioxidant is not particularly limited as long as it is soluble in the same solvent as the polymer compound of the present invention and does not inhibit light emission or charge transport, and examples thereof include phenol-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants.
インク組成物として用いる溶媒としては特に制限はないが、該インク組成物を構成する溶媒以外の材料を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。該溶媒としてクロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、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、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、単独で、又は複数組み合わせて用いることができる。
これらのうち、高分子化合物等の溶解性、成膜時の均一性、粘度特性等の観点から、芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、n−ヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1−メチルナフタレン、テトラリン、アニソール、エトキシベンゼン、シクロヘキサン、ビシクロヘキシル、シクロヘキセニルシクロヘキサノン、n−ヘプチルシクロヘキサン、n−ヘキシルシクロヘキサン、デカリン、安息香酸メチル、シクロヘキサノン、2−プロピルシクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−オクタノン、2−ノナノン、2−デカノン、ジシクロヘキシルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノンが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a solvent used as an ink composition, The thing which can melt | dissolve or disperse | distribute materials other than the solvent which comprises this ink composition is preferable. Examples of the solvent include chloro solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and anisole, toluene, xylene and the like. Aromatic hydrocarbon solvents, cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and other aliphatic hydrocarbon solvents, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone , Ketone solvents such as benzophenone and acetophenone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, methyl benzoate and phenyl acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Polyethyl alcohol and derivatives thereof such as noethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane, propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, 1,2-hexanediol, methanol, ethanol, propanol, isopropanol And alcohol solvents such as cyclohexanol, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, and amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These organic solvents can be used alone or in combination.
Of these, aromatic hydrocarbon solvents, ether solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, ester solvents, ketone solvents from the viewpoints of solubility of polymer compounds, uniformity during film formation, viscosity characteristics, etc. Solvents are preferred, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, n-propylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene, isobutylbenzene, s-butylbenzene, n-hexylbenzene, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, tetralin Anisole, ethoxybenzene, cyclohexane, bicyclohexyl, cyclohexenylcyclohexanone, n-heptylcyclohexane, n-hexylcyclohexane, decalin, methyl benzoate, cyclohexanone, 2-propylcyclohexanone, 2- Heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-octanone, 2-nonanone, 2-decanone, dicyclohexyl ketone, acetophenone, benzophenone is preferable.
溶液中の溶媒の種類は、成膜性の観点や素子特性等の観点から、2種類以上であることが好ましく、2〜3種類であることがより好ましく、2種類であることがさらに好ましい。
溶液中に2種類の溶媒が含まれる場合、そのうちの1種類の溶媒は25℃において固体状態でもよい。成膜性の観点から、1種類の溶媒は沸点が180℃以上の溶媒であることが好ましく、200℃以上の溶媒であることがより好ましい。また、粘度の観点から、2種類の溶媒ともに、60℃において1wt%以上の芳香族重合体が溶解することが好ましく、2種類の溶媒のうちの1種類の溶媒には、25℃において1wt%以上の芳香族重合体が溶解することが好ましい。
溶液中に2種類以上の溶媒が含まれる場合、粘度及び成膜性の観点から、最も沸点が高い溶媒が、溶液中の全溶媒の重量の40〜90wt%であることが好ましく、50〜90wt%であることがより好ましく、65〜85wt%であることがさらに好ましい。
溶液中に含まれる本発明の芳香族重合体は、1種類でも2種類以上でもよく、素子特性等を損なわない範囲で本発明の芳香族重合体以外の高分子化合物を含んでいてもよい。
本発明の溶液には、水、金属及びその塩を1〜1000ppmの範囲で含んでいてもよい。金属としては、具体的にはリチウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、クロム、マンガン、コバルト、白金、イリジウム等が挙げられる。また、ケイ素、リン、フッ素、塩素、及び/又は臭素を1〜1000ppmの範囲で含んでいてもよい。
The number of solvents in the solution is preferably two or more, more preferably two to three, and even more preferably two from the viewpoints of film formability and device characteristics.
When two kinds of solvents are contained in the solution, one of the solvents may be in a solid state at 25 ° C. From the viewpoint of film formability, one type of solvent is preferably a solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher, and more preferably 200 ° C. or higher. From the viewpoint of viscosity, it is preferable that 1 wt% or more of the aromatic polymer dissolves at 60 ° C. in one of the two solvents, and one solvent out of the two solvents contains 1 wt% at 25 ° C. The above aromatic polymer is preferably dissolved.
When two or more kinds of solvents are contained in the solution, the solvent having the highest boiling point is preferably 40 to 90 wt% of the weight of the total solvent in the solution from the viewpoint of viscosity and film formability, and 50 to 90 wt%. % Is more preferable, and 65 to 85 wt% is more preferable.
The aromatic polymer of the present invention contained in the solution may be one type or two or more types, and may contain a polymer compound other than the aromatic polymer of the present invention as long as the device characteristics and the like are not impaired.
The solution of the present invention may contain water, metal and a salt thereof in the range of 1 to 1000 ppm. Specific examples of the metal include lithium, sodium, calcium, potassium, iron, copper, nickel, aluminum, zinc, chromium, manganese, cobalt, platinum, iridium and the like. Moreover, silicon, phosphorus, fluorine, chlorine, and / or bromine may be contained in a range of 1 to 1000 ppm.
本発明の溶液を用いて、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等により薄膜を作製することができる。中でも、本発明の溶液をスクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法により成膜する用途に用いることが好ましく、インクジェット法で成膜する用途に用いることがより好ましい。 Using the solution of the present invention, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, flexographic method A thin film can be produced by a printing method, an offset printing method, an inkjet printing method, or the like. Among these, the solution of the present invention is preferably used for a film forming method by a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method, and more preferably used for a film forming by an ink jet method.
本発明の溶液を用いて薄膜を作製する場合、溶液に含まれる高分子化合物のガラス転移温度が高いため、100℃以上の温度でベークすることが可能であり、130℃の温度でベークしても素子特性の低下が非常に小さい。また、高分子化合物の種類によっては、160℃以上の温度でベークすることも可能である。 When a thin film is produced using the solution of the present invention, since the glass transition temperature of the polymer compound contained in the solution is high, it can be baked at a temperature of 100 ° C. or higher, and baked at a temperature of 130 ° C. However, the deterioration of the device characteristics is very small. Depending on the type of polymer compound, baking at a temperature of 160 ° C. or higher is also possible.
本発明の溶液を用いて作製できる薄膜としては、発光性薄膜、導電性薄膜、及び有機半導体薄膜が例示される。 Examples of the thin film that can be produced using the solution of the present invention include a light-emitting thin film, a conductive thin film, and an organic semiconductor thin film.
本発明の導電性薄膜は、表面抵抗が1KΩ/□以下であることが好ましい。薄膜に、ルイス酸、イオン性化合物などをドープすることにより、電気伝導度を高めることができる。表面抵抗が100Ω/□以下であることがより好ましく、10Ω/□以下であることがさらに好ましい。
本発明の有機半導体薄膜は、電子移動度又は正孔移動度のいずれか大きい方が、10-5cm2/V/秒以上であることが好ましい。より好ましくは、10-3cm2/V/秒以上であり、さらに好ましくは、10-1cm2/V/秒以上である。
SiO2などの絶縁膜とゲート電極とを形成したSi基板上に該有機半導体薄膜を形成し、Auなどでソース電極とドレイン電極を形成することにより、有機トランジスタとすることができる。
The conductive thin film of the present invention preferably has a surface resistance of 1 KΩ / □ or less. The electrical conductivity can be increased by doping the thin film with a Lewis acid, an ionic compound, or the like. The surface resistance is more preferably 100Ω / □ or less, and further preferably 10Ω / □ or less.
In the organic semiconductor thin film of the present invention, the higher one of the electron mobility and the hole mobility is preferably 10 −5 cm 2 / V / second or more. More preferably, it is 10 <-3 > cm < 2 > / V / second or more, More preferably, it is 10 <-1 > cm < 2 > / V / second or more.
An organic transistor can be formed by forming the organic semiconductor thin film on a Si substrate on which an insulating film such as SiO 2 and a gate electrode are formed, and forming a source electrode and a drain electrode with Au or the like.
本発明の高分子発光素子は、素子の輝度等の観点から陽極と陰極との間に3.5V以上の電圧を印加したときの最大外部量子収率が1%以上であることが好ましく、1.5%以上がより好ましい。 The polymer light-emitting device of the present invention preferably has a maximum external quantum yield of 1% or more when a voltage of 3.5 V or more is applied between the anode and the cathode from the viewpoint of device brightness and the like. More preferably 5% or more.
本発明の高分子発光素子としては、陰極と発光層との間に電子輸送層を設けた高分子発光素子、陽極と発光層との間に正孔輸送層を設けた高分子発光素子、陰極と発光層との間に電子輸送層を設け、かつ陽極と発光層との間に正孔輸送層を設けた高分子発光素子等が挙げられる。
例えば、具体的には、以下のa)〜d)の構造が例示される。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
またこれら構造の各一について、発光層と陽極との間に、発光層に隣接してインターレイヤー層を設ける構造も例示される。すなわち、以下のa’)〜d’)の構造が例示される。
a’)陽極/インターレイヤー層/発光層/陰極
b’)陽極/正孔輸送層/インターレイヤー層/発光層/陰極
c’)陽極/インターレイヤー層/発光層/電子輸送層/陰極
d’)陽極/正孔輸送層/インターレイヤー層/発光層/電子輸送層/陰極
本発明の高分子発光素子が正孔輸送層を有する場合、使用される正孔輸送性材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などが例示される。
The polymer light emitting device of the present invention includes a polymer light emitting device in which an electron transport layer is provided between the cathode and the light emitting layer, a polymer light emitting device in which a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer, and a cathode. And a light emitting polymer layer in which an electron transport layer is provided between the anode and the light emitting layer, and a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer.
For example, the following structures a) to d) are specifically exemplified.
a) Anode / light emitting layer / cathode b) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode c) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode d) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (Here, / indicates that each layer is laminated adjacently. The same shall apply hereinafter.)
Further, for each of these structures, a structure in which an interlayer layer is provided adjacent to the light emitting layer between the light emitting layer and the anode is also exemplified. That is, the following structures a ′) to d ′) are exemplified.
a ′) Anode / interlayer layer / light emitting layer / cathode b ′) Anode / hole transport layer / interlayer layer / light emitting layer / cathode c ′) Anode / interlayer layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode d ′ ) Anode / hole transport layer / interlayer layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode When the polymer light emitting device of the present invention has a hole transport layer, the hole transport material used is polyvinylcarbazole or Derivatives thereof, polysilanes or derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, polyaniline or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, polypyrrole or Derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof Or a poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof.
具体的には、該正孔輸送性材料として、特開昭63−70257号公報、同63−175860号公報、特開平2−135359号公報、同2−135361号公報、同2−209988号公報、同3−37992号公報、同3−152184号公報に記載されているもの等が例示される。
これらの中で、正孔輸送層に用いる正孔輸送性材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体等の高分子正孔輸送性材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。
Specifically, as the hole transporting material, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, and JP-A-2-209988 are disclosed. Examples described in JP-A-3-37992 and JP-A-3-152184 are exemplified.
Among these, as a hole transporting material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine compound group in a side chain or a main chain, a polyaniline or a derivative thereof , Polythiophene or a derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) or a derivative thereof, or a polymer hole transporting material such as poly (2,5-thienylene vinylene) or a derivative thereof, and more preferably polyvinyl carbazole or a derivative thereof A derivative, polysilane or a derivative thereof, and a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or main chain.
また、低分子化合物の正孔輸送性材料としてはピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体が例示される。低分子の正孔輸送性材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。 Examples of the hole transport material of the low molecular weight compound include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, and triphenyldiamine derivatives. In the case of a low molecular weight hole transporting material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子バインダーとして、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が例示される。
ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体は、例えばビニルモノマーからカチオン重合又はラジカル重合によって得られる。
ポリシラン若しくはその誘導体としては、ケミカル・レビュー(Chem.Rev.)第89巻、1359頁(1989年)、英国特許GB2300196号公開明細書に記載の化合物等が例示される。合成方法もこれらに記載の方法を用いることができるが、特にキッピング法が好適に用いられる。
ポリシロキサン若しくはその誘導体は、シロキサン骨格構造には正孔輸送性がほとんどないので、側鎖又は主鎖に上記低分子正孔輸送性材料の構造を有するものが好適に用いられる。特に正孔輸送性の芳香族アミンを側鎖又は主鎖に有するものが例示される。
As the polymer binder to be mixed, those not extremely disturbing charge transport are preferable, and those showing no strong absorption against visible light are suitably used. As the polymer binder, poly (N-vinylcarbazole), polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, poly (p-phenylenevinylene) or a derivative thereof, poly (2,5-thienylenevinylene) or a derivative thereof, polycarbonate , Polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polysiloxane and the like.
Polyvinylcarbazole or a derivative thereof is obtained, for example, from a vinyl monomer by cation polymerization or radical polymerization.
Examples of the polysilane or derivatives thereof include compounds described in Chem. Rev. 89, 1359 (1989), GB 2300196 published specification, and the like. As the synthesis method, the methods described in these can be used, but the Kipping method is particularly preferably used.
Since polysiloxane or a derivative thereof has almost no hole transporting property in the siloxane skeleton structure, those having the structure of the low molecular hole transporting material in the side chain or main chain are preferably used. Particularly, those having a hole transporting aromatic amine in the side chain or main chain are exemplified.
正孔輸送層の成膜の方法に制限はないが、低分子正孔輸送性材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法が例示される。また、高分子正孔輸送性材料では、溶液からの成膜による方法が例示される。 Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of a positive hole transport layer, The method by the film-forming from a mixed solution with a polymer binder is illustrated with a low molecular hole transport material. In the case of a polymer hole transporting material, a method by film formation from a solution is exemplified.
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送性材料を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。該溶媒としてクロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、単独で、又は複数組み合わせて用いることができる。 As a solvent used for film formation from a solution, a solvent capable of dissolving or uniformly dispersing a hole transporting material is preferable. Chlorinated solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and aromatic solvents such as toluene and xylene. Hydrocarbon solvents, cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and other aliphatic hydrocarbon solvents, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketone solvents, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane Polyhydric alcohols such as propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, 1,2-hexanediol and derivatives thereof, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclohexanol, dimethyl sulfoxide, etc. And amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These organic solvents can be used alone or in combination.
溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。 Examples of film formation methods from solution include spin coating from solution, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該正孔輸送層の膜厚としては、例えば1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the hole transport layer differs depending on the material used, and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. However, at least a thickness that does not cause pinholes is required. If it is too thick, the driving voltage of the element becomes high, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the hole transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
本発明の高分子発光素子が電子輸送層を有する場合、使用される電子輸送性材料としては公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体等が例示される。 When the polymer light-emitting device of the present invention has an electron transport layer, known electron transport materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinones or derivatives thereof, naphthoquinones. Or derivatives thereof, anthraquinone or derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, poly Examples thereof include quinoxaline or a derivative thereof, polyfluorene or a derivative thereof.
具体的には、特開昭63−70257号公報、同63−175860号公報、特開平2−135359号公報、同2−135361号公報、同2−209988号公報、同3−37992号公報、同3−152184号公報に記載されているもの等が例示される。
これらのうち、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
Specifically, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-20988, JP-A-3-37992, The thing etc. which are described in the same 3-152184 gazette are illustrated.
Of these, oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof are preferred, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are more preferable.
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子電子輸送性材料では、粉末からの真空蒸着法、又は溶液若しくは溶融状態からの成膜による方法が、高分子電子輸送材料では溶液又は溶融状態からの成膜による方法がそれぞれ例示される。溶液又は溶融状態からの成膜時には、上記の高分子バインダーを併用してもよい。 There are no particular restrictions on the method for forming the electron transport layer, but for low molecular weight electron transport materials, vacuum deposition from powder or film deposition from a solution or melted state is preferred for polymer electron transport materials. Or the method by the film-forming from a molten state is illustrated, respectively. When forming a film from a solution or a molten state, the above polymer binder may be used in combination.
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、電子輸送材料及び/又は高分子バインダーを溶解又は均一に分散できるものが好ましい。該溶媒としてクロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、単独で、又は複数組み合わせて用いることができる。 As a solvent used for film formation from a solution, a solvent capable of dissolving or uniformly dispersing an electron transport material and / or a polymer binder is preferable. Chlorinated solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and aromatic solvents such as toluene and xylene. Hydrocarbon solvents, cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and other aliphatic hydrocarbon solvents, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketone solvents, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane Polyhydric alcohols such as propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, 1,2-hexanediol and derivatives thereof, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclohexanol, dimethyl sulfoxide, etc. And amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These organic solvents can be used alone or in combination.
溶液又は溶融状態からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。
電子輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該電子輸送層の膜厚としては、例えば1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
Examples of film formation methods from a solution or a molten state include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, and screen. Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
The film thickness of the electron transport layer differs depending on the material used and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. If the thickness is too thick, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the thickness of the electron transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
また、電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層(正孔注入層、電子注入層)と一般に呼ばれることがある。
さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は膜厚2nm以下の絶縁層を設けてもよく、また、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。
積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜用いることができる。
Further, among the charge transport layers provided adjacent to the electrodes, those having a function of improving the charge injection efficiency from the electrodes and having the effect of lowering the driving voltage of the element are particularly charge injection layers (hole injection layers). , An electron injection layer).
Further, in order to improve adhesion with the electrode and charge injection from the electrode, the charge injection layer or an insulating layer having a thickness of 2 nm or less may be provided adjacent to the electrode, and the adhesion at the interface may be improved. In order to prevent mixing, a thin buffer layer may be inserted at the interface between the charge transport layer and the light emitting layer.
The order and number of layers to be laminated, and the thickness of each layer can be appropriately used in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
本発明において、電荷注入層(電子注入層、正孔注入層)を設けた高分子発光素子としては、陰極に隣接して電荷注入層を設けた高分子発光素子、陽極に隣接して電荷注入層を設けた高分子発光素子が挙げられる。
例えば、具体的には、以下のe)〜p)の構造が挙げられる。
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
またこれら構造の各一について、発光層と陽極との間に、発光層に隣接してインターレイヤー層を設ける構造も例示される。なおこの場合、インターレイヤー層が正孔注入層及び/又は正孔輸送層を兼ねてもよい。
In the present invention, a polymer light emitting device provided with a charge injection layer (electron injection layer, hole injection layer) is a polymer light emitting device provided with a charge injection layer adjacent to the cathode, or a charge injection adjacent to the anode. Examples thereof include a polymer light emitting device provided with a layer.
For example, the following structures e) to p) are specifically mentioned.
e) Anode / charge injection layer / light emitting layer / cathode f) Anode / light emitting layer / charge injection layer / cathode g) Anode / charge injection layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode h) Anode / charge injection layer / hole Transport layer / light emitting layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode j) anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode k) anode / charge Injection layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode l) anode / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode m) anode / charge injection layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode n) anode / Charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode o) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode p) anode / charge injection layer / hole transport Layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode For each one of these structures, the light emitting layer is adjacent to the light emitting layer between the light emitting layer and the anode. A structure in which an interlayer is provided is also exemplified. In this case, the interlayer layer may also serve as a hole injection layer and / or a hole transport layer.
電荷注入層の具体的な例としては、導電性高分子を含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送性材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送性材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含む層などが例示される。 Specific examples of the charge injection layer include a layer containing a conductive polymer, an intermediate between the anode material and the hole transporting material included in the hole transporting layer, provided between the anode and the hole transporting layer. A layer containing a material having an ionization potential of the value, a material provided between the cathode and the electron transport layer, and a material having an electron affinity of an intermediate value between the cathode material and the electron transport material contained in the electron transport layer Examples include layers.
上記電荷注入層が導電性高分子を含む層の場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10-5S/cm以上103以下であることが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10-5S/cm以上102以下がより好ましく、10-5S/cm以上101以下がさらに好ましい。
上記電荷注入層が導電性高分子を含む層の場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10-5S/cm以上103S/cm以下であることが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10-5S/cm以上102S/cm以下がより好ましく、10-5S/cm以上101S/cm以下がさらに好ましい。
When the charge injection layer is a layer containing a conductive polymer, the electrical conductivity of the conductive polymer is preferably 10 −5 S / cm or more and 10 3 or less, and the leakage current between the light emitting pixels is reduced. In order to achieve this, 10 −5 S / cm to 10 2 is more preferable, and 10 −5 S / cm to 10 1 is more preferable.
When the charge injection layer is a layer containing a conductive polymer, the electrical conductivity of the conductive polymer is preferably 10 −5 S / cm or more and 10 3 S / cm or less. in order to reduce the current, more preferably less 10 -5 S / cm or more and 10 2 S / cm, more preferably less 10 -5 S / cm or more and 10 1 S / cm.
通常は該導電性高分子の電気伝導度を10-5S/cm以上103以下とするために、該導電性高分子に適量のイオンをドープする。
ドープするイオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注入層であればカチオンである。アニオンの例としては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンなどが例示され、カチオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンなどが例示される。
Usually, in order to set the electric conductivity of the conductive polymer to 10 −5 S / cm or more and 10 3 or less, the conductive polymer is doped with an appropriate amount of ions.
The type of ions to be doped is an anion for the hole injection layer and a cation for the electron injection layer. Examples of anions include polystyrene sulfonate ions, alkylbenzene sulfonate ions, camphor sulfonate ions, and examples of cations include lithium ions, sodium ions, potassium ions, tetrabutylammonium ions, and the like.
電荷注入層の膜厚としては、例えば1nm〜100nmであり、2nm〜50nmが好ましい。 The thickness of the charge injection layer is, for example, 1 nm to 100 nm, and preferably 2 nm to 50 nm.
電荷注入層に用いる材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体などの導電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロシアニンなど)、カーボンなどが例示される。 The material used for the charge injection layer may be appropriately selected in relation to the material of the electrode and the adjacent layer. Polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene And derivatives thereof, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof, conductive polymers such as polymers containing an aromatic amine structure in the main chain or side chain, metal phthalocyanines (such as copper phthalocyanine), and carbon .
膜厚2nm以下の絶縁層は電荷注入を容易にする機能を有するものである。上記絶縁層の材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。膜厚2nm以下の絶縁層を設けた高分子発光素子としては、陰極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けた高分子発光素子、陽極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けた高分子LEDが挙げられる。
具体的には、例えば、以下のq)〜ab)の構造が挙げられる。
q)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
s)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
t)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
v)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
w)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
y)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
z)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
aa)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
ab)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
またこれら構造の各一について、発光層と陽極との間に、発光層に隣接してインターレイヤー層を設ける構造も例示される。なおこの場合、インターレイヤー層が正孔注入層及び/又は正孔輸送層を兼ねてもよい。
An insulating layer having a thickness of 2 nm or less has a function of facilitating charge injection. Examples of the material for the insulating layer include metal fluorides, metal oxides, and organic insulating materials. The polymer light emitting device provided with an insulating layer having a thickness of 2 nm or less includes a polymer light emitting device provided with an insulating layer having a thickness of 2 nm or less adjacent to the cathode, and an insulating layer having a thickness of 2 nm or less adjacent to the anode. The provided polymer LED is mentioned.
Specific examples include the following structures q) to ab).
q) Anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / light emitting layer / cathode r) Anode / light emitting layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode s) Anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / light emitting layer / film thickness 2 nm Insulating layer / cathode t) Anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / hole transport layer / light emitting layer / cathode u) Anode / hole transporting layer / light emitting layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode v) Anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / hole transport layer / light emitting layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode w) anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / light emitting layer / electron transport layer / cathode x) anode / Light emitting layer / electron transport layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode y) anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode z) anode / film Insulating layer with a thickness of 2 nm or less / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode aa) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport Layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode ab) anode / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer with a thickness of 2 nm or less / cathode For example, a structure in which an interlayer is provided adjacent to the light emitting layer between the light emitting layer and the anode is also exemplified. In this case, the interlayer layer may also serve as a hole injection layer and / or a hole transport layer.
上記の構造a)〜ab)にインターレイヤー層を適用する構造について、インターレイヤー層としては、陽極と発光層との間に設けられ、陽極又は正孔注入層若しくは正孔輸送層と、発光層を構成する高分子化合物との中間のイオン化ポテンシャルを有する材料で構成されることが好ましい。
インターレイヤー層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーが例示される。
インターレイヤー層の成膜の方法に制限はないが、例えば高分子材料を用いる場合においては溶液からの成膜による方法が例示される。
Regarding the structure in which the interlayer layer is applied to the above structures a) to ab), the interlayer layer is provided between the anode and the light emitting layer, and the anode, the hole injection layer or the hole transport layer, and the light emitting layer. It is preferably composed of a material having an ionization potential intermediate to that of the polymer compound constituting
Examples of materials used for the interlayer layer include polymers containing aromatic amines such as polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polyarylene derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, arylamine derivatives, and triphenyldiamine derivatives. .
Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of an interlayer layer, For example, when using a polymeric material, the method by the film-forming from a solution is illustrated.
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、インターレイヤー層に用いる材料を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。該溶媒としてクロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの有機溶媒は、単独で、又は複数組み合わせて用いることができる。 As a solvent used for film formation from a solution, a solvent capable of dissolving or uniformly dispersing a material used for an interlayer layer is preferable. Chlorinated solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and aromatic solvents such as toluene and xylene. Hydrocarbon solvents, cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane and other aliphatic hydrocarbon solvents, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketone solvents, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane Polyhydric alcohols such as propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, 1,2-hexanediol and derivatives thereof, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclohexanol, dimethyl sulfoxide, etc. And amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These organic solvents can be used alone or in combination.
溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。
インターレイヤー層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよい。例えば1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
Examples of film formation methods from solution include spin coating from solution, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
The film thickness of the interlayer layer may be selected so that the optimum value varies depending on the material used, and the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate values. For example, it is 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
該インターレイヤー層を発光層に隣接して設ける場合、特に両方の層を塗布法により形成する場合には、2つの層の材料が混合して素子の特性等に対して好ましくない影響を与える場合がある。インターレイヤー層を塗布法で形成した後、発光層を塗布法で形成する場合、2つの層の材料の混合を少なくする方法としては、インターレイヤー層を塗布法で形成した後、該インターレイヤー層を加熱して発光層作成に用いる有機溶媒に対して不溶化した後、発光層を形成する方法が挙げられる。加熱の温度は通常150℃〜300℃程度であり、時間は通常1分〜1時間程度である。この場合、加熱により溶媒不溶化しなかった成分を除くため、加熱した後、発光層を形成する前に、該インターレイヤー層を発光層形成に用いる溶媒でリンスすることで取り除くことができる。加熱による溶媒不溶化が十分に行われた場合は、溶媒によるリンスが省略できる。加熱による溶媒不溶化が十分に行われるためには、インターレイヤー層に用いる高分子化合物として分子内に少なくとも一つの重合可能な基を含むものを用いることが好ましい。さらには重合可能な基の数が、分子内の繰り返し単位の数に対して5%以上であることが好ましい。 When the interlayer layer is provided adjacent to the light emitting layer, particularly when both layers are formed by a coating method, the materials of the two layers are mixed to adversely affect the characteristics of the device. There is. When the light emitting layer is formed by the coating method after the interlayer layer is formed by the coating method, as a method for reducing the mixing of the materials of the two layers, the interlayer layer is formed by the coating method, and then the interlayer layer is formed. A method of forming a light emitting layer after heating to insolubilize in an organic solvent used for forming a light emitting layer can be mentioned. The heating temperature is usually about 150 ° C. to 300 ° C., and the time is usually about 1 minute to 1 hour. In this case, in order to remove components that have not been insolubilized by heating, the interlayer layer can be removed by rinsing with a solvent used for forming the light emitting layer after heating and before forming the light emitting layer. When solvent insolubilization by heating is sufficiently performed, rinsing with a solvent can be omitted. In order to sufficiently insolubilize the solvent by heating, it is preferable to use a polymer compound containing at least one polymerizable group in the molecule as the polymer compound used in the interlayer layer. Furthermore, the number of polymerizable groups is preferably 5% or more with respect to the number of repeating units in the molecule.
本発明の高分子発光素子を形成する基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に変化しないものであればよく、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン基板などが例示される。不透明な基板の場合には、反対の電極が透明又は半透明であることが好ましい。
通常本発明の高分子発光素子が有する陽極及び陰極の少なくとも一方が透明又は半透明である。陽極側が透明又は半透明であることが好ましい。
The substrate on which the polymer light-emitting device of the present invention is formed may be any substrate that does not change when an electrode is formed and an organic layer is formed. Examples thereof include glass, plastic, polymer film, and silicon substrate. . In the case of an opaque substrate, the opposite electrode is preferably transparent or translucent.
Usually, at least one of the anode and the cathode of the polymer light emitting device of the present invention is transparent or translucent. The anode side is preferably transparent or translucent.
該陽極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラスを用いて作成された膜(NESAなど)、金、白金、銀、銅等が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、該陽極として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。 As the material of the anode, a conductive metal oxide film, a translucent metal thin film, or the like is used. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and a composite film made of conductive glass made of indium / tin / oxide (ITO), indium / zinc / oxide, etc. (NESA) Etc.), gold, platinum, silver, copper and the like are used, and ITO, indium / zinc / oxide, and tin oxide are preferable. Examples of the production method include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like. Further, as the anode, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used.
陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば10nmから10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
また、陽極上に、電荷注入を容易にするために、フタロシアニン誘導体、導電性高分子、カーボンなどからなる層、又は金属酸化物、金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚2nm以下の層を設けてもよい。
The film thickness of the anode can be appropriately selected in consideration of light transmittance and electric conductivity, and is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, more preferably 50 nm to 500 nm. is there.
In order to facilitate charge injection on the anode, a layer made of a phthalocyanine derivative, a conductive polymer, carbon, or the like, or an average film thickness of 2 nm or less made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material, or the like. A layer may be provided.
本発明の高分子発光素子で用いる陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、又はそれらのうち2つ以上の合金、又はそれらのうち1つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上との合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などが挙げられる。陰極を2層以上の積層構造としてもよい。 A material for the cathode used in the polymer light-emitting device of the present invention is preferably a material having a low work function. For example, metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, or the like Two or more of these alloys, or one or more of them and an alloy of one or more of gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, or graphite or graphite intercalation compound Etc. are used. Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, calcium-aluminum alloy, and the like. The cathode may have a laminated structure of two or more layers.
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば10nmから10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 The thickness of the cathode can be appropriately selected in consideration of electric conductivity and durability, but is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、又は金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。また、陰極と有機物層との間に、導電性高分子からなる層、又は金属酸化物、金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚2nm以下の層を設けてもよく、陰極作製後、該高分子発光素子を保護する保護層を装着していてもよい。該高分子発光素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び/又は保護カバーを装着することが好ましい。
該保護層としては、高分子化合物、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物などを用いることができる。また、保護カバーとしては、金属板、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板などを用いることができ、該カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子が傷付くのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴンのような不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、さらに酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより、製造工程で吸着した水分又は硬化樹脂を通り抜けて浸入する微量の水分が素子にダメージを与えるのを抑制することが容易となる。これらのうち、いずれか1つ以上の方策を採ることが好ましい。
As a method for manufacturing the cathode, a vacuum deposition method, a sputtering method, a laminating method in which a metal thin film is thermocompression-bonded, or the like is used. In addition, a layer made of a conductive polymer or a layer made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material or the like having an average film thickness of 2 nm or less may be provided between the cathode and the organic material layer. A protective layer for protecting the polymer light emitting device may be attached. In order to stably use the polymer light emitting device for a long period of time, it is preferable to attach a protective layer and / or a protective cover in order to protect the device from the outside.
As the protective layer, a polymer compound, metal oxide, metal fluoride, metal boride and the like can be used. As the protective cover, a metal plate, a glass plate, a plastic plate having a low water permeability treatment on the surface, or the like can be used, and the cover is bonded to the element substrate with a thermosetting resin or a photocurable resin and sealed. The method is preferably used. If the space is maintained by using the spacer, it is easy to prevent the element from being damaged. If an inert gas such as nitrogen or argon is sealed in the space, oxidation of the cathode can be prevented, and further, a desiccant such as barium oxide is placed in the space to adsorb in the manufacturing process. It is easy to suppress damage to the element by a minute amount of moisture entering through moisture or a cured resin. Among these, it is preferable to take one or more measures.
本発明の高分子発光素子は面状光源、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト等として用いることができる。
本発明の高分子発光素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極又は陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号などを表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子蛍光体を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動も可能であるし、TFTなどと組み合わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表示装置として用いることができる。
さらに、前記面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、あるいは面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。
The polymer light emitting device of the present invention can be used as a planar light source, a segment display device, a dot matrix display device, a backlight of a liquid crystal display device, and the like.
In order to obtain planar light emission using the polymer light emitting device of the present invention, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. In addition, in order to obtain pattern-like light emission, a method of installing a mask provided with a pattern-like window on the surface of the planar light-emitting element, an organic material layer of a non-light-emitting portion is formed extremely thick and substantially non- There are a method of emitting light and a method of forming either one of the anode or the cathode or both electrodes in a pattern. A segment type display element capable of displaying numbers, letters, simple symbols, etc. can be obtained by forming a pattern by any of these methods and arranging several electrodes so that they can be turned ON / OFF independently. Further, in order to obtain a dot matrix element, both the anode and the cathode may be formed in a stripe shape and arranged so as to be orthogonal to each other. Partial color display and multi-color display are possible by a method of separately coating a plurality of types of polymer phosphors having different emission colors or a method using a color filter or a fluorescence conversion filter. The dot matrix element can be driven passively or may be driven actively in combination with TFTs. These display elements can be used as display devices for computers, televisions, mobile terminals, mobile phones, car navigation systems, video camera viewfinders, and the like.
Furthermore, the planar light-emitting element is a self-luminous thin type, and can be suitably used as a planar light source for a backlight of a liquid crystal display device or a planar illumination light source. If a flexible substrate is used, it can be used as a curved light source or display device.
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
NMR測定は、下記条件にて行った。
装置 : ブルカー社製Avance600(商品名)核磁気共鳴装置
測定溶媒 : 重水素化テトラヒドロフラン
サンプル濃度 : 約1重量%
測定温度 : 30℃
ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)、及び重量平均分子量(Mw)はSECにより下記のSEC条件1にて求めた。
<SEC条件1>
装置: ポリマーラボラトリー社製PL-GPC210システム(商品名)(RI検出)
カラム: ポリマーラボラトリー社製PLgel 10um MIXED-B(商品名)3本
移動相: o-ジクロロベンゼン
熱重量測定は、Rigaku社THERMOFLEX TAS200 TG8101D(商品名)を用い、毎分80ccの大気気流下、毎分10℃ずつ昇温させて20℃から400℃まで昇温した後の重量減少率を測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
NMR measurement was performed under the following conditions.
Apparatus: Bruker Avance 600 (trade name) nuclear magnetic resonance apparatus Measurement solvent: Deuterated tetrahydrofuran Sample concentration: About 1% by weight
Measurement temperature: 30 ° C
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene were determined by SEC under the following SEC conditions 1.
<SEC condition 1>
Equipment: PL-GPC210 system (trade name) manufactured by Polymer Laboratory (RI detection)
Column: Three PLgel 10um MIXED-B (trade name) manufactured by Polymer Laboratories Mobile phase: o-dichlorobenzene Thermogravimetric measurement was performed using Rigaku's THERMOFLEX TAS200 TG8101D (trade name) under an air flow of 80 cc per minute. The weight loss rate after the temperature was raised by 10 ° C. and heated from 20 ° C. to 400 ° C. was measured.
[比較例1]
<高分子化合物1の合成>
5,9-Dibromo-7,7-dioctyl-7H-benzo[c]fluorene (化合物A)9.875g、及び2,2’−ビピリジル 6.958gを脱水したテトラヒドロフラン1188mLに溶解した後、窒素雰囲気下において60℃まで昇温し、この溶液に、ビス(1、5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2} 12.253gを加え、3時間反応させた。反応後、この反応液を室温まで冷却し、25%アンモニア水59ml/メタノール1188ml/イオン交換水1188mlの混合溶液中に滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥した。続いて、スケールを1.09倍にした以外は上記と同条件で操作を2バッチ行い、それぞれ沈殿物を得た。計3バッチで得られた沈殿物をまとめてトルエン1575mlに溶解させた。溶解後、ラヂオライト6.30gを加えて30分攪拌し、不溶解物を濾過した。得られた濾液をアルミナカラムを通して精製を行った。次に5.2%塩酸水3098mLを加え3時間攪拌した後に水層を除去した。つづいて4%アンモニア水3098mLを加え、2時間攪拌した後に水層を除去した。さらに有機層にイオン交換水約3098mLを加え1時間攪拌した後、水層を除去した。その後、有機層をメタノール4935mlに注加して1時間攪拌し、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。得られた重合体(以後、高分子化合物1と呼ぶ)は下記(繰り返し単位A)のみからなる高分子化合物であり、収量は15.460gであった。また、SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=72000、Mw=495000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は164であった。
<Synthesis of Polymer Compound 1>
After dissolving 9.875 g of 5,9-Dibromo-7,7-dioctyl-7H-benzo [c] fluorene (Compound A) and 6.958 g of 2,2′-bipyridyl in 1188 mL of dehydrated tetrahydrofuran, the reaction was conducted under a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to 60 ° C. and 12.253 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) {Ni (COD) 2 } was added to this solution and reacted for 3 hours. After the reaction, this reaction solution was cooled to room temperature, dropped into a mixed solution of 25% aqueous ammonia 59 ml / methanol 1188 ml / ion exchanged water 1188 ml and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure for 2 hours. did. Subsequently, two batches of operations were performed under the same conditions as described above except that the scale was increased by 1.09 times to obtain precipitates. The precipitates obtained in a total of 3 batches were combined and dissolved in 1575 ml of toluene. After dissolution, 6.30 g of radiolite was added and stirred for 30 minutes, and the insoluble material was filtered. The obtained filtrate was purified through an alumina column. Next, after adding 3098 mL of 5.2% aqueous hydrochloric acid and stirring for 3 hours, the aqueous layer was removed. Subsequently, 3098 mL of 4% aqueous ammonia was added and stirred for 2 hours, and then the aqueous layer was removed. Further, about 3098 mL of ion exchange water was added to the organic layer and stirred for 1 hour, and then the aqueous layer was removed. Thereafter, the organic layer was poured into 4935 ml of methanol and stirred for 1 hour, and the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure. The obtained polymer (hereinafter referred to as polymer compound 1) was a polymer compound consisting only of the following (repeating unit A), and the yield was 15.460 g. Moreover, the number average molecular weight and weight average molecular weight of polystyrene conversion by SEC condition 1 were Mn = 72000 and Mw = 495000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of connections was 164.
<高分子化合物1の2連子ピークの帰属>
高分子化合物1につき1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行ったところ、2連子を表す式(a)においてHA1、HB1及びHC1で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.67ppm、7.39ppm、及び7.80ppmであり、式(a)においてCA1、CB1、及びCC1で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ128.1ppm、125.4ppm、及び123.9ppmで、HA1とCA1、HB1とCB1、及びHC1とCC1で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(b)においてHA2、HB2及びHC2で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ8.23ppm、7.55ppm、及び7.78ppmであり、式(b)においてCA2、CB2、及びCC2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ127.8ppm、125.4ppm、及び122.5ppmで、HA2とCA2、HB2とCB2、及びHC2とCC2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。
<Association of doublet peak of polymer compound 1>
Measurement of 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) per high molecular compound 1 revealed that protons represented by H A1 , H B1 and H C1 in formula (a) representing a doublet. Are 7.67 ppm, 7.39 ppm, and 7.80 ppm, respectively, and the chemical shift of carbon 13 represented by C A1 , C B1 , and C C1 in formula (a) is 128.1 ppm, respectively. At 125.4 ppm and 123.9 ppm, proton-carbon 13 correlation peaks were observed for the proton-carbon pairs indicated by H A1 and C A1 , H B1 and C B1 , and H C1 and C C1 . On the other hand, the chemical shifts of protons represented by H A2 , H B2, and H C2 in the formula (b) representing the doublet are 8.23 ppm, 7.55 ppm, and 7.78 ppm, respectively, in the formula (b) The chemical shifts of carbon 13 represented by C A2 , C B2 , and C C2 are 127.8 ppm, 125.4 ppm, and 122.5 ppm, respectively, and H A2 and C A2 , H B2 and C B2 , and H C2 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair denoted C C2 .
HA1とHA2、HB1とHB2、及びHC1とHC2の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHA1、HA2、HB1、HB2、HC1、及びHC2の個数を考慮して2連子(a)と2連子(b)の比率を計算した結果を表1に示す。
高分子化合物1の1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)においては、2連子を表す式(c)でHD2で示されるプロトンの化学シフト、及びCD2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.79ppm、及び125.2ppmであり、HD2とCD2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(d)においてHD3で示されるプロトンの化学シフト及びCD3で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ8.00ppm、及び121.2ppmであり、HD3とCD3で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。 In the 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) of the polymer compound 1, the chemical shift of the proton indicated by H D2 in the formula (c) representing the doublet and the C D2 chemical shifts of the carbon 13 are respectively 7.79Ppm, and 125.2Ppm, protons against protons and a pair of carbon atoms represented by H D2 and C D2 - carbon 13 correlation peak was observed. On the other hand, the chemical shifts of carbon 13 indicated by proton chemical shifts and C D3 represented in the formula (d) representing a diad in H D3 are respectively 8.00Ppm, and 121.2ppm, H D3 and C A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by D3 .
HD2とHD3の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHD2とHD3の個数を考慮して2連子(c)と2連子(d)の比率を計算した結果を表2に示す。
2連子(b)と2連子(c)は同一であることから、高分子化合物1を構成する3種類の2連子、すなわち2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率は24:76:25=19:61:20であることがわかった。高分子化合物1における頭−尾結合は、2連子(b)(又は2連子(c))における二つの繰り返し単位の間で形成される結合であり、以上のことから、高分子化合物1において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が61%であるとわかった。 Since the doublet (b) and the doublet (c) are the same, the three types of doubles constituting the polymer compound 1, that is, the doublet (a), the doublet (b) (or It was found that the ratio of the duplex (c)) and the duplex (d) was 24: 76: 25 = 19: 61: 20. The head-to-tail bond in the polymer compound 1 is a bond formed between two repeating units in the duplex (b) (or duplex (c)). , The ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was found to be 61%.
[実施例1]
<高分子化合物2の合成>
アルゴン雰囲気下、ジムロートを接続した 25 ml 二口フラスコに 2-(9-Bromo-7,7-dioctyl-7H-benzo[c]fluoren-5-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-[1,3,2]dioxaborolane (化合物B) 200 mg (0.31 mmol), 酢酸パラジウム 3.5 mg (0.015mmol) 、及びトリシクロヘキシルホスフィン 8.7 mg(0.031mmol)を加えた後、アルゴンガスにより容器内を置換した。ここに トルエン 12.4 ml、4−t−ブチルヨードベンゼン5.9 mg (0.023mmol)、及びn−オクチルベンゼン (内部標準物質) 120 μLを加え、110 ℃ で 10 分間攪拌した。この淡黄色溶液に 20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液 1.4 ml を注加して反応を開始し、110℃で17hr攪拌して、反応を続けた。高速液体クロマトグラフィーにて化合物Bが消失したのを確認した後、反応混合物を H2O 10 ml を加えよく攪拌し、有機層を水層と分離した。有機層を濃縮後、クロロホルム 9 ml を加え、この溶液をエタノール 72 ml に滴下してポリマーを沈殿させた。沈殿物をろ過で回収し、減圧乾燥し黄色粉末を91.8mg得た。この粉末をトルエン 6.5 ml に溶解させ、シリカゲルとアルミナのカラムに通液させた。トルエン 13 ml で溶出させた溶液を約 2 ml に濃縮後、メタノール25 ml に滴下し沈澱させた。沈殿物をろ過後乾燥し、上記(繰り返し単位A)のみからなる重合体(以後、高分子化合物2と呼ぶ)を51.2 mg (収率38%) 得た。また、SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=9000、Mw=17000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は21であった。
<高分子化合物2の2連子ピークの帰属>
高分子化合物2につき高分子化合物1と同様に1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行い、高分子化合物1と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物1と同様な計算により2連子(a)と2連子(b)の比率、及び2連子(c)と2連子(d)を求めた結果を表3に示す。
上の結果をもとに、高分子化合物1と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ4:96:0であることがわかった。高分子化合物2における頭−尾結合は、2連子(b)(又は2連子(c))における二つの繰り返し単位の間で形成される結合であり、以上のことから、高分子化合物2において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が96%であることがわかった。
[Example 1]
<Synthesis of Polymer Compound 2>
2- (9-Bromo-7,7-dioctyl-7H-benzo [c] fluoren-5-yl) -4,4,5,5-tetramethyl- in a 25 ml two-necked flask connected to Dimroth under an argon atmosphere [1,3,2] dioxaborolane (Compound B) 200 mg (0.31 mmol), palladium acetate 3.5 mg (0.015 mmol), and tricyclohexylphosphine 8.7 mg (0.031 mmol) were added, and the inside of the container was replaced with argon gas. did. Thereto were added 12.4 ml of toluene, 5.9 mg (0.023 mmol) of 4-t-butyliodobenzene, and 120 μL of n-octylbenzene (internal standard substance), and the mixture was stirred at 110 ° C. for 10 minutes. To this pale yellow solution, 1.4 ml of a 20% by weight aqueous tetraethylammonium hydroxide solution was poured to start the reaction, and the reaction was continued by stirring at 110 ° C. for 17 hours. After confirming the disappearance of Compound B by high performance liquid chromatography, 10 ml of H 2 O was added to the reaction mixture and stirred well, and the organic layer was separated from the aqueous layer. After concentration of the organic layer, 9 ml of chloroform was added, and this solution was added dropwise to 72 ml of ethanol to precipitate the polymer. The precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 91.8 mg of a yellow powder. This powder was dissolved in 6.5 ml of toluene and passed through a column of silica gel and alumina. The solution eluted with 13 ml of toluene was concentrated to about 2 ml and then added dropwise to 25 ml of methanol for precipitation. The precipitate was filtered and dried to obtain 51.2 mg (yield 38%) of a polymer consisting only of the above (repeating unit A) (hereinafter referred to as polymer compound 2). Moreover, the number average molecular weight and weight average molecular weight of polystyrene conversion by SEC condition 1 were Mn = 9000 and Mw = 17000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of connections was 21.
<Association of doublet peak of polymer compound 2>
1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) was measured for polymer compound 2 in the same manner as polymer compound 1, and the integrated range was obtained by integrating the same range as polymer compound 1. . Further, Table 3 shows the results obtained by calculating the ratio of the duplexes (a) and the duplexes (b) and the duplexes (c) and the duplexes (d) by the same calculation as in the polymer compound 1.
Based on the above results, the ratio of the biad (a), double (b) (or double (c)), and double (d) is calculated using the same calculation as for polymer compound 1. It was found that it was 4: 96: 0. The head-to-tail bond in the polymer compound 2 is a bond formed between two repeating units in the duplex (b) (or duplex (c)). The ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was found to be 96%.
[比較例2]
<高分子化合物3の合成>
化合物Aより高分子化合物1の合成法と同様の方法により上記(繰り返し単位A)のみからなる重合体(以後、高分子化合物3と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=17000、Mw=78000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は39であった。
[Comparative Example 2]
<Synthesis of Polymer Compound 3>
A polymer composed of only the above (repeating unit A) (hereinafter referred to as polymer compound 3) was obtained from compound A by the same method as the synthesis method of polymer compound 1. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 17000 and Mw = 78000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of connections was 39.
<高分子化合物4の合成>
上記化合物C(5.511g)、上記化合物D(3.115g)、及び2,2’−ビピリジル(3.865g)を脱水したテトラヒドロフラン1320mLに溶解した後、窒素雰囲気下において60℃まで昇温後、この溶液に、ビス(1、5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2}(6.807g)を加え、攪拌し、3時間反応させた。反応後、室温まで冷却し、この反応液を25%アンモニア水33mL/メタノール1320mL/イオン交換水1320mLの混合溶液中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥し、トルエン275mlに溶解させた。溶解後、ラヂオライト11gを加えて30分攪拌し、不溶解物を濾過した。得られた濾液をアルミナカラムを通して精製を行った。得られた精製液を4%アンモニア水541mLを加え、2時間攪拌した後に水層を除去した。続いてイオン交換水約541mLを加え1時間攪拌した後、水層を除去した。その後、有機層をメタノール862mlに注加して0.5時間攪拌し、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。得られた重合体(以後、高分子化合物4と呼ぶ)の収量は5.48gであった。また、ポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=20000、Mw=170000であった。
<Synthesis of Polymer Compound 4>
The compound C (5.511 g), the compound D (3.115 g), and 2,2′-bipyridyl (3.865 g) were dissolved in 1320 mL of dehydrated tetrahydrofuran, and the temperature was raised to 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. To this solution, bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) {Ni (COD) 2 } (6.807 g) was added, stirred and allowed to react for 3 hours. After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, dropped into a mixed solution of 25% aqueous ammonia 33 mL / methanol 1320 mL / ion-exchanged water 1320 mL, stirred for 1 hour, the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure, Dissolved in 275 ml of toluene. After dissolution, 11 g of radiolite was added and stirred for 30 minutes, and the insoluble material was filtered. The obtained filtrate was purified through an alumina column. The purified solution thus obtained was added with 541 mL of 4% aqueous ammonia and stirred for 2 hours, and then the aqueous layer was removed. Subsequently, about 541 mL of ion-exchanged water was added and stirred for 1 hour, and then the aqueous layer was removed. Thereafter, the organic layer was poured into 862 ml of methanol and stirred for 0.5 hour, and the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure. The yield of the obtained polymer (hereinafter referred to as polymer compound 4) was 5.48 g. Moreover, the number average molecular weight and weight average molecular weight of polystyrene conversion were Mn = 20000 and Mw = 17000, respectively.
<高分子化合物3による発光素子の作成>
(溶液の調製)
上記で得た高分子化合物3を50重量%、高分子化合物4を50重量%の比率でトルエンに溶解し、ポリマー濃度2.0重量%のトルエン溶液を作製した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得たトルエン溶液を用いて、スピンコートにより2000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約78nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から465nmにピークを有するEL発光が得られた。8.0V印加時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.157、y=0.220であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また該素子は3.1Vから発光開始が見られ、最大発光効率は1.47cd/Aであった。
(寿命測定)
上記で得られたEL素子を150mA/cm2の定電流で駆動し、輝度の時間変化を測定したところ、該素子は初期輝度が2150cd/m2、輝度半減時間が11.3時間であった。これを輝度−寿命の加速係数が2乗であると仮定して、初期輝度400cd/m2の値に換算したところ、半減寿命は327時間となった。また、駆動に要した電圧は、初期が8.64V、輝度半減後が9.47Vであり、駆動中の電圧変化は0.83Vであった。なおこの換算半減寿命より電圧上昇率を計算すると、2.54mV/時間となった。
駆動後のスペクトル
上記で得られたEL素子を、上記寿命測定とは別に、150mA/cm2の定電流で78時間駆動した。駆動終了後の輝度は初期輝度の10.0%であった。このようにして得られた駆動後の素子に8.0Vの電圧を印加してELスペクトルを測定したところ、ピーク波長は465nmであり、EL発光色のC.I.E.色座標値はx=0.195、y=0.270であった。また該ELスペクトルを駆動前のELスペクトルと比較したところ、図1に示すように、550nm及び590nmにショルダーピークを有する発光が新たに観測された。
<Creation of light-emitting element using polymer compound 3>
(Preparation of solution)
Polymer compound 3 obtained above was dissolved in toluene at a ratio of 50% by weight and polymer compound 4 at a ratio of 50% by weight to prepare a toluene solution having a polymer concentration of 2.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, the toluene solution obtained above was used to form a film at a rotational speed of 2000 rpm by spin coating. The film thickness after film formation was about 78 nm. Further, this was dried at 80 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then lithium fluoride was deposited by about 4 nm, calcium was deposited by about 5 nm as a cathode, and then aluminum was deposited by about 80 nm to produce an EL device. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 465 nm was obtained from this device. The EL emission color when 8.0 V is applied is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.157 and y = 0.220. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The device started to emit light at 3.1 V, and the maximum light emission efficiency was 1.47 cd / A.
(Life measurement)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 and the change in luminance with time was measured, the device had an initial luminance of 2150 cd / m 2 and a luminance half time of 11.3 hours. . Assuming that the luminance-lifetime acceleration coefficient is square, this is converted to a value of initial luminance of 400 cd / m 2 , and the half-life is 327 hours. The voltage required for driving was 8.64 V in the initial stage and 9.47 V after half the luminance, and the voltage change during driving was 0.83 V. The voltage increase rate calculated from this converted half life was 2.54 mV / hour.
Spectra after driving The EL element obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 for 78 hours, separately from the lifetime measurement. The luminance after driving was 10.0% of the initial luminance. When an EL spectrum was measured by applying a voltage of 8.0 V to the element thus driven, the peak wavelength was 465 nm and the EL emission color C.I. I. E. The color coordinate values were x = 0.195 and y = 0.270. Further, when the EL spectrum was compared with the EL spectrum before driving, as shown in FIG. 1, light emission having shoulder peaks at 550 nm and 590 nm was newly observed.
[実施例2]
<高分子化合物5の合成>
4−t−ブチルヨードベンゼンを用いなかったこと以外は、高分子化合物2の合成法と同様の方法により、化合物Bから上記(繰り返し単位A)のみからなる重合体(以後、高分子化合物5と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=15000、Mw=31000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は34であった。
[Example 2]
<Synthesis of Polymer Compound 5>
Except that 4-t-butyliodobenzene was not used, a polymer consisting only of the above (repeating unit A) from compound B (hereinafter referred to as polymer compound 5) was prepared in the same manner as the synthesis method of polymer compound 2. Call). The number average molecular weight and weight average molecular weight in terms of polystyrene according to SEC condition 1 were Mn = 15000 and Mw = 31000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of connections was 34.
<高分子化合物5による発光素子の作成>
(溶液の調製)
上記で得た高分子化合物5を50重量%、高分子化合物4を50重量%の比率でトルエンに溶解し、ポリマー濃度2.0重量%のトルエン溶液を作製した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得たトルエン溶液を用いて、スピンコートにより1500rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約74nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から465nmにピークを有するEL発光が得られた。8.0V印加時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.154、y=0.209であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また該素子は3.0Vから発光開始が見られ、最大発光効率は1.51cd/Aであった。
(寿命測定)
上記で得られたEL素子を150mA/cm2の定電流で駆動し、輝度の時間変化を測定したところ、該素子は初期輝度が2090cd/m2、輝度半減時間が37.4時間であった。これを輝度−寿命の加速係数が2乗であると仮定して、初期輝度400cd/m2の値に換算したところ、半減寿命は1021時間となった。また、駆動に要した電圧は、初期が7.81V、輝度半減後が8.16Vであり、駆動中の電圧変化は0.35Vであった。なおこの換算半減寿命より電圧上昇率を計算すると、0.34mV/時間となった。
(駆動後のスペクトル)
上記で得られたEL素子を、上記寿命測定とは別に、150mA/cm2の定電流で81時間駆動した。駆動終了後の輝度は初期輝度の34.4%であった。このようにして得られた駆動後の素子に8.0Vの電圧を印加してELスペクトルを測定したところ、ピーク波長は465nmであり、EL発光色のC.I.E.色座標値はx=0.160、y=0.215であった。また該ELスペクトルを駆動前のELスペクトルと比較したところ、図2に示すように、駆動前後でのスペクトル変化はほとんど見られなかった。
以上のように、比較例2の高分子化合物3と比べて、高分子化合物5を用いた高分子発光素子においては、輝度半減寿命が長く、駆動によるスペクトル変化が小さいために駆動前後での色変化が抑えられ、かつ駆動時の電圧上昇率も小さいことがわかる。このように、本願発明にかかる高分子化合物は高分子発光素子に用いる材料として優れた性質を有するものである。
<Creation of light-emitting element using polymer compound 5>
(Preparation of solution)
Polymer compound 5 obtained above was dissolved in toluene at a ratio of 50% by weight and polymer compound 4 at a ratio of 50% by weight to prepare a toluene solution having a polymer concentration of 2.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the toluene solution obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 1500 rpm. The film thickness after film formation was about 74 nm. Further, this was dried at 80 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then lithium fluoride was deposited by about 4 nm, calcium was deposited by about 5 nm as a cathode, and then aluminum was deposited by about 80 nm to produce an EL device. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 465 nm was obtained from this device. The EL emission color when 8.0 V is applied is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.154 and y = 0.209. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The device started to emit light from 3.0 V, and the maximum light emission efficiency was 1.51 cd / A.
(Life measurement)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 and the change in luminance with time was measured, the device had an initial luminance of 2090 cd / m 2 and a luminance half time of 37.4 hours. . Assuming that the luminance-lifetime acceleration coefficient is square, this is converted to a value of initial luminance of 400 cd / m 2 , and the half-life is 1021 hours. The voltage required for driving was 7.81 V in the initial stage and 8.16 V after half the luminance, and the voltage change during driving was 0.35 V. When the voltage increase rate was calculated from the converted half life, it was 0.34 mV / hour.
(Spectrum after driving)
The EL element obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 for 81 hours, separately from the lifetime measurement. The luminance after the driving was 34.4% of the initial luminance. When an EL spectrum was measured by applying a voltage of 8.0 V to the element thus driven, the peak wavelength was 465 nm and the EL emission color C.I. I. E. The color coordinate values were x = 0.160 and y = 0.215. Further, when the EL spectrum was compared with the EL spectrum before driving, as shown in FIG. 2, there was almost no change in the spectrum before and after driving.
As described above, in the polymer light emitting device using the polymer compound 5 as compared with the polymer compound 3 of Comparative Example 2, the luminance half-life is long and the spectral change due to the drive is small, so that the color before and after the drive. It can be seen that the change is suppressed and the voltage increase rate during driving is small. Thus, the polymer compound according to the present invention has excellent properties as a material used for the polymer light emitting device.
[比較例3]
<高分子化合物6の合成>
化合物Aより高分子化合物1の合成法と同様の方法により上記(繰り返し単位A)のみからなる重合体(以後、高分子化合物6と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=55000、Mw=119000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は125であった。
[Comparative Example 3]
<Synthesis of Polymer Compound 6>
A polymer (hereinafter referred to as polymer compound 6) consisting only of the above (repeating unit A) was obtained from compound A by the same method as the synthesis method of polymer compound 1. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 55000 and Mw = 1119,000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of linkages was 125.
<高分子化合物7の合成>
窒素雰囲気下、化合物E 195.37g、化合物D 239.44g、2,2’−ビピリジル 232.89gを脱水したテトラヒドロフラン46.26kgに溶解した後、60℃まで昇温し、この溶液に、ビス(1、5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2} 410.15gを加え、5時間反応させた。反応後、この反応液を室温まで冷却し、25%アンモニア水8.52kg/メタノール16.88kg/イオン交換水31.98kgの混合液中に滴下して2時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。乾燥後、トルエン16.22kgに溶解し、溶解後、ラヂオライト830gを加えて不溶解物を濾過した。得られた濾液をアルミナカラムを通して精製を行い、次にイオン交換水13.52kg/25%アンモニア水2.04kg混合液中に精製液を加え、0.5時間攪拌した後、水層を除去した。さらに有機層にイオン交換水13.52kgを加え0.5時間攪拌した後、水層を除去した。得られた有機層の一部について減圧濃縮を実施後、有機層をメタノール34.18kgに注加して1時間攪拌し、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。得られた重合体の収量は234.54gであった。ポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=12000、Mw=77000であった。
該重合体の0.5%のトルエン溶液を作成し、0.45μのフィルターで濾過した。濾過して得られた溶液を下記条件にて繰り返しSECにより分取した。
カラム:TSKgel GMHHR−H(TOSOH製GPCカラム、21.5mmI.D.×30cm)
カラム温度 60℃
移動相: トルエン
流速 6ml/min.
サンプル注入量 2ml
分取時間: 11.0〜11.5min.
得られたフラクションの溶液をエバポレーターで濃縮し、メタノールに再沈して高分子量体(以後、高分子化合物7と呼ぶ)を得た。ポリスチレン換算でMn=6800、Mw=8900であった。
<Synthesis of Polymer Compound 7>
In a nitrogen atmosphere, 195.37 g of Compound E, 239.44 g of Compound D and 232.89 g of 2,2′-bipyridyl were dissolved in 46.26 kg of dehydrated tetrahydrofuran, and the temperature was raised to 60 ° C., and bis ( 1,5-Cyclooctadiene) nickel (0) {Ni (COD) 2 } 410.15 g was added and reacted for 5 hours. After the reaction, this reaction solution was cooled to room temperature, dropped into a mixed solution of 25% ammonia water 8.52 kg / methanol 16.88 kg / ion-exchanged water 31.98 kg, stirred for 2 hours, and the deposited precipitate was filtered. And dried under reduced pressure. After drying, the product was dissolved in 16.22 kg of toluene. After dissolution, 830 g of radiolite was added, and the insoluble material was filtered. The obtained filtrate was purified through an alumina column, then the purified solution was added to a mixed solution of ion-exchanged water 13.52 kg / 25% ammonia water 2.04 kg, stirred for 0.5 hour, and then the aqueous layer was removed. . Further, 13.52 kg of ion-exchanged water was added to the organic layer and stirred for 0.5 hour, and then the aqueous layer was removed. A portion of the obtained organic layer was concentrated under reduced pressure, and then the organic layer was poured into 34.18 kg of methanol and stirred for 1 hour, and the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure. The yield of the obtained polymer was 234.54 g. The number average molecular weight and weight average molecular weight in terms of polystyrene were Mn = 12000 and Mw = 77000, respectively.
A 0.5% toluene solution of the polymer was prepared and filtered through a 0.45 μ filter. The solution obtained by filtration was repeatedly collected by SEC under the following conditions.
Column: TSKgel GMH HR- H (TOSOH GPC column, 21.5 mm I.D. × 30 cm)
Column temperature 60 ° C
Mobile phase: Toluene Flow rate 6 ml / min.
Sample injection volume 2ml
Preparative time: 11.0-11.5 min.
The obtained fraction solution was concentrated with an evaporator and reprecipitated in methanol to obtain a high molecular weight product (hereinafter referred to as polymer compound 7). Mn = 6800 and Mw = 8900 in terms of polystyrene.
<高分子化合物6による発光素子の作成>
(溶液の調製)
上記で得た高分子化合物6を80重量%、高分子化合物7を20重量%の比率でトルエンに溶解し、ポリマー濃度2.0重量%のトルエン溶液を作製した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得たトルエン溶液を用いて、スピンコートにより1500rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約83nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。8.0V印加時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.157、y=0.212であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また該素子は3.0Vから発光開始が見られ、最大発光効率は1.52cd/Aであった。
(寿命測定)
上記で得られたEL素子を150mA/cm2の定電流で駆動し、輝度の時間変化を測定したところ、該素子は初期輝度が1863cd/m2、輝度半減時間が6.32時間であった。これを輝度−寿命の加速係数が2乗であると仮定して、初期輝度400cd/m2の値に換算したところ、半減寿命は137時間となった。また、駆動に要した電圧は、初期が8.99V、輝度半減後が9.74Vであり、駆動中の電圧変化は0.75Vであった。なおこの換算半減寿命より電圧上昇率を計算すると、5.47mV/時間となった。
駆動後のスペクトル
上記で得られたEL素子を、上記寿命測定とは別に、150mA/cm2の定電流で81時間駆動した。駆動終了後の輝度は初期輝度の10.7%であった。このようにして得られた駆動後の素子に8.0Vの電圧を印加してELスペクトルを測定したところ、ピーク波長は470nmであり、EL発光色のC.I.E.色座標値はx=0.230、y=0.310であった。また該ELスペクトルを駆動前のELスペクトルと比較したところ、図3に示すように、550nm及び590nmにショルダーピークを有する発光が新たに観測された。
<Preparation of light-emitting element using polymer compound 6>
(Preparation of solution)
Polymer compound 6 obtained above was dissolved in toluene at a ratio of 80% by weight and polymer compound 7 at a ratio of 20% by weight to prepare a toluene solution having a polymer concentration of 2.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the toluene solution obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 1500 rpm. The film thickness after film formation was about 83 nm. Further, this was dried at 80 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then lithium fluoride was deposited by about 4 nm, calcium was deposited by about 5 nm as a cathode, and then aluminum was deposited by about 80 nm to produce an EL device. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color when 8.0 V is applied is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.157 and y = 0.212. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The device started to emit light from 3.0 V, and the maximum light emission efficiency was 1.52 cd / A.
(Life measurement)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 and the change in luminance with time was measured, the device had an initial luminance of 1863 cd / m 2 and a luminance half time of 6.32 hours. . Assuming that the luminance-lifetime acceleration coefficient is square, this is converted to a value of initial luminance of 400 cd / m 2 , and the half-life is 137 hours. The voltage required for driving was 8.99V in the initial stage and 9.74V after half the luminance, and the voltage change during driving was 0.75V. The voltage increase rate calculated from this converted half life was 5.47 mV / hour.
Spectra after driving The EL element obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 for 81 hours, separately from the lifetime measurement. The luminance after driving was 10.7% of the initial luminance. When an EL spectrum was measured by applying a voltage of 8.0 V to the driven element thus obtained, the peak wavelength was 470 nm, and the EL emission color C.I. I. E. The color coordinate values were x = 0.230 and y = 0.310. Further, when the EL spectrum was compared with the EL spectrum before driving, emission having shoulder peaks at 550 nm and 590 nm was newly observed as shown in FIG.
[実施例3]
<高分子化合物5による発光素子の作成>
(溶液の調製)
上記で得た高分子化合物5を80重量%、高分子化合物7を20重量%の比率でトルエンに溶解し、ポリマー濃度2.0重量%のトルエン溶液を作製した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得たトルエン溶液を用いて、スピンコートにより600rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約89nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から475nmにピークを有するEL発光が得られた。8.0V印加時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.159、y=0.224であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また該素子は2.9Vから発光開始が見られ、最大発光効率は1.59cd/Aであった。
(寿命測定)
上記で得られたEL素子を150mA/cm2の定電流で駆動し、輝度の時間変化を測定したところ、該素子は初期輝度が2130cd/m2、輝度半減時間が22.9時間であった。これを輝度−寿命の加速係数が2乗であると仮定して、初期輝度400cd/m2の値に換算したところ、半減寿命は648時間となった。また、駆動に要した電圧は、初期が8.64V、輝度半減後が9.47Vであり、駆動中の電圧変化は1.03Vであった。なおこの換算半減寿命より電圧上昇率を計算すると、1.59mV/時間となった。
(駆動後のスペクトル)
上記で得られたEL素子を、上記寿命測定とは別に、150mA/cm2の定電流で81時間駆動した。駆動終了後の輝度は初期輝度の22.7%であった。このようにして得られた駆動後の素子に8.0Vの電圧を印加してELスペクトルを測定したところ、ピーク波長は475nmであり、EL発光色のC.I.E.色座標値はx=0.184、y=0.254であった。また該ELスペクトルを駆動前のELスペクトルと比較したところ、図4に示すように、500nmを超える領域で若干長波長成分が増大したが、スペクトルの形状そのものにはほとんど変化は見られなかった。
以上のように、比較例3の高分子化合物6と比べて、高分子化合物5を用いた高分子発光素子においては、輝度半減寿命が長く、駆動によるスペクトル変化が小さいために駆動前後での色変化が抑えられ、かつ駆動時の電圧上昇率も小さいことがわかる。このように、本願発明にかかる高分子化合物は高分子発光素子に用いる材料として優れた性質を有するものである。
[Example 3]
<Creation of light-emitting element using polymer compound 5>
(Preparation of solution)
Polymer compound 5 obtained above was dissolved in toluene at a ratio of 80% by weight and polymer compound 7 at a ratio of 20% by weight to prepare a toluene solution having a polymer concentration of 2.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, a film was formed at a rotation speed of 600 rpm by spin coating using the toluene solution obtained above. The film thickness after film formation was about 89 nm. Further, this was dried at 80 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then lithium fluoride was deposited by about 4 nm, calcium was deposited by about 5 nm as a cathode, and then aluminum was deposited by about 80 nm to produce an EL device. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 475 nm was obtained from this device. The EL emission color when 8.0 V is applied is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.159 and y = 0.224. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The device started to emit light from 2.9 V, and the maximum light emission efficiency was 1.59 cd / A.
(Life measurement)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 and the change in luminance with time was measured, the device had an initial luminance of 2130 cd / m 2 and a luminance half time of 22.9 hours. . Assuming that the luminance-lifetime acceleration coefficient is square, this is converted to a value of initial luminance of 400 cd / m 2 , and the half-life is 648 hours. The voltage required for driving was 8.64 V in the initial stage and 9.47 V after half the luminance, and the voltage change during driving was 1.03 V. The voltage increase rate calculated from this converted half life was 1.59 mV / hour.
(Spectrum after driving)
The EL element obtained above was driven at a constant current of 150 mA / cm 2 for 81 hours, separately from the lifetime measurement. The luminance after the driving was 22.7% of the initial luminance. When an EL spectrum was measured by applying a voltage of 8.0 V to the element thus driven, the peak wavelength was 475 nm and the EL emission color C.I. I. E. The color coordinate values were x = 0.184 and y = 0.254. Further, when the EL spectrum was compared with the EL spectrum before driving, as shown in FIG. 4, the long wavelength component slightly increased in the region exceeding 500 nm, but almost no change was observed in the spectrum shape itself.
As described above, in the polymer light-emitting device using the polymer compound 5 as compared with the polymer compound 6 of Comparative Example 3, the luminance half-life is long and the spectral change due to driving is small, so that the color before and after driving is small. It can be seen that the change is suppressed and the voltage increase rate during driving is small. Thus, the polymer compound according to the present invention has excellent properties as a material used for the polymer light emitting device.
[比較例4]
<高分子化合物3の熱重量測定>
上記高分子化合物3の熱重量測定を実施したところ、毎分10℃ずつ昇温させて20℃から400℃まで昇温した後の重量減少率は10.4%であった。
[Comparative Example 4]
<Thermogravimetric measurement of polymer compound 3>
When the thermogravimetric measurement of the polymer compound 3 was carried out, the weight loss rate after raising the temperature by 10 ° C. per minute and from 20 ° C. to 400 ° C. was 10.4%.
[実施例4]
<高分子化合物5の熱重量測定>
上記高分子化合物5の熱重量測定を実施したところ、毎分10℃ずつ昇温させて20℃から400℃まで昇温した後の重量減少率は4.2%であった。比較例4の高分子化合物3と比べ、本願発明にかかる高分子化合物5は耐熱性に優れる性質を有するものである。
[Example 4]
<Thermogravimetric measurement of polymer compound 5>
When the thermogravimetric measurement of the polymer compound 5 was carried out, the weight loss rate after the temperature was raised from 20 ° C. to 400 ° C. by 10 ° C. per minute was 4.2%. Compared with the polymer compound 3 of Comparative Example 4, the polymer compound 5 according to the present invention has a property excellent in heat resistance.
[比較例5]
<高分子化合物8の合成>
四つ口フラスコに2,2’−ビピリジル1.04g(6.7mmol)、及び1,4−ジブロモ−2−ヘキシルオキシベンゼン1.19g(3.55mmol)を加え、フラスコ内をアルゴンガスで置換し、脱水処理したテトラヒドロフランを128mL加えた。40℃に昇温後、ビス(1、5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2} 1.67g(6.06mmol)を加え、40℃で1時間攪拌を続け反応を行った。
反応後、この反応液を室温まで冷却し、25%アンモニア水12ml/メタノール110ml/水110ml混合溶液中に滴下して1.5時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。次いで、沈殿にトルエン95mL、ラヂオライト6.30gを加えて40分攪拌し、不溶解物を濾過した。得られた濾液をアルミナカラムを通して精製を行い、約60mLまで濃縮した後、メタノール300mLに滴下した。析出した沈殿をろ過して減圧乾燥した。得られた重合体(以後、高分子化合物8と呼ぶ)は(繰り返し単位B)のみからなる高分子化合物であり、収量は0.39gであった。また、SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=16000、Mw=39000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は176.27であり、平均連結数は91であった。
<Synthesis of Polymer Compound 8>
To a four-necked flask, 1.04 g (6.7 mmol) of 2,2′-bipyridyl and 1.19 g (3.55 mmol) of 1,4-dibromo-2-hexyloxybenzene were added, and the inside of the flask was replaced with argon gas. Then, 128 mL of dehydrated tetrahydrofuran was added. After raising the temperature to 40 ° C., bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) {Ni (COD) 2 } 1.67 g (6.06 mmol) was added, and stirring was continued at 40 ° C. for 1 hour to carry out the reaction. It was.
After the reaction, this reaction solution was cooled to room temperature, dropped into a mixed solution of 25% aqueous ammonia 12 ml / methanol 110 ml / water 110 ml and stirred for 1.5 hours, and then the deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure. Next, 95 mL of toluene and 6.30 g of radiolite were added to the precipitate and stirred for 40 minutes, and the insoluble material was filtered off. The obtained filtrate was purified through an alumina column, concentrated to about 60 mL, and then added dropwise to 300 mL of methanol. The deposited precipitate was filtered and dried under reduced pressure. The obtained polymer (hereinafter referred to as polymer compound 8) was a polymer compound consisting only of (repeating unit B), and the yield was 0.39 g. Moreover, the number average molecular weight and weight average molecular weight of polystyrene conversion by SEC condition 1 were Mn = 16000 and Mw = 39000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 176.27, and the average number of connections was 91.
<高分子化合物8の頭−尾結合の割合の決定>
高分子化合物8につき1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクト
ル)の測定を行ったところ、3連子を表す式(e)においてHE1に示されるプロトンの
化学シフトは7.30ppm、CE1に示される炭素13の化学シフトは122.3pp
mに観測された。3連子を表す式(f)においてHE2に示されるプロトンの化学シフト
は7.37ppm、CE2に示される炭素13の化学シフトは119.6ppmに観測さ
れた。3連子を表す式(g)においてHE3に示されるプロトンの化学シフトは7.25
ppm、CE3に示される炭素13の化学シフトは121.3ppmに観測された。3連
子を表す式(h)においてHE4に示されるプロトンの化学シフトは7.31ppm、C
E4に示される炭素13の化学シフトは118.7ppmに観測された。
<Determination of the ratio of head-to-tail bond of polymer compound 8>
As a result of measuring 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) for polymer compound 8, the chemical shift of the proton indicated by H E1 in formula (e) representing the triplet is 7. The chemical shift of carbon 13 shown in 30 ppm, C E1 is 122.3 pp.
Observed at m. In the formula (f) representing the triplet, the chemical shift of proton shown in H E2 was observed at 7.37 ppm, and the chemical shift of carbon 13 shown in C E2 was observed at 119.6 ppm. In formula (g) representing a triplet, the chemical shift of the proton represented by H E3 is 7.25.
The chemical shift of carbon 13 shown in ppm and C E3 was observed at 121.3 ppm. In the formula (h) representing the triplet, the chemical shift of the proton represented by H E4 is 7.31 ppm, C
The chemical shift of carbon 13 shown in E4 was observed at 118.7 ppm.
HMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分値は上記のHE1、HE2、HE3、及びHE4の個数に比例する。プロトン−炭素13相関ピークの
強度の積分値を表4に示す。
高分子化合物8における頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合は、式(i)で表される。
このとき、式(e)、(f)、(g)、及び(h)で表される3連子の中に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合の個数と、プロトンHE1、HE2、HE3、及
びHE4の数を考慮すると、高分子化合物8に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾
−尾結合の相対的な数は、表4の中に示した積分値(I1)、(I2)、(I3)、及び(I4)を用いて、次のように計算される。
頭−頭結合 =(I3+I4)/2
頭−尾結合 = I1+I2
尾−尾結合 =(I2+I4)/2
上の式を用いて高分子化合物8に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合の割合を計算した結果につき、表5に示す。
Head-head coupling = (I3 + I4) / 2
Head-tail connection = I1 + I2
Tail-tail coupling = (I2 + I4) / 2
Table 5 shows the results of calculating the ratio of the head-head bond, the head-tail bond, and the tail-tail bond included in the polymer compound 8 using the above formula.
上の結果から高分子化合物8に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合の割合は数比で9:79:12であった。以上のことから、高分子化合物8において、繰り返し単位Bどうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が79%であるとわかった。 From the above results, the ratio of the head-to-head bond, the head-to-tail bond, and the tail-to-tail bond included in the polymer compound 8 was 9:79:12 in terms of the number ratio. From the above, in the polymer compound 8, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between the repeating units B was 79%.
[実施例5]
<化合物Fの合成>
不活性ガス雰囲気下、200mL四つ口フラスコに1,4−ジブロモ−2−ヘキシルオキシベンゼン2.0g(6.0mmol)を脱水処理したメチル−t−ブチルエーテル60mLに溶解させ、−70℃まで冷却した。次いで、1.6mol/L のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を−70℃で6分かけて滴下し、−70℃で2時間攪拌した。次いで、2−イソプロポキシ−4,4,5,5,−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン1.5mLを−70℃にて1分かけて滴下し、攪拌しながら1時間15分かけて室温まで昇温し、10時間攪拌を続けた。次いで、0℃で水30mLを加え、室温まで昇温した後30分攪拌を行い、酢酸エチルを加えて攪拌した後、有機層を水層と分離した。該有機層を濃縮し−5℃で一晩静置し固体2.3gを得た。得られた固体のうち、1.1gを40℃でメタノール2mLに溶解させ、室温まで冷却して結晶を析出させた。得られた結晶を濾過、乾燥することにより、化合物F(0.5g、LC面百値99.6%)を得た。
GC−MS: [M+] = 382
<Synthesis of Compound F>
Under an inert gas atmosphere, 2.0 g (6.0 mmol) of 1,4-dibromo-2-hexyloxybenzene was dissolved in 60 mL of dehydrated methyl-t-butyl ether in a 200 mL four-necked flask and cooled to -70 ° C. did. Then, a 1.6 mol / L n-butyllithium hexane solution was added dropwise at −70 ° C. over 6 minutes, and the mixture was stirred at −70 ° C. for 2 hours. Next, 1.5 mL of 2-isopropoxy-4,4,5,5, -tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane was added dropwise at -70 ° C over 1 minute, and the mixture was stirred for 1 hour and 15 minutes. The temperature was raised to room temperature and stirring was continued for 10 hours. Next, 30 mL of water was added at 0 ° C., and the mixture was warmed to room temperature and stirred for 30 minutes. After adding ethyl acetate and stirring, the organic layer was separated from the aqueous layer. The organic layer was concentrated and allowed to stand at −5 ° C. overnight to obtain 2.3 g of a solid. Of the obtained solid, 1.1 g was dissolved in 2 mL of methanol at 40 ° C., and cooled to room temperature to precipitate crystals. The obtained crystals were filtered and dried to obtain Compound F (0.5 g, LC area percentage 99.6%).
GC-MS: [M + ] = 382
<高分子化合物9の合成>
アルゴン雰囲気下、ジムロートを接続した100ml 二口フラスコに化合物F 300.2 mg (1.06 mmol)、酢酸パラジウム 11.9 mg (0.053mmol) 、及びトリシクロヘキシルホスフィン 22.9mg (0.11mmol) を加えた後、アルゴンガスにより容器内を置換した。ここにトルエン 42.6mlを加え攪拌し、110℃に昇温した。次いで、110℃にて20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液5.7mLを加え、110℃にて18.5hr攪拌を続けて反応を行った。次いで、反応溶液を室温に冷却した後、エタノール400mLを加え、析出した固体を濾過、乾燥した。得られた固体にクロロホルムに溶解し、シリカゲルとアルミナを充填したカラムを通液させ、得られた溶液を濃縮乾固し固体を得た。次いで、該固体にクロロホルム3mLを加えて溶解させた溶液を、エタノール50mLに滴下し固体を析出させ、濾過、乾燥することにより、(繰り返し単位B)のみからなる重合体(以後、高分子化合物9と呼ぶ)を78.4mg得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=3300、Mw=5200であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は176.27であり、平均連結数は19であった。
<Synthesis of Polymer Compound 9>
In a 100 ml two-necked flask connected with a Dimroth under an argon atmosphere, Compound F 300.2 mg (1.06 mmol), palladium acetate 11.9 mg (0.053 mmol), and tricyclohexylphosphine 22.9 mg (0.11 mmol). Then, the inside of the container was replaced with argon gas. To this was added 42.6 ml of toluene, and the mixture was stirred and heated to 110 ° C. Next, 5.7 mL of a 20 wt% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution was added at 110 ° C., and the reaction was continued at 110 ° C. by continuing 18.5 hr of stirring. Subsequently, after cooling the reaction solution to room temperature, 400 mL of ethanol was added, and the precipitated solid was filtered and dried. The obtained solid was dissolved in chloroform and passed through a column filled with silica gel and alumina, and the resulting solution was concentrated to dryness to obtain a solid. Next, a solution obtained by dissolving 3 mL of chloroform in the solid was added dropwise to 50 mL of ethanol to precipitate a solid, which was filtered and dried to obtain a polymer consisting only of (repeating unit B) (hereinafter referred to as polymer compound 9). 78.4 mg). The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 3300 and Mw = 5200, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 176.27, and the average number of linkages was 19.
<高分子化合物9の頭−尾結合の割合の決定>
高分子化合物9につき高分子化合物8と同様に1H検出1H−13C二次元相関スペク
トル(HMQCスペクトル)の測定を行い、高分子化合物8と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。その結果を表6に示す。
1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) was measured for polymer compound 9 in the same manner as polymer compound 8, and the integrated range was obtained by integrating the same range as polymer compound 8. . The results are shown in Table 6.
積分の結果をもとに高分子化合物8と同様に、高分子化合物9についても該重合体に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合の割合を計算した結果について、表7に示す。
上の結果から高分子化合物9に含まれる頭−頭結合、頭−尾結合、及び尾−尾結合の割合は数比で2:98:0であった。以上のことから、高分子化合物9において、繰り返しB単位どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が98%であるとわかった。 From the above results, the ratio of the head-to-head bond, the head-to-tail bond, and the tail-to-tail bond included in the polymer compound 9 was 2: 98: 0 in number ratio. From the above, in the polymer compound 9, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail with respect to the total number of bonds formed between the repeating B units was 98%.
[実施例6]
<高分子化合物10の合成>
アルゴン雰囲気下、ジムロートを接続した200ml 三口フラスコに前記化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、前記化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、下記化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を加え、アルゴンガスにより容器内を置換した。ここにトルエン 17mlを加え攪拌し、45℃に昇温した。次いで、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジパラジウム 3.3mg、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン 10.1mg、トルエン4mLを加え10分間攪拌し、30重量%炭酸セシウム水溶液11mLを加え、115℃まで昇温し、40分攪拌を行った。次いで、反応溶液を室温に冷却した後、有機層から水層を除去し、メタノール300mLに有機層を滴下し、析出した固体を濾過、乾燥した。得られた固体をトルエン72mLに溶解し、シリカゲルとアルミナを充填したカラムを通液させ、得られた溶液をメタノール720mLに滴下し、析出した固体を濾過、乾燥することにより、上記繰り返し単位Aのみからなる重合体(以後、高分子化合物10と呼ぶ)を864.9mg得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=180000、Mw=439000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は410であった。
<高分子化合物10の2連子ピークの帰属>
高分子化合物10につき1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行ったところ、2連子を表す式(a)においてHB1、HC1で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.39ppm、7.81ppmであり、式(a)においてCB1、CC1で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.4ppm、123.8ppmで、HB1とCB1、HC1とCC1で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(b)においてHB2、HC2で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.54ppm、7.79ppmであり、式(b)においてCB2、CC2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.2ppm、及び122.5ppmで、HB2とCB2、HC2とCC2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。
[Example 6]
<Synthesis of Polymer Compound 10>
In a 200 ml three-necked flask connected with a Dimroth under an argon atmosphere, 1400.0 mg (2.17 mmol) of the compound B, 72.1 mg (0.12 mmol) of the compound A, 83.4 mg (0.12 mmol) of the following compound G And the inside of the container was replaced with argon gas. 17 ml of toluene was added and stirred, and the temperature was raised to 45 ° C. Next, 3.3 mg of [tris (dibenzylideneacetone)] dipalladium, 10.1 mg of tris (o-methoxyphenyl) phosphine and 4 mL of toluene were added and stirred for 10 minutes, and 11 mL of 30 wt% aqueous cesium carbonate solution was added to 115 ° C. The temperature was raised and stirring was carried out for 40 minutes. Next, after the reaction solution was cooled to room temperature, the aqueous layer was removed from the organic layer, the organic layer was added dropwise to 300 mL of methanol, and the precipitated solid was filtered and dried. The obtained solid was dissolved in 72 mL of toluene, passed through a column filled with silica gel and alumina, the obtained solution was dropped into 720 mL of methanol, and the precipitated solid was filtered and dried, whereby only the above repeating unit A was obtained. 864.9 mg of a polymer consisting of (hereinafter referred to as polymer compound 10) was obtained. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 18000 and Mw = 439000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of linkages was 410.
<Assignation of doublet peak of polymer compound 10>
Measurement of 1 H-detected 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) per high molecular compound 10 revealed that chemical shifts of protons represented by H B1 and H C1 in formula (a) representing a doublet. Are 7.39 ppm and 7.81 ppm, respectively, and the chemical shifts of carbon 13 represented by C B1 and C C1 in formula (a) are 125.4 ppm and 123.8 ppm, respectively, and H B1 and C B1 , H A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by C1 and CCl . On the other hand, the chemical shifts of protons represented by H B2 and H C2 in the formula (b) representing the doublet are 7.54 ppm and 7.79 ppm, respectively, and are represented by C B2 and C C2 in the formula (b). The chemical shifts of carbon 13 were 125.2 ppm and 122.5 ppm, respectively, and proton-carbon 13 correlation peaks were observed for the proton-carbon pairs indicated by H B2 and C B2 and H C2 and C C2 . .
HB1とHB2、及びHC1とHC2の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHB1、HB2、HC1、及びHC2の個数を考慮して2連子(a)と2連子(b)の比率を計算した結果を表8に示す。
高分子化合物10の1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)においては、2連子を表す式(c)でHD2、HE2で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.79ppm、7.76ppmであり、式(c)においてCD2、CE2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.2ppm、129.7ppmで、HD2とCD2、HE2とCE2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(d)においてHD3、HE3で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ8.00ppm、7.96ppmであり、式(d)においてCD3、CE3で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ121.2ppm、及び126.6ppmで、HD3とCD3、HE3とCE3で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。 In the 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) of the polymer compound 10, the chemical shifts of protons represented by H D2 and H E2 in the formula (c) representing the doublet are 7 respectively. The chemical shifts of carbon 13 represented by C D2 and C E2 in formula (c) are 125.2 ppm and 129.7 ppm, respectively, and H D2 and C D2 , H E2 and C E2 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by On the other hand, the chemical shifts of protons represented by H D3 and H E3 in the formula (d) representing the doublet are 8.00 ppm and 7.96 ppm, respectively, and are represented by C D3 and C E3 in the formula (d). chemical shifts of carbon 13, respectively 121.2Ppm, and 126.6Ppm, protons against protons and a pair of carbon atoms represented by H D3 and C D3, H E3 and C E3 - carbon 13 correlation peak was observed .
HD2とHD3、及びHE2とHE3の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHD2、HD3、HE2、及びHE3の個数を考慮して2連子(d)と2連子(e)の比率を計算した結果を表9に示す。
2連子(b)と2連子(c)は同一であることから、高分子化合物10を構成する3種類の2連子、すなわち2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率は7:93:6であることがわかった。以上のことから、高分子化合物10において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が88%であることがわかった。 Since the doublet (b) and the doublet (c) are the same, the three types of doublet constituting the polymer compound 10, that is, doublet (a), doublet (b) (or It was found that the ratio of the duplex (c)) and duplex (d) was 7: 93: 6. From the above, in the polymer compound 10, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 88%.
[実施例7]
<高分子化合物11の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物B 1076mg(1.67mmol)のみを用いて同様の処方により、上記繰り返し単位Aのみからなる重合体(以後、高分子化合物11と呼ぶ)627mgを得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=109000、Mw=384000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は248であった。
<高分子化合物11の2連子ピークの帰属>
高分子化合物11につき高分子化合物10と同様に1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行い、高分子化合物10と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物10と同様な計算により2連子(a)と2連子(b)の比率、及び2連子(c)と2連子(d)を求めた結果を表10に示す。
[Example 7]
<Synthesis of Polymer Compound 11>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, 627 mg of a polymer consisting only of the above repeating unit A (hereinafter referred to as polymer compound 11) was obtained by the same formulation using only 1076 mg (1.67 mmol) of compound B. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 109000 and Mw = 384000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of linkages was 248.
<Assignation of doublet peak of polymer compound 11>
Measurement of 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) was performed for polymer compound 11 in the same manner as polymer compound 10, and the integrated range was obtained by integrating the same range as polymer compound 10. . Further, Table 10 shows the results obtained by calculating the ratio of the duplexes (a) and the duplexes (b) and the duplexes (c) and the duplexes (d) by the same calculation as the polymer compound 10.
上の結果をもとに、高分子化合物10と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ2:98:1であることがわかった。以上のことから、高分子化合物11において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が98%であることがわかった。 Based on the above results, the ratio of the duplex (a), the duplex (b) (or the duplex (c)), and the duplex (d) is calculated by the same calculation as the polymer compound 10. It was found that it was 2: 98: 1. From the above, in the polymer compound 11, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 98%.
[比較例6]
<高分子化合物12の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 192.3 mg (0.32mmol)、化合物G 222.5 mg (0.32mmol)を用いて同様の処方により、上記繰り返し単位Aのみからなる重合体(以後、高分子化合物12と呼ぶ)1030mgを得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=151000、Mw=388000であった。該重合体の繰り返し単位の式量はFW1438.7であり、平均連結数は344であった。
<高分子化合物12の2連子ピークの帰属>
高分子化合物12につき1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行ったところ、2連子を表す式(a)においてHB1、HC1で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.39ppm、7.81ppmであり、式(a)においてCB1、CC1で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.4ppm、123.8ppmで、HB1とCB1、HC1とCC1で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(b)においてHB2、HC2で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.54ppm、7.79ppmであり、式(b)においてCB2、CC2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.2ppm、及び122.5ppmで、HB2とCB2、HC2とCC2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。
[Comparative Example 6]
<Synthesis of Polymer Compound 12>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, Compound B 1400.0 mg (2.17 mmol), Compound A 192.3 mg (0.32 mmol), Compound G 222.5 mg (0.32 mmol) and Compound G 222.5 mg (0.32 mmol) were used according to the same formulation and the above repeating unit A 1030 mg of a polymer consisting only of the polymer (hereinafter referred to as polymer compound 12) was obtained. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 151000 and Mw = 388000, respectively. The formula weight of the repeating unit of the polymer was FW 1 438.7, and the average number of connections was 344.
<Assignation of doublet peak of polymer compound 12>
Measurement of 1 H-detected 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) per high molecular compound 12 revealed that chemical shifts of protons represented by H B1 and H C1 in formula (a) representing a doublet. Are 7.39 ppm and 7.81 ppm, respectively, and the chemical shifts of carbon 13 represented by C B1 and C C1 in formula (a) are 125.4 ppm and 123.8 ppm, respectively, and H B1 and C B1 , H A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by C1 and CCl . On the other hand, the chemical shifts of protons represented by H B2 and H C2 in the formula (b) representing the doublet are 7.54 ppm and 7.79 ppm, respectively, and are represented by C B2 and C C2 in the formula (b). The chemical shifts of carbon 13 were 125.2 ppm and 122.5 ppm, respectively, and proton-carbon 13 correlation peaks were observed for the proton-carbon pairs indicated by H B2 and C B2 and H C2 and C C2 . .
HB1とHB2、及びHC1とHC2の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHB1、HB2、HC1、及びHC2の個数を考慮して2連子(a)と2連子(b)の比率を計算した結果を表11に示す。
高分子化合物12の1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)においては、2連子を表す式(c)でHD2、HE2で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ7.79ppm、7.76ppmであり、式(c)においてCD2、CE2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ125.2ppm、129.7ppmで、HD2とCD2、HE2とCE2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(d)においてHD3、HE3で示されるプロトンの化学シフトは、それぞれ8.00ppm、7.96ppmであり、式(d)においてCD3、CE3で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ121.2ppm、及び126.6ppmで、HD3とCD3、HE3とCE3で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。 In the 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) of the polymer compound 12, the chemical shifts of protons represented by H D2 and H E2 in the formula (c) representing the biad are 7 respectively. The chemical shifts of carbon 13 represented by C D2 and C E2 in formula (c) are 125.2 ppm and 129.7 ppm, respectively, and H D2 and C D2 , H E2 and C E2 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by On the other hand, the chemical shifts of protons represented by H D3 and H E3 in the formula (d) representing the doublet are 8.00 ppm and 7.96 ppm, respectively, and are represented by C D3 and C E3 in the formula (d). chemical shifts of carbon 13, respectively 121.2Ppm, and 126.6Ppm, protons against protons and a pair of carbon atoms represented by H D3 and C D3, H E3 and C E3 - carbon 13 correlation peak was observed .
HD2とHD3、及びHE2とHE3の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHD2、HD3、HE2、及びHE3の個数を考慮して2連子(c)と2連子(d)の比率を計算した結果を表12に示す。
2連子(b)と2連子(c)は同一であることから、高分子化合物12を構成する3種類の2連子、すなわち2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率は12:88:13=11:78:11であることがわかった。以上のことから、高分子化合物12において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が78%であることがわかった。 Since the doublet (b) and the doublet (c) are the same, the three types of doublet constituting the polymer compound 12, that is, doublet (a), doublet (b) (or It was found that the ratio of the duplex (c)) and the duplex (d) was 12: 88: 13 = 11: 78: 11. From the above, in the polymer compound 12, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 78%.
[比較例7]
<高分子化合物13の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物A と化合物G をモル比で50:50の比で用いて同様の処方により、上記繰り返し単位Aのみからなる重合体(以後、高分子化合物13と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=155000、Mw=372000であった。該重合体の繰り返し単位の式量FW1は438.7であり、平均連結数は353であった。
<高分子化合物13の2連子ピークの帰属>
高分子化合物13につき重合体高分子化合物10と同様に1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行い、高分子化合物10と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物13と同様な計算により2連子(a)と2連子(b)の比率、及び2連子(c)と2連子(d)を求めた結果を表13に示す。
[Comparative Example 7]
<Synthesis of Polymer Compound 13>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, a polymer consisting of only the above repeating unit A (hereinafter referred to as polymer compound 13) was obtained by the same formulation using Compound A and Compound G in a molar ratio of 50:50. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 155000 and Mw = 372000, respectively. The formula amount FW 1 of the repeating unit of the polymer was 438.7, and the average number of connections was 353.
<Assignation of doublet peak of polymer compound 13>
The polymer compound 13 is measured for 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) in the same manner as the polymer polymer compound 10, and the integrated range is obtained by integrating the same range as the polymer compound 10. It was. Further, Table 13 shows the results obtained by calculating the ratio of the duplex (a) and duplex (b) and the duplex (c) and duplex (d) by the same calculation as that of the polymer compound 13.
上の結果をもとに、高分子化合物10と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ23:54:23であることがわかった。以上のことから、高分子化合物13において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が54%であることがわかった。 Based on the above results, the ratio of the duplex (a), the duplex (b) (or the duplex (c)), and the duplex (d) is calculated by the same calculation as the polymer compound 10. It was found that it was 23:54:23. From the above, in the polymer compound 13, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 54%.
[実施例8]
<高分子化合物10による発光素子の作成>
(溶液の調製)
実施例6で得た高分子化合物10を濃度1.3重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物10のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより2700rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約119nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.16、y=0.18であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は4.6Vであり、最大発光効率は0.15cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、1.5時間後のELスペクトルを測定したところ、550nm及び590nmに小さなショルダーピークを観測した。それぞれの発光強度を470nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は3.5%、590nmの発光強度は2.6%の若干の増加があった。
[Example 8]
<Preparation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 10>
(Preparation of solution)
The polymer compound 10 obtained in Example 6 was dissolved in xylene at a concentration of 1.3% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the xylene solution of the polymer compound 10 obtained above, a film was formed by spin coating at a rotation speed of 2700 rpm. The film thickness after film formation was about 119 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.16 and y = 0.18. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage when reaching 1 cd / m 2 was 4.6 V, and the maximum luminous efficiency was 0.15 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum was measured 1.5 hours later, small shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm. Each emission intensity was normalized with a peak intensity of 470 nm, and the increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined. As a result, the emission intensity at 550 nm was slightly increased by 3.5% and the emission intensity at 590 nm was slightly increased by 2.6%.
[実施例9]
<高分子化合物11による発光素子の作成>
(溶液の調製)
実施例7で得た高分子化合物11を濃度1.3重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物11のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより2000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約116nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.16、y=0.18であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は3.8Vであり、最大発光効率は0.22cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、1.5時間後のELスペクトルを測定したところ、実施例8で観測された550nm及び590nmにショルダーピークはほとんど観測されなかった。発光強度を470nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は0.1%、590nmの発光強度は1.2%の増加であった。
[Example 9]
<Preparation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 11>
(Preparation of solution)
The polymer compound 11 obtained in Example 7 was dissolved in xylene at a concentration ratio of 1.3% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the xylene solution of the polymer compound 11 obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 2000 rpm. The film thickness after film formation was about 116 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.16 and y = 0.18. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage when reaching 1 cd / m 2 was 3.8 V, and the maximum luminous efficiency was 0.22 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum after 1.5 hours was measured, almost no shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm observed in Example 8. When the emission intensity was normalized with the peak intensity of 470 nm and the increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined, the emission intensity at 550 nm was 0.1% and the emission intensity at 590 nm was an increase of 1.2%.
[比較例8]
<高分子化合物12による発光素子の作成>
(溶液の調製)
比較例6で得た高分子化合物12を濃度1.3重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物12のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより3200rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約119nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.16、y=0.19であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は5.4Vであり、最大発光効率は0.15cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、1.5時間後のELスペクトルを測定したところ、550nm及び590nmに大きなショルダーピークを観測した。それぞれの発光強度を470nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は14%、590nmの発光強度は8.9%の増加があった。
[Comparative Example 8]
<Creation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 12>
(Preparation of solution)
The polymer compound 12 obtained in Comparative Example 6 was dissolved in xylene at a concentration ratio of 1.3% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the xylene solution of the polymer compound 12 obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 3200 rpm. The film thickness after film formation was about 119 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.16 and y = 0.19. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage when reaching 1 cd / m 2 was 5.4 V, and the maximum luminous efficiency was 0.15 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL element obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum was measured after 1.5 hours, large shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm. Each emission intensity was normalized with a peak intensity of 470 nm, and the increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined. As a result, the emission intensity at 550 nm increased by 14% and the emission intensity at 590 nm increased by 8.9%.
[比較例9]
<高分子化合物13による発光素子の作成>
(溶液の調製)
比較例7で得た高分子化合物13を濃度1.3重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物13のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより3200rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約117nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から460nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.15、y=0.17であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は3.6Vであり、最大発光効率は0.32cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、1.5時間後のELスペクトルを測定したところ、550nm及び590nmに大きなショルダーピークを観測した。それぞれの発光強度を460nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は22%、590nmの発光強度は13%の増加があった。
[Comparative Example 9]
<Preparation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 13>
(Preparation of solution)
The polymer compound 13 obtained in Comparative Example 7 was dissolved in xylene at a concentration ratio of 1.3% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the xylene solution of the polymer compound 13 obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 3200 rpm. The film thickness after film formation was about 117 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 460 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.15 and y = 0.17. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage when reaching 1 cd / m 2 was 3.6 V, and the maximum luminous efficiency was 0.32 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL element obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum was measured after 1.5 hours, large shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm. Each emission intensity was normalized with a peak intensity of 460 nm, and an increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined. As a result, the emission intensity at 550 nm was increased by 22% and the emission intensity at 590 nm was increased by 13%.
実施例8〜9、比較例8〜9の結果を表14に示す。表14に見られるように、本願発明にかかる高分子化合物は、ELスペクトル変化が少なく、化学的安定性に優れ、高分子発光素子に用いる材料として優れた性質を有するものである。
[比較例10]
<高分子化合物14の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物A 2.464g(4.12mmol) 、化合物G 3.117g(4.50mmol)、化合物D 0.332g(0.45mmol)を用いて同様の処方により、下記(繰り返し単位A)と下記(繰り返し単位C)からなる重合体(以後、高分子化合物14と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=62000、Mw=175000であった。
<Synthesis of Polymer Compound 14>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, 2.464 g (4.12 mmol) of compound A, 3.117 g (4.50 mmol) of compound G, and 0.332 g (0.45 mmol) of compound D were used in the same manner as described below (repeating unit A). A polymer (hereinafter referred to as polymer compound 14) comprising the following (repeating unit C) was obtained. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 62000 and Mw = 175000, respectively.
<高分子化合物14の2連子ピークの帰属>
高分子化合物14につき1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)の測定を行ったところ、2連子を表す式(a)においてHC1で示されるプロトンの化学シフトは7.76ppmであり、式(a)においてCC1で示される炭素13の化学シフトは123.8ppmで、HC1とCC1で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(b)においてHC2で示されるプロトンの化学シフトは7.73ppmであり、式(b)においてCC2で示される炭素13の化学シフトは122.4ppmで、HC2とCC2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。さらに、2連子を表す式(e)においてHC4で示されるプロトンの化学シフトは7.56ppmであり、式(e)においてCC4で示される炭素13の化学シフトは122.4ppmで、HC4とCC4で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。
<Assignation of doublet peak of polymer compound 14>
Measurement of 1 H-detected 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) for polymer compound 14 revealed that the chemical shift of the proton represented by H C1 in formula (a) representing a biad is 7. The chemical shift of carbon 13 represented by C C1 in formula (a) is 123.8 ppm, and a proton-carbon 13 correlation peak is observed for the proton-carbon pair represented by H C1 and C C1. It was. On the other hand, the chemical shift of the proton represented by HC 2 in the formula (b) representing the doublet is 7.73 ppm, and the chemical shift of carbon 13 represented by C C2 in the formula (b) is 122.4 ppm. A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by C2 and CC2 . Furthermore, the chemical shift of the proton represented by H C4 in the formula (e) representing the doublet is 7.56 ppm, and the chemical shift of carbon 13 represented by C C4 in the formula (e) is 122.4 ppm. A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by C4 and CC4 .
HC1、HC2及びHC4の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHC1、HC2及びHC4の個数を考慮して2連子(a)、2連子(b)及び2連子(e)の比率を計算した結果を表15に示す。
高分子化合物14の1H検出1H−13C二次元相関スペクトル(HMQCスペクトル)においては、2連子を表す式(c)でHD2で示されるプロトンの化学シフト、及びCD2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.73ppm、及び125.2ppmであり、HD2とCD2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(d)においてHD3で示されるプロトンの化学シフト及びCD3で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.96ppm、及び121.1ppmで、HD3とCD3で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。さらに、2連子を表す式(f)においてHD5で示されるプロトンの化学シフト及びCD5で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.71ppm、及び120.3ppmで、HD5とCD5で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。 In the 1 H detection 1 H- 13 C two-dimensional correlation spectrum (HMQC spectrum) of the polymer compound 14, the chemical shift of the proton indicated by H D2 in the formula (c) representing the doublet, and C D2 chemical shifts of the carbon 13 are respectively 7.73 ppm, and 125.2Ppm, protons against protons and a pair of carbon atoms represented by H D2 and C D2 - carbon 13 correlation peak was observed. Meanwhile, the chemical shifts of carbon 13 indicated by proton chemical shifts and C D3 represented in the formula (d) representing a diad in H D3, respectively 7.96Ppm, and 121.1ppm, H D3 and C D3 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by Furthermore, the chemical shifts of carbon 13 indicated by proton chemical shifts and C D5 represented in the formula (f) representing a diad in H D5, respectively 7.71Ppm, and 120.3ppm, H D5 and C D5 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by
HD2、HD3、及びHD5の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHD2、HD3、及びHD5の個数を考慮して2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)の比率を計算した結果を表16に示す。
2連子(b)と2連子(c)は同一であることから、高分子化合物14を構成する3種類の2連子、すなわち2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率は32:66:24であることがわかった。以上のことから、高分子化合物14において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が54%であることがわかった。 Since the doublet (b) and the doublet (c) are the same, the three types of doubles constituting the polymer compound 14, that is, the doublet (a), the doublet (b) (or It was found that the ratio of the duplex (c)) and duplex (d) was 32:66:24. From the above, it was found that in polymer compound 14, the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 54%.
<高分子化合物14における(繰り返し単位A)の平均連結数の計算>
高分子化合物14における(繰り返し単位A)の平均連結数(NA)は、前述の式(A2)を変形することにより、下式(A2−1)にて求められる。
平均連結数(NA) = N1’ / N2’ (A2−1)
(式中、N1’は高分子化合物14の単位量あたりに含まれる全ての2連子の数に対する(繰り返し単位A)の数の割合であり、N2’は高分子化合物14の単位量あたりに含まれる全ての2連子の数に対する(繰り返し単位A)で形成されるブロックの数の割合である。ここで、(繰り返し単位A)で形成されるブロックとは下記式(BR−3)で表される。)
<Calculation of the average number of linked (repeating unit A) in polymer compound 14>
The average number of connections (N A ) of (repeating unit A) in the polymer compound 14 is obtained by the following formula (A2-1) by modifying the above formula (A2).
Average number of connections (N A ) = N1 ′ / N2 ′ (A2-1)
(In the formula, N1 ′ is the ratio of the number of (repeating unit A) to the number of all diads contained per unit amount of polymer compound 14, and N2 ′ is the unit amount of polymer compound 14 This is the ratio of the number of blocks formed by (repeating unit A) to the number of all diads included, where the block formed by (repeating unit A) is represented by the following formula (BR-3). expressed.)
(式中、gは1以上の整数を表す。該ブロックには(繰り返し単位A)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位又は末端基が隣接する。)
(In the formula, g represents an integer of 1 or more. The block is adjacent to a repeating unit or a terminal group other than the repeating unit represented by (Repeating Unit A).)
すなわち、高分子化合物14においては前述の2連子の数を用いて、
N1’ = ([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)]
+[2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)])
N2’ = ([2連子(e)]+[2連子(f)])
(ただし、上の2式において、[2連子(a)]、[2連子(b)]、[2連子(e)]、[2連子(c)]、[2連子(d)]、及び[2連子(f)]は、高分子化合物14に含まれるすべての2連子の数に対する、それぞれ2連子(a)、2連子(b)、2連子(e)、2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)の数の割合を示す。)
と表せる。また、表15及び表16に記載の記号c1、c2、c4、d2、d3、d5を用いると、
c1=[2連子(a)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)])
=C[2連子(a)]
c2=[2連子(b)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)])
=C[2連子(b)]
c4=[2連子(e)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)])
=C[2連子(e)]
(ただし、上の3式においてC=1/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)])である)
d2=[2連子(c)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)])
=D[2連子(c)]
d3=[2連子(d)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)])
=D[2連子(d)]
d5=[2連子(f)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)])
=D[2連子(f)]
(ただし、上の3式においてD=1/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)])である)
と置き換えることができるから、前述の式(A2−1)に代入すると、式(A2−1)はc1、c2、c4、d2、d3、d5とC、Dを用いて、
NA = N1’ / N2’
=(c1/C+c2/C+c4/C+d2/D+d3/D+d5/D)/(c4/C+d5/D)
={c1+c2+c4+(d2+d3+d5)・C/D}/(c4+d5・C/D)
......式(A2−2)
で表せる。
That is, in the polymer compound 14, using the number of the above-mentioned doubles,
N1 ′ = ([2 doubling (a)] + [2 doubling (b)] + [2 doubling (e)]
+ [Double continuum (c)] + [double continuum (d)] + [double continuum (f)])
N2 ′ = ([double-element (e)] + [double-element (f)])
(However, in the above two formulas, [2 continuation (a)], [2 continuation (b)], [2 continuation (e)], [2 continuation (c)], [2 continuation ( d)] and [dual (f)], respectively, are doubled (a), doubled (b), doubled ( e) Indicates the ratio of the number of doubles (c), doubles (d), and doubles (f).)
It can be expressed. Moreover, when the symbols c1, c2, c4, d2, d3, d5 described in Table 15 and Table 16 are used,
c1 = [double (a)] / ([double (a)] + [double (b)] + [double (e)])
= C [doublet (a)]
c2 = [double-element (b)] / ([double-element (a)] + [two-element (b)] + [two-element (e)])
= C [doublet (b)]
c4 = [double-element (e)] / ([double-element (a)] + [double-element (b)] + [double-element (e)])
= C [doublet (e)]
(However, in the above three formulas, C = 1 / ([2 continuum (a)] + [2 continuum (b)] + [2 continuum (e)]))
d2 = [double-element (c)] / ([double-element (c)] + [two-element (d)] + [two-element (f)])
= D [doublet (c)]
d3 = [double-element (d)] / ([double-element (c)] + [two-element (d)] + [two-element (f)])
= D [doublet (d)]
d5 = [double-element (f)] / ([double-element (c)] + [two-element (d)] + [two-element (f)])
= D [doublet (f)]
(However, in the above three formulas, D = 1 / ([2 continuum (c)] + [2 continuum (d)] + [2 continuum (f)]))
Therefore, when substituting into the above formula (A2-1), the formula (A2-1) uses c1, c2, c4, d2, d3, d5 and C, D,
N A = N1 ′ / N2 ′
= (C1 / C + c2 / C + c4 / C + d2 / D + d3 / D + d5 / D) / (c4 / C + d5 / D)
= {C1 + c2 + c4 + (d2 + d3 + d5) · C / D} / (c4 + d5 · C / D)
... Formula (A2-2)
It can be expressed as
一方、2連子(b)の構造と2連子(c)の構造から明らかなように、
[2連子(b)]=[2連子(c)]
である。本式はc2、d2とC、Dを用いて、
c2/C=d2/D
と書き換えられるから、本式を変形して、
C/D=c2/d2 (A2−3)
式(A2−2)と式(A2−3)より、
NA = {d2(d1+d2+d4)+c2(d2+d3+d5)}/(d2・c4+c2・d5)
......式(A2−4)
が得られる。
On the other hand, as is clear from the structure of the duplexer (b) and the structure of the duplexer (c),
[Duplicate (b)] = [Duplicate (c)]
It is. This formula uses c2, d2 and C, D,
c2 / C = d2 / D
Because it can be rewritten,
C / D = c2 / d2 (A2-3)
From formula (A2-2) and formula (A2-3),
N A = {d2 (d1 + d2 + d4) + c2 (d2 + d3 + d5)} / (d2 · c4 + c2 · d5)
... Formula (A2-4)
Is obtained.
式(A2−4)を用いて表15及び表16の値から高分子化合物14の平均連結数を計算すると、15であった。 It was 15 when the average connection number of the high molecular compound 14 was calculated from the value of Table 15 and Table 16 using Formula (A2-4).
[実施例10]
<高分子化合物15の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物B 1000mg(1.55mmol) 、化合物D 30.1mg(0.04mmol)、下記化合物H 34.0mg(0.04mmol)を用いて同様の処方により、上記(繰り返し単位A)と上記(繰り返し単位C)からなる重合体(以後、高分子化合物15と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=81000、Mw=187000であった。
<Synthesis of polymer compound 15>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, 1000 mg (1.55 mmol) of Compound B, 30.1 mg (0.04 mmol) of Compound D, and 34.0 mg (0.04 mmol) of Compound H below were used in the same formulation and the above (Repeating Unit A) and the above A polymer composed of (repeating unit C) (hereinafter referred to as polymer compound 15) was obtained. The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 81000 and Mw = 187000, respectively.
<高分子化合物15の2連子ピークの帰属>
高分子化合物15につき高分子化合物14と同様にHMQCスペクトルの測定を行い、高分子化合物14と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物14と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)、及び2連子(e)の比率、及び2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)を求めた結果を表17に示す。
上の結果をもとに、高分子化合物14と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ1:98:1であることがわかった。以上のことから、高分子化合物15において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が98%であることがわかった。
<Assignation of doublet peak of polymer compound 15>
The HMQC spectrum of the polymer compound 15 was measured in the same manner as the polymer compound 14, and the same range as that of the polymer compound 14 was integrated to obtain the integrated intensity. Further, the calculation similar to that of the polymer compound 14 shows the ratio of the duplex (a), the duplex (b), and the duplex (e), the duplex (c), the duplex (d), and Table 17 shows the results obtained for the doublet (f).
Based on the above results, the ratio of the duplex (a), duplex (b) (or duplex (c)), and duplex (d) is calculated by the same calculation as for the polymer compound 14. It was found that it was 1: 98: 1. From the above, in the polymer compound 15, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 98%.
<高分子化合物15における(繰り返し単位A)の平均連結数の計算>
高分子化合物15における(繰り返し単位A)の平均連結数は、高分子化合物14における(繰り返し単位A)の平均連結数と同様に、式(A2−4)を用いて表17の値から計算すると、15であった。
<Calculation of the average number of linked (repeating unit A) in polymer compound 15>
The average number of linkages of (Repeating unit A) in polymer compound 15 is calculated from the values in Table 17 using formula (A2-4), similarly to the average number of linkages of (Repeating unit A) in polymer compound 14. , 15.
[実施例11]
<高分子化合物16の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物B 700.0mg(1.08mmol) 、化合物D 171.7mg(0.23mmol)、下記化合物H 193.5mg(0.23mmol)を用いて同様の処方により、上記(繰り返し単位A)と上記(繰り返し単位C)からなる重合体(以後、高分子化合物16と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=45000、Mw=99000であった。
<高分子化合物16の2連子ピークの帰属>
高分子化合物16につき高分子化合物14と同様にHMQCスペクトルの測定を行い、高分子化合物14と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物14と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)、及び2連子(e)の比率、及び2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)を求めた結果を表18に示す。
[Example 11]
<Synthesis of Polymer Compound 16>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, 70.0 mg (1.08 mmol) of Compound B, 171.7 mg (0.23 mmol) of Compound D, and 193.5 mg (0.23 mmol) of Compound H described below were used in the same manner as described above (repeating unit A). And a polymer comprising the above (repeating unit C) (hereinafter referred to as polymer compound 16). The number-average molecular weight and weight-average molecular weight in terms of polystyrene according to SEC condition 1 were Mn = 45000 and Mw = 99000, respectively.
<Assignation of doublet peak of polymer compound 16>
The HMQC spectrum of the polymer compound 16 was measured in the same manner as the polymer compound 14, and the same range as that of the polymer compound 14 was integrated to obtain the integrated intensity. Further, the calculation similar to that of the polymer compound 14 shows the ratio of the duplex (a), the duplex (b), and the duplex (e), the duplex (c), the duplex (d), and Table 18 shows the results obtained for the doublet (f).
上の結果をもとに、高分子化合物14と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ0:100:0であることがわかった。以上のことから、高分子化合物16において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が100%であることがわかった。
Based on the above results, the ratio of the duplex (a), duplex (b) (or duplex (c)), and duplex (d) is calculated by the same calculation as for the polymer compound 14. It was found that it was 0: 100: 0. From the above, in the polymer compound 16, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 100%.
<高分子化合物16における(繰り返し単位A)の平均連結数の計算>
高分子化合物16における(繰り返し単位A)の平均連結数は、高分子化合物14における(繰り返し単位A)の平均連結数と同様に、式(A2−4)を用いて表18の値から計算すると、4であった。
<Calculation of the average number of linked (repeating unit A) in polymer compound 16>
The average number of (repeating unit A) linkages in polymer compound 16 is calculated from the values in Table 18 using formula (A2-4) in the same manner as the average number of (repeating unit A) linkages in polymer compound 14. 4.
[比較例11]
<高分子化合物17の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物A 500.0 mg (0.84mmol)、化合物G 578.6 mg (0.84mmol)、化合物D 16.2 mg (0.02mmol)、化合物H 18.3 mg (0.02mmol)、下記化合物I 10.4mg(0.02mmol)、下記化合物J 12.5mg(0.02mmol)を用いて同様の処方により、上記(繰り返し単位A)と上記(繰り返し単位C)と下記(繰り返し単位D)からなる重合体(以後、高分子化合物17と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=77000、Mw=420000であった。
[Comparative Example 11]
<Synthesis of Polymer Compound 17>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, Compound A 500.0 mg (0.84 mmol), Compound G 578.6 mg (0.84 mmol), Compound D 16.2 mg (0.02 mmol), Compound H 18.3 mg (0.02 mmol) In the same manner using 10.4 mg (0.02 mmol) of the following compound I and 12.5 mg (0.02 mmol) of the following compound J, the above (repeat unit A), the above (repeat unit C) and the following (repeat unit) A polymer comprising D) (hereinafter referred to as polymer compound 17) was obtained. The polystyrene-reduced number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 77000 and Mw = 420,000, respectively.
<高分子化合物17の2連子ピークの帰属>
高分子化合物17につきHMQCスペクトルの測定を行ったところ、2連子を表す式(a)においてHC1で示されるプロトンの化学シフトは7.81ppmであり、式(a)においてCC1で示される炭素13の化学シフトは123.9ppmで、HC1とCC1で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(b)においてHC2で示されるプロトンの化学シフトは7.77ppmであり、式(b)においてCC2で示される炭素13の化学シフトは122.5ppmで、HC2とCC2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。さらに、2連子を表す式(e)においてHC4で示されるプロトンと2連子を表す式(g)においてHC6で示されるプロトンとの化学シフトは共に7.60ppmであり、式(e)においてCC4で示される炭素13と式(g)においてCC6で示される炭素13の化学シフトは共に122.3ppmで、HC4とCC4及びHC6とCC6で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。
<Assignation of doublet peak of polymer compound 17>
When the HMQC spectrum of the polymer compound 17 was measured, the chemical shift of the proton represented by H C1 in the formula (a) representing the doublet was 7.81 ppm, and represented by C C1 in the formula (a). The chemical shift of carbon 13 was 123.9 ppm, and a proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by H C1 and C C1 . On the other hand, the chemical shift of the proton represented by H C2 in the formula (b) representing the doublet is 7.77 ppm, and the chemical shift of carbon 13 represented by C C2 in the formula (b) is 122.5 ppm. A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by C2 and CC2 . Furthermore, the chemical shift between the proton represented by H C4 in the formula (e) representing the biad and the proton represented by H C6 in the formula (g) representing the biad is 7.60 ppm, and the formula (e The chemical shift of carbon 13 represented by C C4 in formula (c) and carbon 13 represented by C C6 in formula (g) is 122.3 ppm, both of proton and carbon represented by H C4 and C C4 and H C6 and C C6 . A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the pair.
HC1、HC2、及びHC4とHC6の和の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHC1、HC2、HC4及びHC6の個数を考慮して2連子(a)、2連子(b)、及び2連子(e)と2連子(g)の和(以下、2連子(e)+(g)と表す)の比率を計算した結果を表19に示す。
高分子化合物17のHMQCスペクトルにおいては、2連子を表す式(c)でHD2で示されるプロトンの化学シフト、及びCD2で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.79ppm、及び125.3ppmであり、HD2とCD2で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。一方、2連子を表す式(d)においてHD3で示されるプロトンの化学シフト及びCD3で示される炭素13の化学シフトは、それぞれ7.99ppm、及び121.2ppmで、HD3とCD3で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。さらに、2連子を表す式(f)においてHD5で示されるプロトンと2連子を表す式(h)においてHD7で示されるプロトンの化学シフトは共に7.78ppmであり、2連子を表す式(f)においてCD5で示される炭素13と2連子を表す式(h)においてCD7で示される炭素13の化学シフトは共に120.4ppmで、HD5とCD5及びHD7とCD7で示されるプロトンと炭素の対に対してプロトン−炭素13相関ピークが観測された。 In HMQC spectrum of the polymer compound 17, chemical shifts of proton indicated by H D2 formula (c) representing a diad, and chemical shifts of carbon 13 indicated by C D2, respectively 7.79ppm and 125 a .3Ppm, protons against protons and a pair of carbon atoms represented by H D2 and C D2 - carbon 13 correlation peak was observed. Meanwhile, the chemical shifts of carbon 13 indicated by proton chemical shifts and C D3 represented in the formula (d) representing a diad in H D3, respectively 7.99Ppm, and 121.2ppm, H D3 and C D3 A proton-carbon 13 correlation peak was observed for the proton-carbon pair indicated by Furthermore, the chemical shifts of proton indicated by H D7 in the formula (h) representing the protons and diads represented by H D5 in the formula (f) representing a diad are both 7.78Ppm, a diad represents the chemical shifts of carbon 13 indicated by C D7 in the formula (h) representing the carbon 13 and diad represented by C D5 in the formula (f) are both 120.4Ppm, and H D5 and C D5 and H D7 carbon 13 correlation peak was observed - protons against protons and a pair of carbon atoms represented by C D7.
HD2、HD3、及びHD5とHD7の和の量比をHMQCスペクトルにおけるプロトン−炭素13相関ピークの強度の積分によって求め、1つの2連子に含まれるHD2、HD3、HD5及びHD7の個数を考慮して2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)と2連子(h)の和(以下、2連子(f)+(h)と表す)の比率を計算した結果を表20に示す。
2連子(b)と2連子(c)は同一であることから、高分子化合物17を構成する3種類の2連子、すなわち2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率は34:69:24であることがわかった。以上のことから、高分子化合物17において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が54%であることがわかった。 Since the doublet (b) and the doublet (c) are the same, the three types of doublet constituting the polymer compound 17, that is, doublet (a), doublet (b) (or It was found that the ratio of the doublet (c)) and the doublet (d) was 34:69:24. From the above, it was found that in polymer compound 17, the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 54%.
<高分子化合物17における(繰り返し単位A)の平均連結数の計算>
高分子化合物17における(繰り返し単位A)の平均連結数(NB)は、前述の式(A2)を変形することにより、下式(A2−5)にて求められる。
平均連結数(NB) = N1’’ / N2’’ (A2−5)
(式中、N1’’は高分子化合物17の単位量あたりに含まれる全ての2連子の数に対する(繰り返し単位A)の数の割合であり、N2’’は高分子化合物17の単位量あたりに含まれる全ての2連子の数に対する(繰り返し単位A)で形成されるブロックの数の割合である。ここで、(繰り返し単位A)で形成されるブロックとは上記式(BR−3)で表される。)
<Calculation of the average number of linked (repeating unit A) in polymer compound 17>
The average number of linkages (N B ) of (repeating unit A) in the polymer compound 17 is obtained by the following formula (A2-5) by modifying the above formula (A2).
Average number of connections (N B ) = N1 ″ / N2 ″ (A2-5)
(Where N1 ″ is the ratio of the number of (repeating unit A) to the number of all diads contained per unit amount of polymer compound 17, and N2 ″ is the unit amount of polymer compound 17) This is the ratio of the number of blocks formed by (repeating unit A) to the number of all diads included in the vicinity, where the block formed by (repeating unit A) is the above formula (BR-3). )
すなわち、高分子化合物17においては前述の2連子の数を用いて、
NB = ([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)+(g)]
+[2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)+(h)])
/([2連子(e)+(g)]+[2連子(f)+(h)])
....(A2−6)
(ただし、上の2式において、[2連子(a)]、[2連子(b)]、[2連子(e)+(g)]、[2連子(c)]、[2連子(d)]、及び[2連子(f)+(h)]は、高分子化合物17に含まれるすべての2連子の数に対する、それぞれ2連子(a)、2連子(b)、2連子(e)+(g)、2連子(c)、2連子(d)、及び2連子(f)+(h)の数の割合を示す)
と表せる。また、表19及び表20に記載の記号c1、c2、c4_6、d2、d3、d5_7を用いると、
c1=[2連子(a)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)+(g)])
=C’[2連子(a)]
c2=[2連子(b)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)+(g)])
=C’[2連子(b)]
c4_6=[2連子(e)+(g)]/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)+(g)])
=C’[2連子(e)+(g)]
(ただし、上の3式においてC’=1/([2連子(a)]+[2連子(b)]+[2連子(e)+(g)])である)
d2=[2連子(c)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)+(h)])
=D’[2連子(c)]
d3=[2連子(d)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)+(h)])
=D’[2連子(d)]
d5_7=[2連子(f)+(h)]/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)+(h)])
=D’[2連子(f)+(h)]
(ただし、上の3式においてD’=1/([2連子(c)]+[2連子(d)]+[2連子(f)+(h)])である)
と置き換えることができるから、前述の式(A2−6)に代入すると、式(A2−6)はc1、c2、c4_6、d2、d3、d5_7とC、Dを用いて、
NB =(c1/C’+c2/C’+c4_6/C’+d2/D’+d3/D’
+d5_7/D’)/(c4_6/C’+d5_7/D’)
={c1+c2+c4_6+(d2+d3+d5_7)・C’/D’}
/(c4_6+d5_7・C’/D’)
......式(A2−7)
で表せる。
That is, in the polymer compound 17, using the number of the above-mentioned doubles,
N B = ([Dual (a)] + [Dual (b)] + [Dual (e) + (g)]
+ [Double-term (c)] + [double-term (d)] + [double-term (f) + (h)])
/ ([Duplicate (e) + (g)] + [Duplicate (f) + (h)])
. . . . (A2-6)
(However, in the above two formulas, [2 doubling (a)], [2 doubling (b)], [2 doubling (e) + (g)], [2 doubling (c)], [ [2 doubling (d)] and [2 doubling (f) + (h)] are respectively 2 doublings (a) and 2 doublings with respect to the number of all doublings included in the polymer compound 17. (B) Indicates the number of doubles (e) + (g), doubles (c), doubles (d), and doubles (f) + (h))
It can be expressed. Moreover, when the symbols c1, c2, c4_6, d2, d3, d5_7 described in Table 19 and Table 20 are used,
c1 = [2 continuation (a)] / ([2 continuation (a)] + [2 continuation (b)] + [2 continuation (e) + (g)])
= C '[2 continuum (a)]
c2 = [2 continuation (b)] / ([2 continuation (a)] + [2 continuation (b)] + [2 continuation (e) + (g)])
= C '[doublet (b)]
c4 — 6 = [double-element (e) + (g)] / ([two-element (a)] + [two-element (b)] + [two-element (e) + (g)])
= C '[doublet (e) + (g)]
(However, in the above three formulas, C ′ = 1 / ([2 continuum (a)] + [2 continuum (b)] + [2 continuum (e) + (g)]))
d2 = [2 continuum (c)] / ([2 continuum (c)] + [2 continuum (d)] + [2 continuum (f) + (h)])
= D '[doublet (c)]
d3 = [double-element (d)] / ([double-element (c)] + [double-element (d)] + [double-element (f) + (h)])
= D '[doublet (d)]
d5_7 = [double-element (f) + (h)] / ([double-element (c)] + [two-element (d)] + [two-element (f) + (h)])
= D '[doublet (f) + (h)]
(However, in the above three formulas, D ′ = 1 / ([2 continuum (c)] + [2 continuum (d)] + [2 continuum (f) + (h)]))
Therefore, when substituting into the above formula (A2-6), formula (A2-6) uses c1, c2, c4_6, d2, d3, d5_7 and C, D,
N B = (c1 / C ′ + c2 / C ′ + c4 — 6 / C ′ + d2 / D ′ + d3 / D ′
+ D5_7 / D ') / (c4_6 / C' + d5_7 / D ')
= {C1 + c2 + c4_6 + (d2 + d3 + d5_7) · C ′ / D ′}
/ (C4_6 + d5_7 · C ′ / D ′)
... Formula (A2-7)
It can be expressed as
一方、2連子(b)の構造と2連子(c)の構造から明らかなように、
[2連子(b)]=[2連子(c)]
である。本式はc2、d2とC’、D’を用いて、
c2/C’=d2/D’
と書き換えられるから、本式を変形して、
C’/D’=c2/d2
......式(A2−8)
式(A2−7)と式(A2−8)より、
NB = {d2(d1+d2+d4_6)+c2(d2+d3+d5_7)}
/(d2・c4_6+c2・d5_7)
......式(A2−9)
が得られる。
On the other hand, as is clear from the structure of the duplexer (b) and the structure of the duplexer (c),
[Duplicate (b)] = [Duplicate (c)]
It is. This formula uses c2, d2 and C ', D',
c2 / C '= d2 / D'
Because it can be rewritten,
C ′ / D ′ = c2 / d2
... Formula (A2-8)
From formula (A2-7) and formula (A2-8),
N B = {d2 (d1 + d2 + d4_6) + c2 (d2 + d3 + d5_7)}
/ (D2 · c4_6 + c2 · d5_7)
... Formula (A2-9)
Is obtained.
式(A2−9)を用いて表19及び表20の値から高分子化合物17の平均連結数を計算すると、17であった。 It was 17 when the average connection number of the high molecular compound 17 was calculated from the value of Table 19 and Table 20 using Formula (A2-9).
[実施例12]
<高分子化合物18の合成>
実施例6の<高分子化合物10の合成>において化合物B 1400.0 mg (2.17mmol)、化合物A 72.1 mg (0.12mmol)、化合物G 83.4 mg (0.12mmol)を用いる代わりに、化合物B 1050.0 mg (1.63mmol)、化合物D 15.8 mg (0.02mmol)、化合物H 17.8 mg (0.02mmol)、化合物I 10.1mg(0.02mmol)、化合物J 12.1mg(0.02mmol)を用いて同様の処方により、上記(繰り返し単位A)と上記(繰り返し単位C)と上記(繰り返し単位D)からなる重合体(以後、高分子化合物18と呼ぶ)を得た。SEC条件1によるポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれMn=65000、Mw=457000であった。
[Example 12]
<Synthesis of Polymer Compound 18>
In <Synthesis of Polymer Compound 10> in Example 6, Compound B (1400.0 mg, 2.17 mmol), Compound A, 72.1 mg (0.12 mmol), and Compound G, 83.4 mg (0.12 mmol) are used. Instead, Compound B 1050.0 mg (1.63 mmol), Compound D 15.8 mg (0.02 mmol), Compound H 17.8 mg (0.02 mmol), Compound I 10.1 mg (0.02 mmol), A polymer comprising the above (repeating unit A), the above (repeating unit C) and the above (repeating unit D) in a similar formulation using 12.1 mg (0.02 mmol) of compound J (hereinafter referred to as polymer compound 18) Call). The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight according to SEC condition 1 were Mn = 65000 and Mw = 457000, respectively.
<高分子化合物18の2連子ピークの帰属>
高分子化合物18につき高分子化合物17と同様にHMQCスペクトルの測定を行い、高分子化合物17と同じ範囲を積分することにより積分強度を求めた。さらに高分子化合物17と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)及び2連子(e)+(g)の比率、及び2連子(c)と2連子(d)及び2連子(f)+(h)の比率を求めた結果を表21に示す。
上の結果をもとに、高分子化合物17と同様な計算により2連子(a)、2連子(b)(又は2連子(c))、及び2連子(d)の比率を求めたところ2:98:0であることがわかった。以上のことから、高分子化合物18において、(繰り返し単位A)どうしの間で形成された全結合数に対する頭と尾の間で形成された結合数の割合が98%であることがわかった。
<Assignation of doublet peak of polymer compound 18>
The HMQC spectrum of the polymer compound 18 was measured in the same manner as the polymer compound 17, and the same range as that of the polymer compound 17 was integrated to obtain the integrated intensity. Further, the calculation similar to that of the polymer compound 17 is performed, and the ratio of the duplex (a), the duplex (b) and the duplex (e) + (g), and the duplex (c) and the duplex (d) ) And the ratio of doublet (f) + (h) are shown in Table 21.
Based on the above results, the ratio of the duplex (a), duplex (b) (or duplex (c)), and duplex (d) is calculated by the same calculation as for the polymer compound 17. It was found that the ratio was 2: 98: 0. From the above, in the polymer compound 18, it was found that the ratio of the number of bonds formed between the head and tail to the total number of bonds formed between (repeating units A) was 98%.
<高分子化合物18における(繰り返し単位A)の平均連結数の計算>
高分子化合物18における(繰り返し単位A)の平均連結数は、高分子化合物17における(繰り返し単位A)の平均連結数と同様に、式(A2−9)を用いて表22の値から計算すると、12であった。
<Calculation of the average number of linked (repeating unit A) in polymer compound 18>
The average number of linkages of (Repeating unit A) in polymer compound 18 is calculated from the values in Table 22 using formula (A2-9), similarly to the average number of linkages of (Repeating unit A) in polymer compound 17. , 12.
[比較例12]
<高分子化合物17による発光素子の作成>
(溶液の調製)
比較例11で得た高分子化合物17を濃度1.0重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083(商品名))の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物17のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより2500rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約101nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.15、y=0.25であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は5.4Vであり、最大発光効率は2.74cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、5時間後のELスペクトルを測定したところ、550nm及び590nmにショルダーピークを観測した。それぞれの発光強度を470nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は8.6%、590nmの発光強度は5.3%の増加があった。
[Comparative Example 12]
<Preparation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 17>
(Preparation of solution)
The polymer compound 17 obtained in Comparative Example 11 was dissolved in xylene at a concentration ratio of 1.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083 (trade name)) on a glass substrate on which an ITO film having a thickness of 150 nm was formed by a sputtering method was 0. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the liquid filtered through a 2 μm membrane filter, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, a film was formed at a rotational speed of 2500 rpm by spin coating using the xylene solution of polymer compound 17 obtained above. The film thickness after film formation was about 101 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.15 and y = 0.25. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage at the time of reaching 1 cd / m 2 was 5.4 V, and the maximum luminous efficiency was 2.74 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL element obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum was measured after 5 hours, shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm. Each emission intensity was normalized with a peak intensity of 470 nm, and the increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined. As a result, the emission intensity at 550 nm was increased by 8.6%, and the emission intensity at 590 nm was increased by 5.3%.
[実施例13]
<高分子化合物18による発光素子の作成>
(溶液の調製)
実施例12で得た高分子化合物18をポリマー濃度1.0重量%の比率でキシレンに溶解した。
(EL素子の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、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ン酸(Bayer製、BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得た高分子化合物18のキシレン溶液を用いて、スピンコートにより2500rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約111nmであった。さらに、これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下で90℃1時間乾燥した後、フッ化リチウムを約4nm蒸着し、陰極としてカルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
(EL素子の性能)
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から470nmにピークを有するEL発光が得られた。100cd/m2時におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.15、y=0.28であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また1cd/m2到達時の電圧は5.8Vであり、最大発光効率は2.74cd/Aであった。
(素子駆動前後のスペクトルの変化)
上記で得られたEL素子を50mA/cm2の定電流で駆動し、5時間後のELスペクトルを測定したところ、550nm及び590nmにショルダーピークはほとんど観測されなかった。それぞれの発光強度を475nmのピーク強度で規格化し、550nm及び590nmの発光強度の増加率を求めたところ、550nmの発光強度は0.1%、590nmの発光強度は0.7%の増加があった。
以上のように、比較例12に比べ、本願発明にかかる高分子化合物は、駆動後のELスペクトル変化が少なく、化学的安定性に優れるものである。
[Example 13]
<Creation of Light-Emitting Element Using Polymer Compound 18>
(Preparation of solution)
The polymer compound 18 obtained in Example 12 was dissolved in xylene at a polymer concentration ratio of 1.0% by weight.
(Production of EL element)
A suspension of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP AI4083) on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by a sputtering method is passed through a 0.2 μm membrane filter. A thin film having a thickness of 70 nm was formed by spin coating using the filtered liquid, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, using the xylene solution of the polymer compound 18 obtained above, a film was formed by spin coating at a rotational speed of 2500 rpm. The film thickness after film formation was about 111 nm. Furthermore, after drying this at 90 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration and a water concentration of 10 ppm or less, lithium fluoride is deposited by about 4 nm, calcium is deposited by about 5 nm, and aluminum is then deposited by about 80 nm. An element was produced. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
(EL element performance)
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 470 nm was obtained from this device. The EL emission color at 100 cd / m 2 is C.I. I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.15 and y = 0.28. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The voltage when reaching 1 cd / m 2 was 5.8 V, and the maximum luminous efficiency was 2.74 cd / A.
(Spectrum change before and after device drive)
When the EL device obtained above was driven at a constant current of 50 mA / cm 2 and the EL spectrum was measured after 5 hours, almost no shoulder peaks were observed at 550 nm and 590 nm. Each emission intensity was normalized with a peak intensity of 475 nm, and the increase rate of the emission intensity at 550 nm and 590 nm was determined. As a result, the emission intensity at 550 nm was increased by 0.1% and the emission intensity at 590 nm was increased by 0.7%.
As described above, compared with Comparative Example 12, the polymer compound according to the present invention has a small change in EL spectrum after driving and is excellent in chemical stability.
[参考例1]
<置換基の安定性試験>
200mL四つ口フラスコに、n−ブチルベンゼン102.1mg(0.76mmol)、n−ブチルオキシベンゼン115.9mg(0.77mmol)、n−ブチルオキシメチルベンゼン124.8mg(0.76mmol)、及び安息香酸ベンジル162.6mg(0.77mmol)を加え、フラスコ内をアルゴンガスで置換した。次いで、テトラヒドロフラン42mL、1.0規定水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン溶液15mL(15mmol)、及び内部標準物質であるn−オクチルベンゼン102.1mgを加えた。70℃に昇温して10時間攪拌し、さらに1.0規定水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン溶液15mL(15mmol)を加え70℃で8時間攪拌した後、高速液体クロマトグラフィーにより各化合物の残存率(仕込み量に対して分解しなかった量の割合)を測定したところ、表22のような結果を得た。
[Reference Example 1]
<Substituent stability test>
In a 200 mL four-necked flask, 102.1 mg (0.76 mmol) of n-butylbenzene, 115.9 mg (0.77 mmol) of n-butyloxybenzene, 124.8 mg (0.76 mmol) of n-butyloxymethylbenzene, and 162.6 mg (0.77 mmol) of benzyl benzoate was added, and the inside of the flask was replaced with argon gas. Then, 42 mL of tetrahydrofuran, 15 mL (15 mmol) of 1.0 N lithium aluminum hydride in tetrahydrofuran, and 102.1 mg of n-octylbenzene as an internal standard substance were added. The temperature was raised to 70 ° C. and the mixture was stirred for 10 hours. Further, 15 mL (15 mmol) of 1.0 N lithium aluminum hydride in tetrahydrofuran was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 8 hours. When the ratio of the amount not decomposed to the charged amount) was measured, the results shown in Table 22 were obtained.
上記の結果より、アルコキシメチル基、及びアシルオキシメチル基は還元雰囲気下で容易に分解してしまい、本発明におけるポリアリーレンの置換基としては好ましくないことが判明した。
From the above results, it was found that the alkoxymethyl group and the acyloxymethyl group are easily decomposed in a reducing atmosphere, and are not preferable as the substituent of polyarylene in the present invention.
本発明の高分子化合物(ポリアリーレン)は、熱安定性、化学的安定性等の安定性に優れ、発光材料及び電荷輸送材料として有用であり、レーザー用色素、有機太陽電池用材料、有機トランジスタ用の有機半導体、導電性薄膜、有機半導体薄膜などの電気伝導性薄膜用材料や、金属イオン及びプロトン伝導膜等の高分子電解質膜等の高分子電解質材料として用いることができる。 The polymer compound (polyarylene) of the present invention is excellent in stability such as thermal stability and chemical stability, and is useful as a light emitting material and a charge transporting material, and is a laser dye, an organic solar cell material, and an organic transistor. It can be used as materials for electrically conductive thin films such as organic semiconductors, conductive thin films, organic semiconductor thin films, and polymer electrolyte materials such as polymer electrolyte membranes such as metal ion and proton conductive membranes.
Claims (28)
(ここで、式(1)においてAr1は
からなる群から選ばれる2価の芳香族基であり、芳香環は芳香族炭化水素環である。R1はAr1上の置換基を表し、それぞれ独立に、炭化水素基、炭化水素オキシ基、炭化水素チオ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アシル基、ホルミル基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、アミノ基、アミノカルボニル基、イミドイル基、アゾ基、アシルオキシ基、ホスホン酸基又はスルホン酸基を表す。Ar 1 中、R 3 、R 4 はそれぞれ式(1)におけるR 1 が表す置換基と同じ置換基を表す。一つの繰り返し単位内に複数のR 3 が存在する場合にはR 3 はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。一つの繰り返し単位内にR 3 及びR 4 が共存する場合にはR 3 及びR 4 はそれぞれ異なる置換基を表す。nは0から30の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合には、複数あるR1は同一であっても異なっていてもよい。式(1)で表される繰り返し単位を2価の基としてIUPAC有機化学命名法により炭素原子の番号を付けたとき、遊離原子価が出ている2つの炭素原子のうち、該番号の小さい炭素原子を頭、該番号の大きい炭素原子を尾とする。式(1)で表される繰り返し単位は、頭と尾を結ぶ直線の中点において該直線と直交する2回対称軸をいかなる場合も持たない。) Including a chain composed only of repeating units represented by the following formula (1), the average value of the number of repeating units forming the chain is 15 or more, and among all the bonds formed between the repeating units A polymer compound characterized in that the proportion of bonds formed between the head and tail is 85% or more.
(In the formula (1), Ar 1 is
A divalent aromatic group selected from the group consisting of: and the aromatic ring is an aromatic hydrocarbon ring. R 1 represents a substituent on Ar 1 and each independently represents a hydrocarbon group, a hydrocarbon oxy group, a hydrocarbon thio group, a trialkylsilyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a mercapto group, Represents an acyl group, formyl group, carboxyl group, hydrocarbon oxycarbonyl group, amino group, aminocarbonyl group, imidoyl group, azo group, acyloxy group, phosphonic acid group or sulfonic acid group. In Ar 1 , R 3 and R 4 each represent the same substituent as the substituent represented by R 1 in Formula (1) . When a plurality of R 3 are present in one repeating unit, R 3 may be the same as or different from each other. If R 3 and R 4 coexist within one repeating unit R 3 and R 4 each represent a different substituent. n represents an integer of 0 to 30. When n represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 may be the same or different. When the number of carbon atoms is given by the IUPAC organic chemical nomenclature using the repeating unit represented by formula (1) as a divalent group, the carbon having the smaller number among the two carbon atoms having free valences. Let the atom be the head and the higher carbon atom be the tail. The repeating unit represented by the formula (1) does not have a 2-fold symmetry axis perpendicular to the straight line at the midpoint of the straight line connecting the head and the tail. )
(式中、Ar2、Ar3、Ar4及びAr5はそれぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基又は金属錯体構造を有する2価の基を示す。X1、X2及びX3はそれぞれ独立に、−CRa=CRb−、−C≡C−、−N(Rc)−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、又は−(SiRdRe)q−を示す。Ra及びRbは、それぞれ独立に、水素原子、1価の炭化水素基、1価の複素環基、カルボキシル基、炭化水素オキシカルボニル基、又はシアノ基を示す。Rc、Rd及びReは、それぞれ独立に、水素原子、1価の炭化水素基、1価の複素環基を示す。pは1又は2を示す。qは1〜12の整数を示す。Ra、Rb、Rc、Rd及びReがそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。) The repeating unit comprising one type of repeating unit represented by the formula (1) and one or more repeating units represented by the following formula (5), (6), (7) or (8): 2. The polymer compound according to 2.
(In the formula, Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 and Ar 5 each independently represent an arylene group, a divalent heterocyclic group or a divalent group having a metal complex structure. X 1 , X 2 and X 3 Each independently represents —CR a ═CR b —, —C≡C—, —N (R c ) —, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, or — (SiR d R). e ) q— R a and R b each independently represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group, a monovalent heterocyclic group, a carboxyl group, a hydrocarbon oxycarbonyl group, or a cyano group. R c , R d and R e each independently represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group or a monovalent heterocyclic group, p represents 1 or 2, q represents an integer of 1 to 12. When there are a plurality of R a , R b , R c , R d and R e , they may be the same or different.)
(式(A)においてAr1、R1、及びnは前記式(1)におけるAr1、R1、及びnと同じ意味を表す。
式(A)においてY1はそれぞれ独立にハロゲン原子、式(B)で表されるスルホネート基、又はメトキシ基を表す。式(A)においてY2はホウ酸エステル基、ホウ酸基、式(C)で表される基、式(D)で表される基、又は式(E)で表される基を表す。)
(式(B)においてR7は置換されていてもよい炭化水素基を表す。)
(式(C)においてXAは、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を表す。)
(式(D)においてXAは、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を表す。)
(式(E)においてR8は置換されていてもよい炭化水素基を表す。複数存在するR8は同一でも異なっていてもよい。) The method for producing a polymer compound according to any one of claims 1 to 7, wherein the condensation polymerization is performed using a compound represented by the following formula (A) as one of raw materials.
(Formula (Ar 1 at A), R 1, and n have the same meanings as Ar 1, R 1, and n in Formula (1).
In Formula (A), Y 1 each independently represents a halogen atom, a sulfonate group represented by Formula (B), or a methoxy group. In the formula (A), Y 2 represents a borate group, a boric acid group, a group represented by the formula (C), a group represented by the formula (D), or a group represented by the formula (E). )
(In the formula (B), R 7 represents an optionally substituted hydrocarbon group.)
(In the formula (C), X A represents a halogen atom selected from the group consisting of a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.)
(In the formula (D), X A represents a halogen atom selected from the group consisting of a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.)
(In the formula (E), R 8 represents a hydrocarbon group which may be substituted. A plurality of R 8 may be the same or different.)
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