JP5521292B2 - ジベンゾチオフェン化合物 - Google Patents
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Description
本発明は、ジベンゾチオフェン化合物に関する。
有機感光体や有機電界発光素子、有機トランジスタ、有機光メモリー等の有機電子デバイスでは、発生した電荷を効率良く受け取り且つその電荷を速く移動させることが高機能化や高寿命化に繋がることから、電荷輸送材料が重要な材料となっている。
電荷輸送材料は、その機能の観点から、電荷移動度や電荷注入性などの特性に着目して開発が進められている。
電荷輸送材料は、その機能の観点から、電荷移動度や電荷注入性などの特性に着目して開発が進められている。
また、電荷輸送材料には、溶解性、成膜性、耐熱性等、種々の特性が要求される。例えば、有機電子写真感光体においては、溶解性が高く残留電位が小さいことが望まれる。有機電界発光素子においては、より高輝度の発光を有し、繰り返し使用時での安定性に優れることが望まれている（例えば、非特許文献１参照）。その他、合成し易い電荷輸送材料であることも重要であり、また物性をコントロールし易いことも望まれている。
これらの要求を満たすために、置換基を導入して物性をコントロールすることが一般的に行われている。
これらの要求を満たすために、置換基を導入して物性をコントロールすることが一般的に行われている。
電子デバイスの電荷輸送材料としては、具体的には、例えばポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される電荷輸送性高分子や、Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、１，１−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル］シクロヘキサン或いは４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニル）アミノベンズアルデヒドーＮ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン化合物等のジアミノ化合物や、ジベンゾチオフェン（例えば、特許文献１参照。）等の低分子化合物が知られている。
特開２００７−１２６４０３号公報
電子情報通信学会技術研究報告、ＯＭＥ９５−５４（１９９５）
本発明の課題は、ジベンゾチオフェンと比べ、小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物を提供することにある。
上記課題は、以下の本発明により達成される。即ち、
請求項１にかかる発明は、下記一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物である。
請求項１にかかる発明は、下記一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物である。
一般式（Ｉ）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。
請求項２にかかる発明は、下記一般式（ＩＩ）で表されることを特徴とする請求項１に記載のジベンゾチオフェン化合物である。
一般式（II）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。
請求項３にかかる発明は、下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１に記載のジベンゾチオフェン化合物である。
一般式（III）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。
請求項１に係る発明によれば、電子デバイスに用いる時に、ジベンゾチオフェンと比べ、小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物が得られる。
請求項２に係る発明によれば、電子デバイスに用いる時に、ジベンゾチオフェンと比べ、より小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物が得られる。
請求項３に係る発明によれば、電子デバイスに用いる時に、ジベンゾチオフェンと比べ、より小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物が得られる。
請求項２に係る発明によれば、電子デバイスに用いる時に、ジベンゾチオフェンと比べ、より小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物が得られる。
請求項３に係る発明によれば、電子デバイスに用いる時に、ジベンゾチオフェンと比べ、より小さなイオン化ポテンシャルを有するジベンゾチオフェン化合物が得られる。
＜ジベンゾチオフェン化合物＞
本実施形態のジベンゾチオフェン化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
本実施形態のジベンゾチオフェン化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
一般式（Ｉ）中、各々独立に、Ｒは水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、ジベンゾチオフェンを中心として、その両端にチオフェン環が配置されている。チオフェン環が両端に導入された結果、π共役系が広く延びて電荷が移動し易くなり、電荷移動度が向上しているものと推測される。また、イオン半径の大きい硫黄原子が多く導入された結果、電荷を受け取り易くなり電荷注入性も向上しているものと推測される。しかしながら、本発明はこのような推測によって限定されることはない。
またチオフェン環の導入により分子量が増加した結果、耐熱性も推測される。
なお、本明細書において、「チオフェン環」とは、チオフェン環基又は複数のチオフェン環がつながっているものを意味する。
またチオフェン環の導入により分子量が増加した結果、耐熱性も推測される。
なお、本明細書において、「チオフェン環」とは、チオフェン環基又は複数のチオフェン環がつながっているものを意味する。
なお、ジベンゾチオフェンは結晶で得られるが溶媒などに溶解し難いために析出し、経時安定的に利用し難い。また、ジベンゾチオフェンを用いて製膜したときの膜厚均一性は一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物を用いたときよりも低下する。
以下、一般式（Ｉ）について詳細に説明する。
以下、一般式（Ｉ）について詳細に説明する。
一般式（Ｉ）中、各々独立に、Ｒは水素原子又はアルキル基を表す。
Ｒで表されるアルキル基は、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基がより好ましく、炭素数３〜８のアルキル基が更に好ましい。
Ｒで表されるアルキル基は、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル基がより好ましく、炭素数３〜８のアルキル基が更に好ましい。
Ｒで表されるアルキル基は、直鎖状、分岐状、又は環状アルキル基のいずれであってもよく、合成、溶解性、成膜性の観点から好ましくは直鎖状又は分岐状アルキル基がより好適である。
Ｒで表されるアルキル基は、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ-プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−オクタドデシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ-プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、又はｎ−ドデシル基が好ましく、ｎ−プロピル基、ｉ-プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、又はｎ−オクチル基が更に好ましい。
一般式（Ｉ）におけるＲとしては、水素原子又は未置換のアルキル基が好ましく、水素原子又は未置換で直鎖状のアルキル基がより好ましく、水素原子又は未置換で直鎖状の炭素数１〜２０のアルキル基が更に好ましく、水素原子又は未置換で直鎖状の炭素数１〜２０のアルキル基が更に好ましく、水素原子又は未置換で直鎖状の炭素数３〜８のアルキル基が更に好ましい。
一般式（Ｉ）における２つのＲは、同一でも異なっていてもよいが、製造上の観点から同一であることが好ましい。
一般式（Ｉ）において、ｎ及びｍは各々独立に２〜３であり、電子デバイスに用いたときの適切なイオン化ポテンシャルや、溶媒への溶解性の観点から、ｎ及びｍは各々独立に２であることがより好ましい。
ｎとｍとは同一でも異なっていてもよいが、製造上の観点からは同一であることが好ましい。
ｎとｍとは同一でも異なっていてもよいが、製造上の観点からは同一であることが好ましい。
一般式（Ｉ）中、下記構造式（１）で表される２つのチオフェン環の結合位置は特に限定されないが、合成上の観点から、１と８、２と７、３と６、又は４と５の位置の組み合わせで結合していることが好ましい。
特に、結晶性を高める観点からは、２と７の位置にチオフェン環を有する下記一般式（II）で表されるジベンゾチオフェン化合物が好適である。
特に、結晶性を高める観点からは、２と７の位置にチオフェン環を有する下記一般式（II）で表されるジベンゾチオフェン化合物が好適である。
一般式（II）中、Ｒは各々独立に水素原子又はアルキル基を表し、一般式（Ｉ）におけるＲと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、一般式（II）中、ｎ及びｍは各々独立に１〜３の整数を表し、一般式（Ｉ）におけるｎ及びｍと同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（II）で表される化合物の結晶性の高さから、トランジスタ、メモリーなどに好適に用いることができる。
一般式（II）で表される化合物の結晶性の高さから、トランジスタ、メモリーなどに好適に用いることができる。
他方、アモルファス化させて、蒸着等による製膜での膜厚のバラツキを抑える観点からは、３と６の位置にチオフェン環を有するジベンゾチオフェン化合物が好適である。
一般式（III）中、Ｒは各々独立に水素原子又はアルキル基を表し、一般式（Ｉ）におけるＲと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、一般式（III）中、ｎ及びｍは各々独立に１〜３の整数を表し、一般式（Ｉ）におけるｎ及びｍと同義であり、好ましい範囲も同様である。
アモルファス化したジベンゾチオフェン化合物は、有機電界発光素子、太陽電池などに好適に用いることができる。
アモルファス化したジベンゾチオフェン化合物は、有機電界発光素子、太陽電池などに好適に用いることができる。
一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物の具体例を下記に示すが、これらに限定されるものではない。尚、下記では、ｎ、ｍが１の化合物についても参照として掲載する。
一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物の合成には、クロスカップリングビアリール合成が利用される。クロスカップリングビアリール合成は、Ｓｕｚｕｋｉ反応、Ｋｈａｒａｓｃｈ反応、Ｎｅｇｉｓｈｉ反応、Ｓｔｉｌｌｅ反応、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応、Ｕｌｌｍａｎｎ反応などが用いられる。
例えば下記の合成方法を提示するが、これに限定するものではない。
例えば下記の合成方法を提示するが、これに限定するものではない。
一般式（IV）及び（Ｖ）中、Ｘ及びＧは、各々独立に、ハロゲン原子、Ｂ（ＯＨ）２、
を表す。
また、合成反応の際、金属若しくは金属錯体の触媒、塩基、溶媒、又は有機ホスフィン配位子などの助触媒を用いてもよい。
前記金属触媒としては、例えば、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｔｉ，Ｓｎ，Ｎｉ又はＰｔ等が用いられる。
前記金属錯体触媒としては、例えば、テトラ(トリフェニルホスフィン)パラジウム（Ｐｄ（Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３）４）、ジアセトキシパラジウム（Ｐｄ（ＯＣＯＣＨ３）２）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）、ジ（トリフェニルホスフィン）ジクロロパラジウム（Ｐｄ（Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３）２Ｃｌ２）、ジクロロ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセニルパラジウム（Ｐｄ（ｄｐｐｆ）２Ｃｌ２）、Ｐｄ／Ｃ、又はニッケルアセチルアセトネート（Ｎｉ（ａｃａｃ）２）等が用いられる。
前記塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、又は水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２）などの無機塩基や、トリエチルアミン（Ｎ（Ｃ２Ｈ５）３）、ジイソプロピルアミン（ＮＨ（（ＣＨ３）２ＣＨ）２）、ジエチルアミン（ＮＨ（Ｃ２Ｈ５）２、）、ジメチルアミン（ＮＨ（ＣＨ３）２）、トリメチルアミン（Ｎ（ＣＨ３）３）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチル-４-アミノピリジン（ＤＭＡＰ）、又はピリジンなどの有機塩基が用いられる。
前記金属触媒としては、例えば、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｔｉ，Ｓｎ，Ｎｉ又はＰｔ等が用いられる。
前記金属錯体触媒としては、例えば、テトラ(トリフェニルホスフィン)パラジウム（Ｐｄ（Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３）４）、ジアセトキシパラジウム（Ｐｄ（ＯＣＯＣＨ３）２）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）、ジ（トリフェニルホスフィン）ジクロロパラジウム（Ｐｄ（Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３）２Ｃｌ２）、ジクロロ（１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセニルパラジウム（Ｐｄ（ｄｐｐｆ）２Ｃｌ２）、Ｐｄ／Ｃ、又はニッケルアセチルアセトネート（Ｎｉ（ａｃａｃ）２）等が用いられる。
前記塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、又は水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２）などの無機塩基や、トリエチルアミン（Ｎ（Ｃ２Ｈ５）３）、ジイソプロピルアミン（ＮＨ（（ＣＨ３）２ＣＨ）２）、ジエチルアミン（ＮＨ（Ｃ２Ｈ５）２、）、ジメチルアミン（ＮＨ（ＣＨ３）２）、トリメチルアミン（Ｎ（ＣＨ３）３）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチル-４-アミノピリジン（ＤＭＡＰ）、又はピリジンなどの有機塩基が用いられる。
前記溶媒は、反応を著しく阻害しない溶媒であればよく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジエチルエ−テル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエ−テル溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール又は水等が用いられる。
有機ホスフィン配位子などの助触媒としては、例えば、トリフェニルホスフィン（ＰＰｈ３）、トリ−ｏ−トリルホスフィン（Ｐ（ｏ−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４）３）、トリブチルホスフィン（Ｐ（Ｃ（ＣＨ３）３）３）、トリエチルホスフィン（Ｐ（Ｃ２Ｈ５）３）等が用いられる。
有機ホスフィン配位子などの助触媒としては、例えば、トリフェニルホスフィン（ＰＰｈ３）、トリ−ｏ−トリルホスフィン（Ｐ（ｏ−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４）３）、トリブチルホスフィン（Ｐ（Ｃ（ＣＨ３）３）３）、トリエチルホスフィン（Ｐ（Ｃ２Ｈ５）３）等が用いられる。
また、前記合成反応は、窒素又はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で実施される。この反応は、常圧下又は加圧条件下のいずれであってもよい。
反応温度は、２０℃以上３００℃以下の範囲で実施され、好ましくは５０℃以上１８０℃以下の範囲である。反応時間は反応条件により異なるが、数分以上２０時間以下の範囲から選択すればよい。
反応温度は、２０℃以上３００℃以下の範囲で実施され、好ましくは５０℃以上１８０℃以下の範囲である。反応時間は反応条件により異なるが、数分以上２０時間以下の範囲から選択すればよい。
金属や金属錯体触媒の使用量は、特に限定されるものではないが、一般式（IV）で表される化合物に対して０．００１モル％以上１０モル％以下であり、より好ましくは、０．０１モル％以上５．０モル％以下である。
塩基の使用量は、一般式（IV）で表される化合物に対して、０．５モル％以上４．０モル％以下の範囲であり、より好ましくは１．０モル％以上２．５モル％以下の範囲である。
塩基の使用量は、一般式（IV）で表される化合物に対して、０．５モル％以上４．０モル％以下の範囲であり、より好ましくは１．０モル％以上２．５モル％以下の範囲である。
反応後は、反応溶液を水中に投入後、攪拌し、反応生成物が結晶の場合は吸引濾過で濾取することにより粗生成物が得られる。反応生成物が油状物であれば、酢酸エチル、トルエン等の溶剤で抽出し粗生成物が得られる。このようにして得られた組成生物をシリカゲル、アルミナ、活性白土、活性炭等でカラム精製するか、又は溶液中にこれらの吸着剤を添加し、不要分を吸着させる等の処理を行い、さらに、反応生成物が結晶の場合にはヘキサン、メタノール、アセトン、エタノール、酢酸エチル、トルエン等の溶剤から、再結晶させて精製する。
本発明の一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物は、有機感光体（電子写真感光体）や有機電界発光素子、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機光メモリー等の有機電子デバイスに用いられる。
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本実施例において、目的物の電荷移動度は、Time of Flight法（オプテル社製、ＴＯＦ−４０１：励起光源：窒素パルスレーザー（波長；３３７ｎｍ）、印加電圧；３０Ｖ／μｍ）により測定した。この電荷移動度測定は、特に断りのない限りポリカーボネートに対する４０質量％目的物分散膜を用いて実施した。
目的物のイオン化ポテンシャルは、大気中光電子分光装置（ＡＣ−２：理研計器株式会社製）により測定した。
目的物の同定には、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、ＶＡＲＩＡＮ株式会社製、ＵＮＩＴＹ−３００、３００ＭＨｚ）と、ＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠剤法にてフーリェ変換赤外分光光度計（株式会社 堀場製作所、ＦＴ−７３０、分解能４ｃｍ−１））を用いた。
［実施例１］
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０６９ｇ）、２，７−ジブロモジベンゾチオフェン（０．３２５ｇ）、２−ヘキシルビチオフェンボロン酸エステル（０．７２５ｇ）、トルエン（６ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（４ｍｌ）、エタノール（２ｍｌ）の混合液を３時間還流攪拌し、トルエン（２０ｍｌ）を加えてさらに２時間還流した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、トルエンでソックスレー抽出して、具体例化合物１６を０．３４６ｇ得た。
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０６９ｇ）、２，７−ジブロモジベンゾチオフェン（０．３２５ｇ）、２−ヘキシルビチオフェンボロン酸エステル（０．７２５ｇ）、トルエン（６ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（４ｍｌ）、エタノール（２ｍｌ）の混合液を３時間還流攪拌し、トルエン（２０ｍｌ）を加えてさらに２時間還流した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、トルエンでソックスレー抽出して、具体例化合物１６を０．３４６ｇ得た。
得られた具体例化合物１６の融点は１７３〜１７４℃であった。
また、得られた具体例化合物１６の赤外吸収スペクトルを図１に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図２に示す。
具体例化合物１６の電荷移動度は、波形（シグナル）を確認し、輸送能力は確認したが、数値化できなかった。イオン化ポテンシャルは、５．２０ｅＶであった。
また、得られた具体例化合物１６の赤外吸収スペクトルを図１に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図２に示す。
具体例化合物１６の電荷移動度は、波形（シグナル）を確認し、輸送能力は確認したが、数値化できなかった。イオン化ポテンシャルは、５．２０ｅＶであった。
なお、具体例化合物１６の赤外吸収スペクトル（ＫＢｒ錠剤法）は以下の通りである。
ＩＲ（ｃｍ‐１）；７９２、８６３、１０７２、１４００、１４４４、１４６９、１５９２、２８５４、２９２１
ＩＲ（ｃｍ‐１）；７９２、８６３、１０７２、１４００、１４４４、１４６９、１５９２、２８５４、２９２１
また、具体例化合物１６の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）は以下の通りである。
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８１−０．９４（６Ｈ）、１．２５−１．４３（１２Ｈ）、１．６８−１．７５（４Ｈ）、２．７８−２．８５（４Ｈ）、６．７１（２Ｈ）、７．０５（２Ｈ）、７．１２（２Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、７．６８（２Ｈ）、７．８５（２Ｈ）、８．０８（２Ｈ）
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８１−０．９４（６Ｈ）、１．２５−１．４３（１２Ｈ）、１．６８−１．７５（４Ｈ）、２．７８−２．８５（４Ｈ）、６．７１（２Ｈ）、７．０５（２Ｈ）、７．１２（２Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、７．６８（２Ｈ）、７．８５（２Ｈ）、８．０８（２Ｈ）
［実施例２］
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．１０４ｇ）、３，６−ジブロモジベンゾチオフェン（０．５０２ｇ）、２−ヘキシルビチオフェンボロン酸エステル（１．２０ｇ）、トルエン（６ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（６ｍｌ）、エタノール（４ｍｌ）の混合液を７時間還流撹拌した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、トルエンとエタノールとの混合溶媒（トルエン：エタノール＝２：１（体積比））で再結晶して、具体例化合物１８を０．７８７ｇ得た。
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．１０４ｇ）、３，６−ジブロモジベンゾチオフェン（０．５０２ｇ）、２−ヘキシルビチオフェンボロン酸エステル（１．２０ｇ）、トルエン（６ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（６ｍｌ）、エタノール（４ｍｌ）の混合液を７時間還流撹拌した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、トルエンとエタノールとの混合溶媒（トルエン：エタノール＝２：１（体積比））で再結晶して、具体例化合物１８を０．７８７ｇ得た。
得られた具体例化合物１８の融点は２１９〜２２０℃であった。
また、得られた具体例化合物１８の赤外吸収スペクトルを図３に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図４に示す。
具体例化合物１８の電荷移動度は、正孔が１．７×１０−７ｃｍ２／Ｖｓであった。イオン化ポテンシャルは、５．３７ｅＶであった。
また、得られた具体例化合物１８の赤外吸収スペクトルを図３に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図４に示す。
具体例化合物１８の電荷移動度は、正孔が１．７×１０−７ｃｍ２／Ｖｓであった。イオン化ポテンシャルは、５．３７ｅＶであった。
なお、具体例化合物１８の赤外吸収スペクトル（ＫＢｒ錠剤法）は以下の通りである。
ＩＲ（ｃｍ‐１）；７８３、８６０、１４２１、１４６７、１４８２、２８５６、２９２７、２９５２
ＩＲ（ｃｍ‐１）；７８３、８６０、１４２１、１４６７、１４８２、２８５６、２９２７、２９５２
また、具体例化合物１８の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）は以下の通りである。
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８８−０．９３（６Ｈ）、１．３０−１．４３（１２Ｈ）、１．６８−１．７１（４Ｈ）、２．７９−２．８４（４Ｈ）、６．７１（２Ｈ）、７．０５（２Ｈ）、７．１１（２Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．６８（２Ｈ）、７．８２（２Ｈ）、８．３４（２Ｈ）
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８８−０．９３（６Ｈ）、１．３０−１．４３（１２Ｈ）、１．６８−１．７１（４Ｈ）、２．７９−２．８４（４Ｈ）、６．７１（２Ｈ）、７．０５（２Ｈ）、７．１１（２Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．６８（２Ｈ）、７．８２（２Ｈ）、８．３４（２Ｈ）
［比較例２］
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０６９ｇ）、２，７−ジブロモジベンゾチオフェン（０．３４２ｇ）、２−ヘキシルチオフェンボロン酸エステル（０．７２５ｇ）、トルエン（４ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（４ｍｌ）、エタノール（２ｍｌ）の混合液を５時間還流撹拌した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、ヘキサンとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の混合溶媒（ヘキサン：ＴＨＦ＝１：１（体積比））で再結晶して、具体例化合物１４を０．３８７ｇ得た。
窒素雰囲気下において、テトラ（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０６９ｇ）、２，７−ジブロモジベンゾチオフェン（０．３４２ｇ）、２−ヘキシルチオフェンボロン酸エステル（０．７２５ｇ）、トルエン（４ｍｌ）、１Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液（４ｍｌ）、エタノール（２ｍｌ）の混合液を５時間還流撹拌した。
沈殿物を吸引濾過して分け取り、ヘキサンとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の混合溶媒（ヘキサン：ＴＨＦ＝１：１（体積比））で再結晶して、具体例化合物１４を０．３８７ｇ得た。
得られた具体例化合物１４の融点は２７８〜２７９℃であった。
また、得られた具体例化合物１４の赤外吸収スペクトルを図５に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図６に示す。
具体例化合物１４の電荷移動度は、波形（シグナル）を確認し、輸送能力は確認したが、数値化できなかった。イオン化ポテンシャルは、５．４９ｅＶであった。
また、得られた具体例化合物１４の赤外吸収スペクトルを図５に、１Ｈ ＮＭＲスペクトル（１Ｈ−ＮＭＲ、溶媒：ＣＤＣｌ３、以下に示すＮＭＲスペクトルも同様。）を図６に示す。
具体例化合物１４の電荷移動度は、波形（シグナル）を確認し、輸送能力は確認したが、数値化できなかった。イオン化ポテンシャルは、５．４９ｅＶであった。
なお、具体例化合物１４の赤外吸収スペクトル（ＫＢｒ錠剤法）は以下の通りである。
ＩＲ（ｃｍ‐１）；８０６、９６６、１２１４、１４６５、１４８４、１５９４、２８４６、２９１７、２９５２
ＩＲ（ｃｍ‐１）；８０６、９６６、１２１４、１４６５、１４８４、１５９４、２８４６、２９１７、２９５２
また、具体例化合物１４の１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）は以下の通りである。
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８８−０．９３（６Ｈ）、１．３０−１．４４（１２Ｈ）、１．６９−１．７２（４Ｈ）、２．８１−２．８８（４Ｈ）、６．７８（２Ｈ）、７．２２（２Ｈ）、７．６３（２Ｈ）、７．９９（２Ｈ）、８．０４（２Ｈ）
ＮＭＲ（１Ｈ、ＣＤＣｌ３）：０．８８−０．９３（６Ｈ）、１．３０−１．４４（１２Ｈ）、１．６９−１．７２（４Ｈ）、２．８１−２．８８（４Ｈ）、６．７８（２Ｈ）、７．２２（２Ｈ）、７．６３（２Ｈ）、７．９９（２Ｈ）、８．０４（２Ｈ）
［比較例１］
上記実施例１〜3で得られたジベンゾチオフェン化合物と比較するため、ジベンゾチオフェンを用意し、これを比較例とした。
上記実施例１〜3で得られたジベンゾチオフェン化合物と比較するため、ジベンゾチオフェンを用意し、これを比較例とした。
ジベンゾチオフェンの電荷移動度は、波形（シグナル）を確認できず輸送能力を確認できなかった。イオン化ポテンシャルは、５．７０ｅＶであった。
−ジベンゾチオフェン化合物の溶解性評価−
実施例で合成したジベンゾチオフェン化合物の各種溶媒に対する溶解性を表２に示す。なお、用いた溶媒種は、電子デバイスの作製に際して好適に用いられているものである。
溶解性試験については溶媒２０ｍｌ中に化合物１ｇを溶解し、その状況を目視により観察することで行った。
〜評価基準〜
○ ：加熱無しで溶解
○〜△：加熱して溶解
× ：一部が溶解
実施例で合成したジベンゾチオフェン化合物の各種溶媒に対する溶解性を表２に示す。なお、用いた溶媒種は、電子デバイスの作製に際して好適に用いられているものである。
溶解性試験については溶媒２０ｍｌ中に化合物１ｇを溶解し、その状況を目視により観察することで行った。
〜評価基準〜
○ ：加熱無しで溶解
○〜△：加熱して溶解
× ：一部が溶解
実施例２〜３のジベンゾチオフェン化合物は、ジベンゾチオフェンに比べ小さなイオン化ポテンシャルを示し、また溶解性にも優れていることから、有機感光体や有機電界発光素子、有機トランジスタ、有機光メモリー等の有機電子デバイスに用いられる材料として非常に有用な化合物であることが判る。
Claims (3)
- 下記一般式（Ｉ）で表されるジベンゾチオフェン化合物。
〔一般式（Ｉ）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。〕 - 下記一般式（ＩＩ）で表されることを特徴とする請求項１に記載のジベンゾチオフェン化合物。
〔一般式（II）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。〕 - 下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１に記載のジベンゾチオフェン化合物。
〔一般式（III）中、Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、ｎ及びｍは各々独立に２〜３の整数を表す。〕
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