JP5664897B2 - A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound. - Google Patents

A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound. Download PDF

Info

Publication number
JP5664897B2
JP5664897B2 JP2010203099A JP2010203099A JP5664897B2 JP 5664897 B2 JP5664897 B2 JP 5664897B2 JP 2010203099 A JP2010203099 A JP 2010203099A JP 2010203099 A JP2010203099 A JP 2010203099A JP 5664897 B2 JP5664897 B2 JP 5664897B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
group
film
solvent
electron conjugated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010203099A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012041327A (en
Inventor
後藤 大輔
大輔 後藤
山本 諭
諭 山本
匂坂 俊也
俊也 匂坂
拓司 加藤
拓司 加藤
岡田 崇
崇 岡田
雅人 篠田
雅人 篠田
真二 松本
真二 松本
匡貴 毛利
匡貴 毛利
圭一郎 油谷
圭一郎 油谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2010203099A priority Critical patent/JP5664897B2/en
Publication of JP2012041327A publication Critical patent/JP2012041327A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5664897B2 publication Critical patent/JP5664897B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

本発明は合成が容易で、溶解性に富むシクロヘキセン環を含むπ電子共役系化合物前駆体から、特定の置換基を脱離してベンゼン環を含むπ電子共役系化合物を含有する膜状体の製法、及び該化合物を簡便かつ高収率で製造する方法に関し、有機エレクトロニクス分野での応用、例えば、有機エレクトロルミセッセンス(EL)および有機半導体、有機太陽電池などの有機電子デバイス等の製造において有用であり、また有機顔料、有機色素の製膜の製造において有用である。   The present invention is a method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound containing a benzene ring by removing a specific substituent from a π-electron conjugated compound precursor containing a cyclohexene ring that is easy to synthesize and rich in solubility. , And a method for producing the compound in a simple and high yield, useful in the application in the field of organic electronics, for example, the production of organic electronic devices such as organic electroluminescence (EL) and organic semiconductors, organic solar cells, etc. It is also useful in the production of organic pigments and organic dye films.

二重結合と一重結合が交互に並んだ形の部位を有するπ電子共役系化合物は高度に拡張されたπ電子系を有するため、ホール輸送、電子輸送性に優れ、例えば、エレクトロルミセッセンス材料、有機半導体材料(例えば特許文献1の特開平5−055568号公報、特許文献2のWO2006−077888号公報および非特許文献1のAppl.Phys.Lett.72,p1854 (1998)、非特許文献2のJ.Am.Chem.Soc. 128,p12604 <2006))や、有機色素、有機顔料等に広く応用されている。このようにπ電子共役系材料が広く用いられる中で、障害となるのはπ電子共役系化合物の多くは、平面性が高く剛直であるものが多いため、分子間の相互作用が非常に強固であり、水や有機溶媒への溶解性が乏しいことが挙げられる。例えば、有機顔料に関しては顔料の凝集にともない分散が不安定となる。またエレクトロルミネッセンス材料や有機半導体材料を例に取ると、難溶であるため溶液プロセスの適用が難しく、真空蒸着等の気相製膜が必要になるなどの問題があり、製造コスト、製造プロセスが煩雑になるといった問題があげられる。より大面積、高効率を考えると、スピンコート塗布、ブレードコート、グラビア印刷、インクジェット塗布、ディプコーティング塗布などの材料をあらかじめ溶解させることによる塗布によるウェットプロセスへの適応性が求められている。ただし、分子間の相互作用が非常に強固で、分子同士の隣接化、配列化や、凝集乃至結晶化し易いことは、伝導性に寄与するものであるので、概して、塗工製膜容易性と、得られた膜の伝導性とは相容れない場合が多い。この点は、当該技術を難しくしている1つの要因でもある。   A π-electron conjugated compound having a site in which double bonds and single bonds are alternately arranged has a highly expanded π-electron system, so that it has excellent hole transport and electron transport properties, for example, an electroluminescent material. Organic semiconductor materials (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-05568 of Patent Document 1, WO2006-077788 of Patent Document 2, and Appl. Phys. Lett. 72, p1854 (1998), Non-Patent Document 2; J. Am. Chem. Soc. 128, p12604 <2006)), and organic dyes and organic pigments. As π-electron conjugated materials are widely used in this way, the obstacle is that many of the π-electron conjugated compounds are highly planar and rigid, so the interaction between molecules is extremely strong. In other words, the solubility in water and organic solvents is poor. For example, regarding an organic pigment, dispersion becomes unstable as the pigment aggregates. Taking electroluminescent materials and organic semiconductor materials as an example, they are difficult to apply because they are difficult to dissolve, and there are problems such as the need for vapor deposition such as vacuum deposition. The problem is complicated. Considering a larger area and higher efficiency, there is a demand for adaptability to a wet process by coating by dissolving materials such as spin coat coating, blade coating, gravure printing, inkjet coating, and dip coating in advance. However, the interaction between molecules is very strong, and the adjacency and arrangement between molecules and the tendency to aggregation or crystallization contribute to conductivity. In many cases, the conductivity of the obtained film is incompatible. This is one factor that makes the technology difficult.

これに対して、π電子共役系化合物を含む有機化合物を可溶化するような反応性置換基を導入した前駆体に対して、外部刺激を与えることによって置換基を脱離し、目的の化合物を得る方法が提案されている(例えば、特許文献3の特開平7−188234号公報、特許文献4の特開2008−226959号公報、非特許文献3のNature,.388,p131, (1997))。この方法は、例えば、顔料分子中のアミノ基やアルコール性又はフェノール性ヒドロキシ基がt−ブトキシカルボニル基(tBoc基)で修飾された構造の顔料前駆体について、加熱等することでtBoc基を脱離させるものである。しかし、この方法は置換基が窒素原子もしくは酸素原子に連結される必要があるため化合物に制限があった。さらに前駆体の保存性の観点からも改善が求められていた。   On the other hand, by applying an external stimulus to a precursor into which a reactive substituent that solubilizes an organic compound containing a π-electron conjugated compound is introduced, the substituent is eliminated to obtain the target compound. Methods have been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-188234 of Patent Document 3, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-226959 of Patent Document 4, Nature, .388, p131, (1997) of Non-Patent Document 3). In this method, for example, the tBoc group is removed by heating the pigment precursor having a structure in which an amino group or an alcoholic or phenolic hydroxy group in the pigment molecule is modified with a t-butoxycarbonyl group (tBoc group). It is something to be released. However, this method has limited compounds because the substituents need to be linked to nitrogen or oxygen atoms. Furthermore, the improvement was calculated | required also from the viewpoint of the preservability of a precursor.

また、近年レトロディールスアルダー反応を利用して、溶媒可溶性の高い嵩高い置換基を有する前駆体から外部刺激を与えて可溶性付与基を脱離させることによって、ペンタセンやポルフィリン系化合物、フタロシアニン系化合物へと変換する方法が精力的に研究されている。(例えば、特許文献5の特開2007−224019号公報、特許文献6の特開2008−270843号公報、非特許文献4のAdv.Mater.,11,p480 (1999)、非特許文献5のJ.Appl.Phys.100,p034502 (2006)、非特許文献6のAppl.Phys.Lett.84,12, p2085 (2004)、非特許文献7のJ.Am.Chem.Soc.126, p1596 (2004))。
しかし、これらの例のうちペンタセン前駆体からはテトラクロロベンゼン分子等が脱離するが、テトラクロロベンゼンは、沸点が高く反応系外に取り除くことが難しいことに加え、その毒性が懸念される。また、ポルフィリン、フタロシアニンについてはいずれも煩雑な合成を必要とするため適用範囲が狭く、より簡便に合成可能な置換基の開発が必要とされている。
In recent years, by utilizing the retro Diels-Alder reaction, by applying external stimuli from a precursor having a bulky substituent having high solvent solubility to remove the solubility-imparting group, pentacene, porphyrin compounds, and phthalocyanine compounds can be obtained. The method of conversion is energetically studied. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-224019 in Patent Document 5, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-270843 in Patent Document 6, Adv. Mater., 11, p480 (1999) in Non-Patent Document 4, J Appl.Phys.100, p034502 (2006), Non-Patent Document 6, Appl.Phys.Lett.84, 12, p2085 (2004), Non-Patent Document 7 J.Am.Chem.Soc.126, p1596 (2004) )).
However, among these examples, tetrachlorobenzene molecules and the like are eliminated from the pentacene precursor, but tetrachlorobenzene has a high boiling point and is difficult to remove out of the reaction system, and its toxicity is a concern. Further, both porphyrins and phthalocyanines require complicated synthesis, so the application range is narrow, and the development of substituents that can be synthesized more simply is required.

またその他にスルホン酸エステル系置換基を有し溶媒溶解性の高い前駆体に外部刺激を与えることで、置換基を脱離し、水素原子に置き換えることで、フタロシアニンへと変換する方法が提案されている(例えば特許文献8の特開2009−84555号公報)。
しかし、この方法はスルホン酸エステルの極性が高いため非極性の有機溶媒への溶解性が十分ではなく、前駆体からの変換に要する温度も250 ℃〜300 ℃と比較的高いことが問題であった。
In addition, there has been proposed a method of converting to a phthalocyanine by detaching the substituent and replacing it with a hydrogen atom by applying an external stimulus to the precursor having a sulfonate ester-based substituent and high solvent solubility. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-84555 of Patent Document 8).
However, this method has a problem that the sulfonic acid ester has a high polarity, so that the solubility in a non-polar organic solvent is not sufficient, and the temperature required for the conversion from the precursor is relatively high at 250 ° C to 300 ° C. It was.

また、オリゴチオフェンの分子末端にアルキル鎖を有するカルボン酸エステルを導入することで可溶化し、これに熱を加えて脱離させることでオレフィン置換オリゴチオフェンを得る方法が提案されている(例えば、特許文献9の特開2006―352143号公報、前記非特許文献7のJ.Am.Chem.Soc.126,p1596(2004))。この方法は150℃〜250℃程度の加熱で脱離が起こるが、変換後の分子末端にオレフィン基 (ビニル基、プロペニル基等) が生成し、これが熱や光によりシスートランスの異性化を伴うため、材料の純度の低下および結晶性が損なわれるという問題があった。また、反応性の高い末端オレフィン基の存在は、酸素や水分に対する安定性が低下すること、加えて高温下においてオレフィン基同士が熱重合反応を起こしてしまうという問題があった。   In addition, a method for obtaining an olefin-substituted oligothiophene by solubilizing by introducing a carboxylic acid ester having an alkyl chain at the molecular end of the oligothiophene and desorbing it by applying heat (for example, JP-A-2006-352143 of Patent Document 9 and J. Am. Chem. Soc. 126, p1596 (2004) of Non-Patent Document 7). In this method, desorption occurs by heating at about 150 ° C to 250 ° C, but an olefin group (vinyl group, propenyl group, etc.) is generated at the end of the molecule after conversion, which is accompanied by cis-trans isomerization by heat or light. Therefore, there is a problem that the purity of the material is lowered and the crystallinity is impaired. In addition, the presence of highly reactive terminal olefin groups has a problem in that stability to oxygen and moisture is lowered, and in addition, olefin groups cause a thermal polymerization reaction at high temperatures.

本発明は上記従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、有機溶媒に対する高い溶解性を有し、より合成が簡便である新規なπ電子共役化合物前駆体を用い、該前駆体に対して、熱などの外部刺激を加えることで、化学的に不安定な末端オレフィン基を生成することなく、ベンゼン環を含むπ電子共役系化合物を得る製造方法の提供を目的とする。また、この技術を利用し、難溶性π電子共役系化合物の連続した薄膜の効率的な製造方法の提供、加えて該薄膜の有機電子デバイスへの応用を目的とする。   The present invention has been made in view of the above state of the art, and uses a novel π-electron conjugated compound precursor that has high solubility in organic solvents and is easier to synthesize. An object of the present invention is to provide a production method for obtaining a π-electron conjugated compound containing a benzene ring without generating a chemically unstable terminal olefin group by applying an external stimulus such as heat. Another object of the present invention is to provide an efficient method for producing a continuous thin film of a hardly soluble π-electron conjugated compound by using this technique, and to apply the thin film to an organic electronic device.

本発明は、下記(1)〜(11)によって解決される。
(1)
π電子共役系化合物前駆体A-(B)mを含む溶媒の塗工液を基材に塗布して形成された塗工膜より、下記一般式(IIa)および(IIb)で示される脱離性置換基を脱離させA-(C) mで示されるπ電子共役系化合物を含有する膜状体を生成することを特徴とする膜状体の製造方法。
The present invention is solved by the following (1) to (11).
(1)
Desorption represented by the following general formulas (IIa) and (IIb) from a coating film formed by applying a coating solution of a solvent containing a π-electron conjugated compound precursor A- (B) m to a substrate. A method for producing a film-like body comprising producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound represented by A- (C) m by removing a functional substituent.

Figure 0005664897
(ここでAはπ電子共役系置換基であり、Bは上記一般式(I)で表される構造を少なくとも部分構造として有している溶媒可溶性置換基である。mは自然数である。ただし、Bは上記一般式(I)中、(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除くA上の任意の原子と共有結合を介して連結しているか、A上の(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除く任意の炭素原子と縮環している。Cは上記一般式(II)で表される構造を少なくとも部分構造として有している。
上記一般式(I)および(II)中、(X, X)、(Y, Y)のうち少なくともいずれか一対はともに水素原子であり、残りの一対はともに、ハロゲン原子、置換または無置換の炭素数1以上のアシルオキシ基からなる群から選択される基である。また、(X, X)または(Y, Y)の一対のハロゲン原子、前記アシルオキシ基は互いに同一であっても異なっていても良く、環状の前記アシルオキシ基を形成していても良い。R乃至Rは水素原子、ハロゲン原子または有機基である。
(2)
前記塗工液の塗布が、インクジェット塗布、スピンコート法、溶液キャスト法、ディップコーティング法からなる群から選択される方法により行われることを特徴とする(1)
に記載の膜状体の製造方法。
(3)
前記置換基Aが、(i) 1つ以上の芳香族炭化水素環および芳香族ヘテロ環、若しくは2つ以上の前記環が縮環された化合物、及び、(ii) 前記(i)の環同士が共有結合を介して連結された化合物、からなる群から少なくとも一つ以上選択されるπ電子共役系化合物であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の膜状体の製造方法。
(4)
前記化合物A-(B)mより脱離する成分(X-YおよびX-Y)がハロゲン化水素またはカルボン酸を含むことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の膜状体の製造方法。
(5)
前記化合物A-(B)mが溶媒可溶性であり、前記脱離性置換基の脱離により生成する前記化合物A-(C)mが溶媒不溶性であることを特徴とする(2)乃至(4)のいずれかに記載の膜状体の製造方法。
(6)
前記置換基BおよびCが下記一般式(III)および(IV)に示される部分構造を有していることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の膜状体の製造方法。
Figure 0005664897
(Here, A is a π-electron conjugated substituent, B is a solvent-soluble substituent having at least a partial structure of the structure represented by the above general formula (I), m is a natural number. , B is linked to any atom on A except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) in the above general formula (I) via a covalent bond , A is condensed with any carbon atom except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) on A. C is represented by the above general formula (II) It has a structure as at least a partial structure.
In the above general formulas (I) and (II), at least one of (X 1 , X 2 ) and (Y 1 , Y 2 ) is a hydrogen atom, and the remaining pair is a halogen atom or a substituent. Or, it is a group selected from the group consisting of unsubstituted acyloxy groups having 1 or more carbon atoms. Further, the pair of halogen atoms (X 1 , X 2 ) or (Y 1 , Y 2 ) and the acyloxy group may be the same or different from each other, and may form the cyclic acyloxy group. good. R 1 to R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.
(2)
The coating solution is applied by a method selected from the group consisting of inkjet coating, spin coating, solution casting, and dip coating (1)
The manufacturing method of the film-like body as described in 2.
(3)
The substituent A includes (i) one or more aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles, or a compound in which two or more rings are condensed, and (ii) the rings of (i) The method for producing a film-like body according to (1) or (2), wherein is a π-electron conjugated compound selected from the group consisting of compounds linked by a covalent bond .
(4)
Any of (1) to (3), wherein the components (X 1 -Y 1 and X 2 -Y 2 ) desorbed from the compound A- (B) m contain a hydrogen halide or a carboxylic acid. The manufacturing method of the film-like body as described in 2.
(5)
(2) to (4), wherein the compound A- (B) m is solvent-soluble and the compound A- (C) m produced by elimination of the leaving substituent is insoluble in the solvent. The method for producing a film-like body according to any one of the above.
(6)
The production of the film-like body according to any one of (1) to (5), wherein the substituents B and C have a partial structure represented by the following general formulas (III) and (IV): Method.

Figure 0005664897
(ここで、X,X,Y,Y及びR〜Rは前記意味の置換基を表わす)
(7)
π電子共役系化合物前駆体A-(B)mより、下記一般式(IIa)および(IIb)で示される脱離性置換基を脱離させA-(C) mで示されるπ電子共役系化合物を生成することを特徴とするπ電子共役系化合物の製造方法。
Figure 0005664897
(Here, X 1 , X 2 , Y 1 , Y 2 and R 1 to R 4 represent substituents having the above meanings)
(7)
From the π-electron conjugated compound precursor A- (B) m, the detachable substituent represented by the following general formulas (IIa) and (IIb) is eliminated, and the π-electron conjugated system represented by A- (C) m A method for producing a π-electron conjugated compound, characterized by producing a compound.

Figure 0005664897
(ここでAはπ電子共役系置換基であり、Bは上記一般式(I)で表される構造を少なくとも部分構造として有している溶媒可溶性置換基である。mは自然数である。
ただし、Bは上記一般式(I)中、(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除くA上の任意の原子と共有結合を介して連結しているか、A上の(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除く任意の炭素原子と縮環している。Cは上記一般式(II)で表される構造を少なくとも部分構造として有している。
上記一般式(I)および(II)中、(X, X)、(Y, Y)のうち少なくともいずれか一対はともに水素原子であり、残りの一対はともに、ハロゲン原子、置換または無置換の炭素数1以上のアシルオキシ基からなる群から選択される基である。また、(X1, X2)または(Y, Y)の一対のハロゲン原子、前記アシルオキシ基は互いに同一であっても異なっていても良く、環状の前記アシルオキシ基を形成していても良い。R乃至R4は水素原子、ハロゲン原子または有機基である。
(8)
前記置換基Aが、(i) 1つ以上の芳香族炭化水素環および芳香族ヘテロ環、若しくは2つ以上の前記環が縮環された化合物、及び、(ii)前記(i)の環同士が共有結合を介して連結された化合物、からなる群から少なくとも一つ以上選択されるπ電子共役系化合物であることを特徴とする(7)に記載のπ電子共役系化合物の製造方法。
(9)
前記化合物A-(B)mが溶媒可溶性であり、前記脱離性置換基の脱離により生成する前記化合物A-(C)mが溶媒不溶性であることを特徴とする(7)または(8)に記載のπ電子共役系化合物の製造方法。
(10)
前記置換基BおよびCが下記一般式(III)および(IV)に示される部分構造を有していることを特徴とする(7)乃至(9)のいずれかに記載のπ電子共役系化合物の製造方法。
Figure 0005664897
(Here, A is a π-electron conjugated substituent, B is a solvent-soluble substituent having at least a partial structure of the structure represented by the general formula (I), and m is a natural number.
However, B is linked to any atom on A except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) in the above general formula (I) via a covalent bond. Or condensed with any carbon atom except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) on A. C has at least a partial structure of the structure represented by the general formula (II).
In the above general formulas (I) and (II), at least one of (X 1 , X 2 ) and (Y 1 , Y 2 ) is a hydrogen atom, and the remaining pair is a halogen atom or a substituent. Or, it is a group selected from the group consisting of unsubstituted acyloxy groups having 1 or more carbon atoms. Furthermore, (X1, X2) or (Y 1, Y 2) a pair of halogen atoms, the acyloxy groups may be the same or different from each other, they may form the acyloxy group of cyclic. R 1 to R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.
(8)
The substituent A is (i) one or more aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles, or a compound in which two or more rings are condensed, and (ii) the rings of (i) (7) The method for producing a π-electron conjugated compound according to (7), wherein at least one π-electron conjugated compound is selected from the group consisting of compounds linked via a covalent bond.
(9)
(7) or (8), wherein the compound A- (B) m is soluble in a solvent, and the compound A- (C) m produced by elimination of the leaving substituent is insoluble in a solvent. ). The manufacturing method of the pi-electron conjugated compound as described in above.
(10)
The π electron conjugated compound according to any one of (7) to (9), wherein the substituents B and C have a partial structure represented by the following general formulas (III) and (IV): Manufacturing method.

Figure 0005664897

(ここで、X,X,Y,Y及びR〜Rは前記意味の置換基を表わす)
(11)
(7)乃至(10)のいずれかに記載の方法で製造されたものであることを特徴とする前記π電子共役化合物系化合物。
Figure 0005664897

(Here, X 1 , X 2 , Y 1 , Y 2 and R 1 to R 4 represent substituents having the above meanings)
(11)
(7) The π-electron conjugated compound compound produced by the method according to any one of (10) to (10).

本発明の製造方法によれば、溶媒可溶性のπ電子共役系化合物の前駆体を原料として用いるため、溶液プロセスに好適に対応することが可能であり、加えて熱、光などの外部刺激を与えることにより、溶剤可溶性を付与している置換基を脱離させることで、不安定な末端置換基が存在することなく、ベンゼン環を含むπ電子共役系化合物を簡便かつ高収率で製造することができる。また、この技術を用いて、高純度で優れた特性を有するπ電子共役系化合物を含む薄膜および該化合物を効率的に製造することができる。 According to the production method of the present invention, since a precursor of a solvent-soluble π-electron conjugated compound is used as a raw material, it can be suitably applied to a solution process, and additionally, external stimuli such as heat and light are given. Thus, by removing the substituent imparting solvent solubility, a π-electron conjugated compound containing a benzene ring can be easily produced in high yield without the presence of unstable terminal substituents. Can do. In addition, by using this technique, a thin film containing a π-electron conjugated compound having high purity and excellent characteristics and the compound can be efficiently produced.

本発明における化合物11のIRスペクトルである(横軸は波数であり、縦軸は透過率である。)It is IR spectrum of the compound 11 in this invention (a horizontal axis is a wave number and a vertical axis | shaft is a transmittance | permeability). 本発明における化合物11のTG−DTAスペクトルチャートであり、横軸は温度[℃],縦軸左は重量変化[mg],縦軸右は示差熱[mV]を示す。It is a TG-DTA spectrum chart of the compound 11 in this invention, a horizontal axis shows temperature [degreeC], the vertical axis left shows weight change [mg], and the vertical axis shows differential heat [mV]. 本発明の有機薄膜トランジスタの概略図である。It is the schematic of the organic thin-film transistor of this invention.

以下、本発明について実施の形態を示して、説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist thereof.

[π電子共役化合物前駆体および本発明の製造方法により得られる膜状体、並びにπ電子共役系化合物]
本発明の膜状体、並びにπ電子共役系化合物の製造方法においては、特定の溶媒可溶性置換基を有する「π電子共役化合物前駆体」に対して、外部刺激を加え特定の置換基を脱離させることにより、目的とする膜状体、並びにπ電子共役系化合物を製造することが特徴である。前記「π電子共役化合物前駆体」はA-(B)mで表される。すなわち、式中Aはπ電子共役系置換基であり、Bは前記一般式(I)で表される構造を少なくとも部分構造として有している溶媒可溶性置換基であり、mは自然数である。ただし、Bは上記一般式(I)中、(X1, X2), (Y1, Y2)の置換位置の炭素原子を除くA上の任意の原子と共有結合を介して連結しているか、A上の(X1, X2), (Y1, Y2)の置換位置の炭素原子を除く任意の炭素原子と縮環している。
これに外部刺激を加えることにより、溶媒可溶性置換基Bは特定の脱離性置換基(X1, X2)および(Y1, Y2)をX11およびX22の形で脱離し、代わりに一部がベンゼン環に置き換わった置換基Cへと変換されるとともに、前記一般式(II)のπ電子共役系化合物A-(C)mで表される化合物膜状体、並びに該化合物が得られる。
本発明で用いられるπ電子共役化合物前駆体は、π電子共役系置換基であるAに、溶媒可溶性置換基Bが結合した構造をしている。
ここで、溶媒可溶性置換基Bおよび置換基Cは下記一般式(I)および(II)で表される。
[π-Electron Conjugated Compound Precursor, Film-like Material Obtained by Production Method of the Present Invention, and π-Electron Conjugated Compound]
In the method for producing a film-like body and a π-electron conjugated compound of the present invention, an external stimulus is applied to a “π-electron conjugated compound precursor” having a specific solvent-soluble substituent, and the specific substituent is eliminated. Thus, it is a feature that a desired film-like body and a π-electron conjugated compound are produced. The “π-electron conjugated compound precursor” is represented by A- (B) m. That is, in the formula, A is a π-electron conjugated substituent, B is a solvent-soluble substituent having at least a partial structure of the structure represented by the general formula (I), and m is a natural number. However, B is linked to any atom on A except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) in the above general formula (I) through a covalent bond. Or fused to any carbon atom except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) on A.
By applying an external stimulus to this, the solvent-soluble substituent B converts the specific leaving substituents (X 1 , X 2 ) and (Y 1 , Y 2 ) into the form of X 1 Y 1 and X 2 Y 2 . A compound film-like body represented by the π-electron conjugated compound A- (C) m of the general formula (II), which is desorbed and converted into a substituent C in which a part of the benzene ring is substituted. As well as the compound.
The π-electron conjugated compound precursor used in the present invention has a structure in which a solvent-soluble substituent B is bonded to A, which is a π-electron conjugated substituent.
Here, the solvent-soluble substituent B and the substituent C are represented by the following general formulas (I) and (II).

Figure 0005664897
Figure 0005664897

上記一般式(I)および(II)中、(X1, X2)、(Y1, Y2)のうち少なくともいずれか一対はともに水素原子であり、残りの一対はともに、ハロゲン原子、置換または無置換の炭素数1以上のアシルオキシ基からなる群から選択される基である。また、(X1, X2)または(Y1, Y2)の一対のハロゲン原子、前記アシルオキシ基は互いに同一であっても異なっていてもよく、環状の前記アシルオキシ基を形成していてもよい。R1乃至R4は水素原子、ハロゲン原子または有機基である。 In the above general formulas (I) and (II), at least one of (X 1 , X 2 ) and (Y 1 , Y 2 ) is a hydrogen atom, and the remaining pair is a halogen atom or a substituent. Or, it is a group selected from the group consisting of unsubstituted acyloxy groups having 1 or more carbon atoms. The pair of halogen atoms (X 1 , X 2 ) or (Y 1 , Y 2 ) and the acyloxy group may be the same or different from each other, and may form the cyclic acyloxy group. Good. R 1 to R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.

(X1, X2)および(Y1, Y2)で示される脱離性置換基の例としては、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上の置換もしくは無置換のアシルオキシ基が挙げられる。好ましくは、水素原子および炭素数1以上の置換もしくは無置換のアシルオキシ基である。 Examples of the detachable substituent represented by (X 1 , X 2 ) and (Y 1 , Y 2 ) include a hydrogen atom, a halogen atom, and a substituted or unsubstituted acyloxy group having 1 or more carbon atoms. Preferred are a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted acyloxy group having 1 or more carbon atoms.

置換もしくは無置換のアシルオキシ基としては、ホルミルオキシ基、炭素数2以上のハロゲン原子を含んでいてもよい直鎖または環状の脂肪族カルボン酸および炭酸ハーフエステル、炭素数4以上の芳香族カルボン酸等のカルボン酸および炭酸ハーフエステル由来のアシルオキシ基が挙げられる。具体的には、例えばホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、クロロアセトキシ基、フルオロアセトキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、3, 3, 3-トリフルオロプロピオニルオキシ基、ペンタフルオロプロピオニルオキシ基、シクロプロパノイルオキシ基、シクロブタノイルオキシ基、シクロヘキサノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
加えて、上記例示したアシルオキシ基のカルボニル基とアルキル基あるいはアリール基の間に酸素原子を挿入した構造に対応する炭酸ハーフエステル由来の炭酸エステルも挙げることができる。
Examples of the substituted or unsubstituted acyloxy group include a formyloxy group, a linear or cyclic aliphatic carboxylic acid and carbonic acid half ester which may contain a halogen atom having 2 or more carbon atoms, and an aromatic carboxylic acid having 4 or more carbon atoms. And acyloxy groups derived from carboxylic acids and carbonic acid half esters. Specifically, for example, formyloxy group, acetoxy group, propionyloxy group, butyryloxy group, isobutyryloxy group, pivaloyloxy group, pentanoyloxy group, hexanoyloxy group, lauroyloxy group, stearoyloxy group, chloroacetoxy group , Fluoroacetoxy group, trifluoroacetyloxy group, 3, 3, 3-trifluoropropionyloxy group, pentafluoropropionyloxy group, cyclopropanoyloxy group, cyclobutanoyloxy group, cyclohexanoyloxy group, benzoyloxy group , P-methoxyphenylcarbonyloxy group, pentafluorobenzoyloxy group and the like.
In addition, carbonic acid esters derived from a carbonic acid half ester corresponding to a structure in which an oxygen atom is inserted between the carbonyl group of the acyloxy group and the alkyl group or aryl group exemplified above can also be mentioned.

また、前記一般式(I)乃至(IV)においてR1乃至Rで示される置換基の例としては、水素原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基[直鎖または分岐または環状の置換または無置換のアルキル基を表す。これらは、アルキル基(好ましくは置換または無置換の炭素数1以上のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデカン基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロオクチル基、トリフルオロドデシル基、トリフルオロオクタデシル基、2−シアノエチル基)、シクロアルキル基(好ましくは置換または無置換の炭素数3以上のアルキル基であり、例えばシクロペンチル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、ペンタフルオロシクロヘキシル基)が含まれる。以下に説明する置換基においても、アルキル基は上記概念のアルキル基を示す]、 Examples of the substituent represented by R 1 to R 5 in the general formulas (I) to (IV) include a hydrogen atom, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an alkyl group [ A linear or branched or cyclic substituted or unsubstituted alkyl group is represented. These are alkyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 or more carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-butyl group, i-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group Group, 3,7-dimethyloctyl group, 2-ethylhexyl group, trifluoromethyl group, trifluorooctyl group, trifluorododecyl group, trifluorooctadecyl group, 2-cyanoethyl group), cycloalkyl group (preferably substituted or unsubstituted A substituted alkyl group having 3 or more carbon atoms, such as a cyclopentyl group, a cyclobutyl group, Cyclohexyl group, pentafluorocyclohexyl group). In the substituents described below, the alkyl group represents an alkyl group of the above concept],

アルケニル基[直鎖または分岐または環状の置換または無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基(好ましくは置換または無置換の炭素数2以上のアルケニル基であり、上記した炭素数2以上のアルキル基の任意の炭素―炭素単結合を1つ以上二重結合としたものがあげられる。例えばエテニル基(ビニル基)、プロペニル基(アリル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、1―ヘプテニル基、2−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、4−ヘプテニル基、1−オクテニル基、2−オクテニル基、3−オクテニル基、4−オクテニル基、1, 1, 1-トリフルオロ-2-ブテニル基)、シクロアルケニル基(上記した炭素数2以上のシクロアルキル基の任意の炭素−炭素単結合を1つ以上二重結合としたものがあげられる。例えば、1−シクロアリル基、1−シクロブテニル基、1−シクロペンテニル基、2−シクロペンテニル基、3−シクロペンテニル基、1-シクロヘキセニル基、2−シクロヘキセニル基、3−シクロヘキセニル基、1−シクロヘプテニル基、2−シクロヘプテニル基、3−シクロヘプテニル基、4−シクロヘプテニル基、3-フルオロ-1-シクロヘキセニル基等が挙げられる。なお、該アルケニル基はトランス(E)体及びシス(Z)体等の立体異性体が存在する場合は、その何れであってもよく、またそれらの任意の割合の混合物であってもよい。]、   Alkenyl group [represents a linear or branched or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group. They are alkenyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkenyl groups having 2 or more carbon atoms, wherein any one of the above-mentioned alkyl groups having 2 or more carbon atoms has one or more double bonds) For example, ethenyl group (vinyl group), propenyl group (allyl group), 1-butenyl group, 2-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3- Pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 1-heptenyl group, 2-heptenyl group, 3-heptenyl group, 4-heptenyl group, 1-octenyl group, 2-octenyl group, 3- An octenyl group, a 4-octenyl group, a 1,1,1-trifluoro-2-butenyl group), a cycloalkenyl group (one or two arbitrary carbon-carbon single bonds of the cycloalkyl group having 2 or more carbon atoms described above) As a double bond For example, 1-cycloallyl group, 1-cyclobutenyl group, 1-cyclopentenyl group, 2-cyclopentenyl group, 3-cyclopentenyl group, 1-cyclohexenyl group, 2-cyclohexenyl group, 3- A cyclohexenyl group, a 1-cycloheptenyl group, a 2-cycloheptenyl group, a 3-cycloheptenyl group, a 4-cycloheptenyl group, a 3-fluoro-1-cyclohexenyl group, etc. The alkenyl group includes a trans (E) isomer and When a stereoisomer such as a cis (Z) isomer exists, any of them may be used, or a mixture of any ratio thereof may be used]

アルキニル基(好ましくは置換または無置換の炭素数2以上のアルキニル基であり、上記した炭素数2以上のアルキル基の任意の炭素−炭素単結合を1つ以上三重結合としたものがあげられる。例えば、エチニル基、プロパギル基、トリメチルシリルエチニル基、トリイソプロピルシリルエチニル基が挙げられる)、   An alkynyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 or more carbon atoms, wherein one or more triple bonds of any carbon-carbon single bond of the above-described alkyl group having 2 or more carbon atoms is mentioned. For example, ethynyl group, propargyl group, trimethylsilylethynyl group, triisopropylsilylethynyl group)

アリール基(好ましくは置換または無置換の炭素数6以上のアリール基であり、例えば、フェニル、o-トリル、m-トリル、p-トリル、p-クロロフェニル、p-フルオロフェニル、p-トリフルオロフェニル、ナフチル等が挙げられる)、   An aryl group (preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 or more carbon atoms, such as phenyl, o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, p-fluorophenyl, p-trifluorophenyl; , Naphthyl and the like),

ヘテロアリール基(好ましくは5または6員の置換または無置換の、芳香族性もしくは非芳香族性のヘテロ環化合物であり、例えば、2−フリル、2−チエニル、3−チエニル、2−チエノチエニル、−2−ベンゾチエニル2−ピリミジル等が挙げられる)、   A heteroaryl group (preferably a 5- or 6-membered substituted or unsubstituted aromatic or non-aromatic heterocyclic compound such as 2-furyl, 2-thienyl, 3-thienyl, 2-thienothienyl, -2-benzothienyl 2-pyrimidyl and the like),

アルコキシル基およびチオアルコキシル基(好ましくは置換または無置換のアルコキシル基およびチオアルコキシル基であり、上記に例示したアルキル基およびアルケニル基およびアルキニル基の結合位に酸素原子あるいは硫黄原子を挿入してアルコキシ基あるいはチオアルコキシ基としたものが具体例として挙げられる。)、   An alkoxyl group and a thioalkoxyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxyl group and a thioalkoxyl group, and an alkoxy group by inserting an oxygen atom or a sulfur atom at the bonding position of the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group exemplified above) A specific example is a thioalkoxy group).

アリールオキシ基およびチオアリールオキシ基[好ましくは置換または無置換のアリールオキシ基およびアリールチオオキシ基であり、上記に例示したアリール基の結合部位に酸素原子あるいは硫黄原子を挿入してアリールオキシ基あるいはチオアルコキシ基としたものが具体例として挙げられる]、   Aryloxy group and thioaryloxy group [preferably a substituted or unsubstituted aryloxy group and arylthiooxy group, wherein an oxygen atom or a sulfur atom is inserted into the binding site of the aryl group exemplified above, Specific examples include thioalkoxy groups],

ヘテロアリールオキシ基およびヘテロチオアリールオキシ基(好ましくは置換または無置換のヘテロアリールオキシ基およびヘテロアリールチオオキシ基であり、上記に例示したヘテロアリール基の結合部位に酸素原子あるいは硫黄原子を挿入してヘテロアリールオキシ基あるいはヘテロアリールチオアリールオキシ基としたものが具体例として挙げられる)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、チオール基、   A heteroaryloxy group and a heterothioaryloxy group (preferably a substituted or unsubstituted heteroaryloxy group and heteroarylthiooxy group, wherein an oxygen atom or a sulfur atom is inserted into the binding site of the heteroaryl group exemplified above; Specific examples include heteroaryloxy groups or heteroarylthioaryloxy groups), cyano groups, hydroxyl groups, nitro groups, carboxyl groups, thiol groups,

アミノ基[好ましくは、アミノ基、置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換のアニリノ基、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基、N−メチル−アニリノ基、ジフェニルアミノ基)、アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ基、3,4,5−トリ−n−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ基)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ基、例えば、カルバモイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ基、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ基、モルホリノカルボニルアミノ基)等が挙げられる)]が挙げられる。   Amino group [preferably amino group, substituted or unsubstituted alkylamino group, substituted or unsubstituted anilino group such as amino group, methylamino group, dimethylamino group, anilino group, N-methyl-anilino group, diphenyl Amino group), acylamino group (preferably formylamino group, substituted or unsubstituted alkylcarbonylamino group, substituted or unsubstituted arylcarbonylamino group such as formylamino, acetylamino, pivaloylamino group, lauroylamino, benzoylamino Group, 3,4,5-tri-n-octyloxyphenylcarbonylamino group), aminocarbonylamino group (preferably a carbon-substituted or unsubstituted aminocarbonylamino group such as carbamoylamino group, N, N-dimethyl group) Aminocarbonyl Amino group, N, N-diethylaminocarbonylamino group, morpholinocarbonylamino group) and the like.

前記一般式(I)および(III)において、アシルオキシ基(X1, X2)または (Y1, Y2)は下記一般式(V)で表される構造を有することが好ましい。 In the general formulas (I) and (III), the acyloxy group (X 1 , X 2 ) or (Y 1 , Y 2 ) preferably has a structure represented by the following general formula (V).

Figure 0005664897
n=1の時は下記一般式(V-1)のような構造となり、(X1, X2)または (Y1, Y2)は環を形成しておらず、それぞれ独立している。
Figure 0005664897
When n = 1, the structure is as shown in the following general formula (V-1), and (X 1 , X 2 ) or (Y 1 , Y 2 ) do not form a ring and are independent of each other.

Figure 0005664897
n=2の時は下記一般式(V-2)のような構造となり、(X1, X2)または (Y1, Y2)の位置で置換され、環を形成している。
Figure 0005664897
When n = 2, the structure is as shown in the following general formula (V-2), and is substituted at the position of (X 1 , X 2 ) or (Y 1 , Y 2 ) to form a ring.

Figure 0005664897
前記R5の範囲は前述の通りであるが、その中においても水素原子(一般式(V)でn=2のときは除く)、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換のチオアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のヘテロアリール基、シアノ基が特に好ましく、より好ましくは水素原子(一般式(V)でn=2の時は除く)、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換のチオアルキル基である。最も好ましくは、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基のときである。
Figure 0005664897
Wherein at range R 5 are as defined above, (except when the formula (V) in n = 2) a hydrogen atom in, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group A substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, a substituted or unsubstituted thioalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, and a cyano group are particularly preferred and more preferred. Is a hydrogen atom (except when n = 2 in formula (V)), a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyl group, or a substituted or unsubstituted thioalkyl group. Most preferably, it is a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkoxyl group.

脱離成分X1-Y1およびX2-Y2としてはハロゲン原子の他に、前記アシルオキシ基を構成する置換基の-O−結合部位を切断し末端に水素を置換した対応するカルボン酸および炭酸ハーフエステルがあげられる(例えば、ギ酸、酢酸、ピルビン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、モノクロロ酢酸、モノフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、2,2-ジフルオロプロピオン酸、トリフルオロ酢酸、3, 3, 3-トリフルオロプロピオン酸、ペンタフルオロプロピオン酸、シクロプロパン酸、シクロブタン酸、シクロヘキサン酸、安息香酸、p−メトキシ安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、メチルハイドロゲンカーボネート、エチルハイドロゲンカーボネート、イソプロピルハイドロゲンカーボネート、ヘキシルハイドロゲンカーボネートなどが挙げられる。これら炭酸ハーフエステルは通常不安定であるため、対応するアルコール(例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサノール)と二酸化炭素まで分解されることがある。) The leaving components X 1 -Y 1 and X 2 -Y 2 include, in addition to the halogen atom, the corresponding carboxylic acid in which the —O— bonding site of the substituent constituting the acyloxy group is cleaved and hydrogen is substituted at the terminal. (For example, formic acid, acetic acid, pyruvic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, caproic acid, lauric acid, stearic acid, monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, difluoroacetic acid, 2,2-difluoropropionic acid, trifluoroacetic acid, 3,3,3-trifluoropropionic acid, pentafluoropropionic acid, cyclopropanoic acid, cyclobutanoic acid, cyclohexane acid, benzoic acid, p-methoxybenzoic acid, pentafluorobenzoic acid Acid, methyl hydrogen carbonate, ethyl hydrogen carbonate, isopropyl hydrogen carbonate And carbonic acid half-esters are usually unstable and can be decomposed to the corresponding alcohols (eg, methanol, ethanol, 2-propanol, hexanol) and carbon dioxide. )

上記一般式(V)における置換基R5には特に制限はないが、溶媒可溶性や成膜製という観点からは、置換基としてある程度分子間相互作用を減少し、溶媒との親和性を高めるようなものであることが有利になってくるが、置換基の脱離前後における体積変化があまりに著しいと脱離反応における薄膜の均一性に問題が生じることが懸念されるため、適度な溶解性を維持しつつできるだけ小さい置換基である方が好ましい。また、未だ定かではないが、カルボニル酸素の分極の度合いが大きくなるように、電子吸引性の置換基(たとえばハロゲンを有するアルキル基や、ニトロ基およびシアノ基を有する基)であることが脱離反応の効率化という点好ましいと考えられる。 The substituent R 5 in the general formula (V) is not particularly limited, but from the viewpoint of solvent solubility and film formation, the intermolecular interaction as a substituent is reduced to some extent and the affinity with the solvent is increased. However, if the volume change before and after the elimination of the substituent is too great, there is a concern that the thin film may have a problem in the uniformity of the elimination reaction. It is preferable that the substituent is as small as possible while maintaining. In addition, although it is not yet known, it is eliminated that it is an electron-withdrawing substituent (for example, an alkyl group having a halogen, a group having a nitro group, or a cyano group) so that the degree of polarization of carbonyl oxygen is increased. It is considered preferable in terms of efficiency of the reaction.

本発明の製造方法に用いられるπ電子共役化合物前駆体A-(B)mは、上述のとおりπ電子共役系置換基Aと溶媒可溶性置換基Bから成り、溶媒可溶性置換基Bは前記一般式(I)中、(X1, X2), (Y1, Y2)の置換位置の炭素原子を除くA上の任意の原子と共有結合を介して連結しているか、A上の(X1, X2), (Y1, Y2)の置換位置の炭素原子を除く任意の炭素原子と縮環している。
そして本発明のπ電子共役系化合物を含む膜状体、並びに該化合物の製造方法においては、上記前駆体の溶媒可溶性置換基Bから特定の化合物(X11, X22)を脱離させ、ベンゼン環を有する置換基Cへと変換することでπ電子共役系化合物A-(C)mとする。
本発明において、「溶媒可溶性」とは、溶媒に対して、溶剤を加熱還流した後に室温まで冷却した状態で0.05 wt%以上の溶解度を有することをいう。好ましくは0.1 wt%以上であり、より好ましくは0.5 wt%であり、最も好ましくは1.0 wt%以上である。
また、置換基AおよびBの組合せによっては、π電子共役系化合物A-(C)nの溶媒に対する溶解性が変わってくる。
ここで、「溶媒不溶化」とは、前記溶媒可溶性の状態よりも1桁以上溶解度を低下させることをいう。具体的には、溶媒に対して、溶剤を加熱還流した後に室温まで冷却した状態で、0.05 wt%以上の溶解度(溶媒可溶性)から0.005 wt質量%以下に溶解度を低下させることが好ましく、0.1 wt%以上の溶解度(溶媒可溶性)から0.01 wt%以下に溶解度を低下させることがより好ましく、0.5 wt%以上の溶解度(溶媒可溶性)から0.05 wt%未満に溶解度を低下させることが特に好ましい、さらに最も好ましくは1.0 wt%以上の溶解度から0.1 wt%未満に低下させることが好ましい。そして、「溶媒不溶性」とは、溶媒に対して、溶剤を加熱還流した後に室温まで冷却した状態で0.01 wt%未満の溶解度を有することをいい、0.005 wt%以下であることが好ましく、0.001 wt%以下であることがより好ましい。
上記「溶媒可溶性」及び「溶媒不溶性」の程度を規定するときの溶媒の種類は特に限定されず、実際に用いる溶媒及び温度により定めてもよいが、例えばTHFやトルエンあるいはクロロホルム、メタノールに対する溶解度(25℃)として特定することができる。ただし、本発明に用いられる溶媒がこれによって限定されるものではない。
脱離反応による変換の前後で溶解性が大きく変化することで、続けて異なる膜を積層する際においてもその際に用いる溶媒に侵されにくくなるため、有機トランジスタ、有機EL、有機太陽電池などのような有機電子デバイスの製造工程において有用である。
The π-electron conjugated compound precursor A- (B) m used in the production method of the present invention is composed of the π-electron conjugated substituent A and the solvent-soluble substituent B as described above. In (I), (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) are bonded to any atom on A except the carbon atom at the substitution position via a covalent bond, or (X 1 , X 2 ), and (Y 1 , Y 2 ) are fused with any carbon atom except the carbon atom at the substitution position.
In the film-like body containing the π-electron conjugated compound of the present invention and the method for producing the compound, the specific compound (X 1 Y 1 , X 2 Y 2 ) is removed from the solvent-soluble substituent B of the precursor. The π-electron conjugated compound A- (C) m is obtained by separating it and converting it to a substituent C having a benzene ring.
In the present invention, “solvent soluble” means that the solvent has a solubility of 0.05 wt% or more in a state where the solvent is heated to reflux and then cooled to room temperature. Preferably it is 0.1 wt% or more, More preferably, it is 0.5 wt%, Most preferably, it is 1.0 wt% or more.
Further, depending on the combination of the substituents A and B, the solubility of the π-electron conjugated compound A- (C) n in the solvent changes.
Here, “solvent insolubilization” refers to lowering the solubility by one digit or more than the solvent-soluble state. Specifically, it is preferable to lower the solubility from 0.05 wt% or more (solvent solubility) to 0.005 wt% or less in a state where the solvent is heated to reflux and then cooled to room temperature. It is more preferable to reduce the solubility from a solubility of not less than 1% (solvent solubility) to 0.01 wt% or less, and it is particularly preferable to reduce the solubility from a solubility of 0.5 wt% or more (solvent solubility) to less than 0.05 wt%. It is preferable to reduce the solubility from 1.0 wt% or more to less than 0.1 wt%. The term “solvent insoluble” means that the solvent has a solubility of less than 0.01 wt% when the solvent is heated to reflux and then cooled to room temperature, preferably 0.005 wt% or less, and 0.001 wt% % Or less is more preferable.
The type of the solvent used when defining the degree of “solvent soluble” and “solvent insoluble” is not particularly limited, and may be determined depending on the actual solvent and temperature used. 25 ° C.). However, the solvent used in the present invention is not limited thereto.
Since the solubility greatly changes before and after conversion by the elimination reaction, it becomes difficult to be affected by the solvent used at the time of stacking different films, so that organic transistors, organic EL, organic solar cells, etc. It is useful in the manufacturing process of such an organic electronic device.

上記π電子共役系置換基Aとしては、π電子共役平面を有するものであればいかなるものであっても良いが、具体的にはベンゼン環、チオフェン環、ピリジン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環が好ましく、より好ましくは、(i) 1つ以上の前記芳香族炭化水素環および芳香族ヘテロ環、または前記環同士が縮環された化合物、(ii) (i)の環同士が共有結合を介して連結された化合物、 上記(i)および(ii)より形成される群から少なくとも一つ以上選択される組み合わせで選ばれるπ電子共役系化合物が好ましく、それらの芳香族炭化水素環または芳香族へテロ環がそれぞれ有するπ電子が、縮環及び共有結合を介した連結による相互作用によって縮環または連結環全体に非局在化した構造であることが好ましい。
縮環または共有結合で連結された芳香族炭化水素環または芳香族へテロ環の数は2以上が好ましく、具体的には、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペンタセン、チエノチオフェン、チエノジチオフェン、トリフェニレン、ヘキサベンゾコロネン、ベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、[1]ベンゾチエノ[3,2−b][1]ベンゾチオフェン(BTBT)、ジナフト[2, 3-b:2’, 3’-f] [3,2−b]チエノチオフェン(DNTT)、ベンゾジチエノチオフェン(TTPTT)などの縮合多環化合物、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、ビチオフェン、ターチオフェン、クォーターチオフェンなどのような芳香族炭化水素環および芳香族ヘテロ環のオリゴマー、フタロシアニン類、ポルフィリン類などが挙げられる。
The π-electron conjugated substituent A may be any as long as it has a π-electron conjugated plane, and specifically includes a benzene ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a benzene ring, a pyridine ring, and a pyrazine. A ring, a pyrimidine ring, a triazine ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a furan ring, a thiophene ring, a selenophene ring, and a silole ring, and more preferably (i) one or more. The aromatic hydrocarbon ring and aromatic heterocycle of the above, or a compound in which the rings are condensed, (ii) a compound in which the rings of (i) are linked via a covalent bond, (i) and ( A π-electron conjugated compound selected from a combination selected from at least one group selected from ii) is preferred, and an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle thereof is selected. Ring π electrons with each is preferably a non-localized structures throughout fused or linked rings by the interaction by connecting through a condensed ring and covalent.
The number of aromatic hydrocarbon rings or aromatic heterocycles connected by a condensed ring or a covalent bond is preferably 2 or more. Specifically, naphthalene, anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, pentacene, thienothiophene, thienozi Thiophene, triphenylene, hexabenzocoronene, benzothiophene, benzodithiophene, [1] benzothieno [3,2-b] [1] benzothiophene (BTBT), dinaphtho [2, 3-b: 2 ', 3'-f ] [3,2-b] condensed polycyclic compounds such as thienothiophene (DNTT), benzodithienothiophene (TTPTT), aromatic carbonization such as biphenyl, terphenyl, quarterphenyl, bithiophene, terthiophene, quarterthiophene Examples thereof include oligomers of hydrogen rings and aromatic heterocycles, phthalocyanines, porphyrins and the like.

前記溶媒可溶性置換基Bとしては、一般式(I)で表したシクロヘキセン環構造を部分的に含むものであれば特に制限はされないが、一例としては下記の様な構造が挙げられる。   The solvent-soluble substituent B is not particularly limited as long as it partially contains the cyclohexene ring structure represented by the general formula (I), and examples thereof include the following structures.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

これらはR1乃至R4および(X1, X2)、(Y1, Y2)の置換位置の炭素原子以外であればπ電子共役系置換基Aと縮環または共有結合を介して連結され得る。 These are linked to the π-electron conjugated substituent A through a condensed ring or a covalent bond, except for carbon atoms at the substitution positions of R 1 to R 4 and (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ). Can be done.

前記したπ電子共役系置換基Aと、溶媒可溶性置換基Bを組み合わせることでできるA-(B)mの具体的な構造として下記の化合物群を例示するが、本発明におけるπ電子共役系化合物前駆体はこれらに限定されるものではない。また、溶媒可溶性置換基Bにはアシルオキシ基の立体配置の異なる異性体が複数存在することが容易に推察でき、下記化合物はそれらの混合物であることも推察される。   Examples of the specific structure of A- (B) m that can be obtained by combining the above-described π-electron conjugated substituent A and the solvent-soluble substituent B include the following compound groups. The precursor is not limited to these. Moreover, it can be easily guessed that the solvent-soluble substituent B has a plurality of isomers having different steric configurations of acyloxy groups, and it is presumed that the following compounds are a mixture thereof.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

Figure 0005664897
Figure 0005664897

前記前駆体A-(B)mにエネルギーを印加することにより、後述の脱離反応を起こし、特定の置換基を脱離することで、π電子共役系化合物A-(C)mを含む膜状体、並びに該化合物を得ることができる。
以下に、前記具体例に示したA-(B)mから製造されるA-(C)m(特定化合物と称する)の具体例を以下に示すが、本発明におけるπ電子共役系化合物はこれらに限定されるものではない。
A film containing a π-electron conjugated compound A- (C) m by causing energy to be applied to the precursor A- (B) m, causing a desorption reaction described later, and desorbing a specific substituent. A state body and this compound can be obtained.
Specific examples of A- (C) m (referred to as a specific compound) produced from A- (B) m shown in the above specific examples are shown below. It is not limited to.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

[2. π電子共役化合物前駆体の脱離反応によるπ電子共役系化合物の製造方法]
本発明のπ電子共役系化合物を含む膜状体の製法における中核部分は、前記脱離反応による該π電子共役系化合物の製造であるともいえるので、前記脱離反応について詳細に説明する。
本発明の製造方法の場合、プラスチックス、金属、シリコンウエハ、ガラス等の基質(支持体)上に、例えば塗工により形成された前駆体含有膜中に含まれ下記一般式(I)に示すシクロヘキセン環構造を有する化合物(前駆体)は、これから一般式(IIa)および(IIb)で示される脱離成分を脱離し、一般式(II)に示す構造の化合物へと変換する。
[2. Method for producing π-electron conjugated compound by elimination reaction of π-electron conjugated compound precursor]
Since the core part in the method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound of the present invention can be said to be the production of the π-electron conjugated compound by the elimination reaction, the elimination reaction will be described in detail.
In the case of the production method of the present invention, it is contained in a precursor-containing film formed by coating, for example, on a substrate (support) such as plastics, metal, silicon wafer, glass, etc., and represented by the following general formula (I) From this, the compound (precursor) having a cyclohexene ring structure is desorbed from the elimination components represented by the general formulas (IIa) and (IIb), and converted into a compound having the structure represented by the general formula (II).

Figure 0005664897
Figure 0005664897

一般式(I)で示される化合物には置換基の立体的な配置が異なる立体異性体が複数存在するが、いずれも一般式(II)で示される化合物へと変換され、脱離成分は同一であることに変わりはない。しかし、中でもX1とY1およびX2とYがシクロヘキサン環平面に対して同一の側にある状態すなわちcis構造を取っていることが、脱離反応の効率、変換温度、反応収率の観点からより好ましい。 In the compound represented by the general formula (I), there are a plurality of stereoisomers having different steric arrangements of substituents. It remains the same. However, X 1 and Y 1 and X 2 and Y 2 are in the same side with respect to the cyclohexane ring plane, that is, taking a cis structure, the efficiency of the elimination reaction, the conversion temperature, the reaction yield More preferable from the viewpoint.

化合物(I)から脱離する基である(X1, X2), (Y1, Y2)は脱離性基と定義され、X1-Y1およびX2-Y2は脱離成分と定義される。脱離成分は固体、液体、気体の3態を取りえるが、系外への除去を考えると、脱離成分が液体または気体であることが好ましく、特に好ましくは常温で気体であることまたは、脱離反応を行う温度において気体となることである。 前記沸点としては大気圧(1013 hPa)において、500℃以下であることが好ましく、系外への除去の容易さと生成するπ電子共役化合物の分解・昇華温度を考えると、400 ℃以下であることがより好ましく、特に好ましくは300 ℃以下である。 以下に(X1, X2)が同一のアシルオキシ基、 (Y1, Y2)およびR1乃至R4が水素原子、R6が置換又は無置換のアルキル基および置換または無置換のアルコキシ基である場合を好ましい一例として下記に示すが、本発明の製造例は必ずしもこれらに制限されるものではない。 (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) which are groups leaving from compound (I) are defined as leaving groups, and X 1 -Y 1 and X 2 -Y 2 are leaving components Is defined. The desorbing component can take the three states of solid, liquid, and gas, but considering the removal to the outside of the system, the desorbing component is preferably liquid or gas, particularly preferably at room temperature or It becomes a gas at the temperature at which the elimination reaction is performed. The boiling point is preferably 500 ° C. or lower at atmospheric pressure (1013 hPa), and is 400 ° C. or lower in view of the ease of removal out of the system and the decomposition / sublimation temperature of the π-electron conjugated compound formed. Is more preferable, and particularly preferably 300 ° C. or lower. In the following, (X 1 , X 2 ) is the same acyloxy group, (Y 1 , Y 2 ) and R 1 to R 4 are hydrogen atoms, R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group and a substituted or unsubstituted alkoxy group However, the production examples of the present invention are not necessarily limited thereto.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

上記の例の場合、一般式(VIII)で示されるシクロヘキセン環構造から、脱離成分として一般式(X)で示されるアルキル鎖を有するカルボン酸が脱離し、一般式(IX)で示されるベンゼン環を含む構造に変換される。また、R6が置換または無置換のアルコキシ基の場合は、炭酸ハーフエステル (X) が不安定であるため、以下に示すようにアルコール(X-1)と二酸化炭素(X-2)にまで分解されることがある。   In the case of the above example, the carboxylic acid having an alkyl chain represented by the general formula (X) as a leaving component is eliminated from the cyclohexene ring structure represented by the general formula (VIII), and the benzene represented by the general formula (IX) Converted to a structure containing a ring. Also, when R6 is a substituted or unsubstituted alkoxy group, the carbonic acid half ester (X) is unstable, so it decomposes into alcohol (X-1) and carbon dioxide (X-2) as shown below. May be.

Figure 0005664897
上記一般式(VIII)で示される化合物から脱離成分が脱離する機構について以下に概略を示す。
Figure 0005664897
An outline of the mechanism by which the elimination component is eliminated from the compound represented by the general formula (VIII) will be described below.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

上記一般式(XI)に示すように、六員環状の遷移状態を取ることで、β-炭素上の水素原子がカルボニルの酸素原子上へと 1,5-転位することで協奏的な脱離反応が起こり、カルボン酸が脱離し、シクロヘキセン環構造から一般式(VIII)に示されるようなベンゼン環構造へと変換される。複数の立体異性体が存在する場合においても、前述したように反応の速度は違えど、上記反応は進行する。
しかし、中でもアシルオキシ基と水素原子がシクロヘキサン環平面に対して同一の側にある状態すなわちcis構造を取っていることが、脱離反応の効率、変換温度、反応収率の観点からより好ましい。
As shown in the above general formula (XI), by taking a six-membered cyclic transition state, the hydrogen atom on the β-carbon undergoes 1,5-rearrangement onto the oxygen atom of the carbonyl, resulting in concerted elimination. The reaction occurs, the carboxylic acid is eliminated, and the cyclohexene ring structure is converted to a benzene ring structure as shown in the general formula (VIII). Even when there are a plurality of stereoisomers, the reaction proceeds as described above, although the reaction rate is different as described above.
However, it is more preferable from the viewpoint of elimination reaction efficiency, conversion temperature, and reaction yield that the acyloxy group and the hydrogen atom are on the same side of the cyclohexane ring plane, that is, has a cis structure.

ここで、β炭素上の水素原子の引き抜きを行えるのは酸素原子に限らず、同じく第16族の元素であるセレン、テルル、ポロニウムなどのカルコゲン原子に置換された化合物においても同様のことが起こり得る。未だ詳細は定かではないが、上記原子のδ−への分極の度合いが大きいほど、水素原子を引き抜く力は大きくなり、それが脱離反応を生じるのに必要なエネルギーを低減するかもしれない。   Here, the hydrogen atom on the β carbon can be extracted not only by the oxygen atom, but also in a compound substituted with a chalcogen atom such as selenium, tellurium, polonium or the like, which is also a group 16 element. obtain. Although the details are not yet clear, the greater the degree of polarization of the atoms to δ-, the greater the force withdrawing hydrogen atoms, which may reduce the energy required to cause the elimination reaction.

脱離反応を行なうために印加するエネルギーとしては、熱、光、電磁波および酸塩基が挙げられるが、反応性および収率、後処理の観点から、熱エネルギーあるいは光エネルギーが望ましく、特に熱エネルギーが好ましい。また、熱および光を共に用いることも可能である。共に用いる場合、それらは同時であっても、前後して用いてもよい。また、酸または塩基の存在下で上記エネルギーを印加してもよい。   Examples of the energy applied to perform the elimination reaction include heat, light, electromagnetic waves, and acid bases. From the viewpoints of reactivity, yield, and post-treatment, thermal energy or light energy is desirable, and thermal energy is particularly desirable. preferable. It is also possible to use both heat and light. When used together, they may be used simultaneously or before and after. Moreover, you may apply the said energy in presence of an acid or a base.

通常、上記脱離反応には、官能基の構造に依存するが、加熱が必要となることが多い。脱離反応を行なうための加熱の方法には、支持体上で加熱する方法、オーブン内で加熱する方法、マイクロ波の照射による方法、レーザーを用いて光を熱に変換して加熱する方法、光熱変換層を用いる等種々の方法を用いることができるが、これらに限定されるものではない。   Usually, the elimination reaction depends on the structure of the functional group, but often requires heating. The heating method for carrying out the elimination reaction includes a method of heating on a support, a method of heating in an oven, a method of irradiation with microwaves, a method of heating by converting light into heat using a laser, Although various methods, such as using a photothermal conversion layer, can be used, it is not limited to these.

脱離反応を行なうための加熱温度については、室温(およそ25℃)〜500℃の範囲を用いることが可能であり、下限温度は材料の熱安定性および脱離成分の沸点を考え、上限温度ではエネルギー効率や、未変換分子の存在率、変換後のπ電子共役化合物の分解等を考慮すると、40-500 ℃の範囲が好ましく、さらに前駆体の合成の熱安定性および変換後のπ電子共役化合物の分解および昇華温度を考慮するとより好ましくは80℃〜400℃の範囲であり、特に好ましくは80 ℃〜300 ℃である。
ここで、昇華温度とは、例えばTG-DTAにおいて初期重量から5 %の重量、好ましくは3%、より好ましくは1.0 %の重量減少が観測された温度と定義することが可能である。
上記加熱の時間については、高温であるほど反応時間は短く、低温であるほど脱離反応に必要な時間は長くなる。また、前駆体の反応性、量にもよるが、通常0.5〜120分、好ましくは1〜60分、特に好ましくは1分〜30分である。
As for the heating temperature for carrying out the elimination reaction, it is possible to use a range of room temperature (approximately 25 ° C.) to 500 ° C. The lower limit temperature is the upper limit temperature considering the thermal stability of the material and the boiling point of the elimination component. In consideration of energy efficiency, the abundance of unconverted molecules, decomposition of the π-electron conjugated compound after conversion, etc., the range of 40-500 ℃ is preferable. Furthermore, the thermal stability of the precursor synthesis and the π electron after conversion Considering the decomposition of the conjugated compound and the sublimation temperature, it is more preferably in the range of 80 ° C to 400 ° C, particularly preferably in the range of 80 ° C to 300 ° C.
Here, the sublimation temperature can be defined as a temperature at which a weight loss of 5%, preferably 3%, more preferably 1.0%, from the initial weight is observed in TG-DTA, for example.
Regarding the heating time, the higher the temperature, the shorter the reaction time, and the lower the temperature, the longer the time required for the elimination reaction. Further, although depending on the reactivity and amount of the precursor, it is usually 0.5 to 120 minutes, preferably 1 to 60 minutes, particularly preferably 1 minute to 30 minutes.

光を外部刺激として用いる場合は、赤外線ランプや、化合物が吸収する波長の光を照射すること(例えば405nm以下の波長に露光)等を利用してもよい。その際に半導体レーザーを用いてもよい。例えば、近赤外域のレーザー光(通常は780nm付近の波長のレーザー光)、可視レーザー光(通常は、630nm〜680nmの範囲の波長のレーザー光)、波長390〜440nmのレーザー光が挙げられる。特に好ましくは波長390〜440nmのレーザー光であり、440nm以下の範囲の発振波長を有する半導体レーザー光が好適に用いられる。中でも好ましい光源としては、390〜440(更に好ましくは390〜415nm)の範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザー光、中心発振波長850nmの赤外半導体レーザー光を光導波路素子を使って半分の波長にした中心発振波長425nmの青紫色SHGレーザー光を挙げることができる。   When light is used as an external stimulus, an infrared lamp, irradiation with light having a wavelength absorbed by the compound (for example, exposure to a wavelength of 405 nm or less), and the like may be used. At that time, a semiconductor laser may be used. For example, near-infrared laser light (usually laser light having a wavelength of around 780 nm), visible laser light (usually laser light having a wavelength in the range of 630 nm to 680 nm), and laser light having a wavelength of 390 to 440 nm can be mentioned. Laser light having a wavelength of 390 to 440 nm is particularly preferable, and semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 440 nm or less is preferably used. Among them, as a preferable light source, a blue-violet semiconductor laser light having an oscillation wavelength in the range of 390 to 440 (more preferably 390 to 415 nm) and an infrared semiconductor laser light having a central oscillation wavelength of 850 nm are half wavelength using an optical waveguide device. And blue-violet SHG laser light having a central oscillation wavelength of 425 nm.

上記の酸または塩基は脱離反応の触媒として働き、より低温での変換が可能となる。これらの使用方法は特に限定はされないが、そのまま添加しても良いし、任意の溶媒に溶解させ溶液にして添加してもよいし、気化させてその雰囲気中で加熱処理を行っても良いし、光酸発生剤および光塩基発生剤等を添加し、上記した光照射によって系内で酸および塩基を得てもよい。   The above acid or base acts as a catalyst for elimination reaction, and conversion at a lower temperature is possible. Although there is no particular limitation on the method of using these, they may be added as they are, they may be dissolved in any solvent and added as a solution, or they may be vaporized and subjected to heat treatment in the atmosphere. Alternatively, a photoacid generator, a photobase generator, or the like may be added, and an acid and a base may be obtained in the system by the above-described light irradiation.

上記、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、蟻酸、リン酸等、2-ブチルオクタン酸を用いることができる。特に好ましくは、揮発性であり、酸性度の高い、塩酸、硝酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸が挙げられる。   As the acid, 2-butyloctanoic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, formic acid, phosphoric acid and the like can be used. Particularly preferred are hydrochloric acid, nitric acid, trifluoroacetic acid, and trifluoromethanesulfonic acid, which are volatile and highly acidic.

また塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、トリエチルアミン、ピリジン等のアミン類、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン等のアミジン類などを用いることができる。   Examples of the base include hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, carbonates such as sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate, amines such as triethylamine and pyridine, diazabicycloundecene, diazabicyclononene. Amidines such as can be used.

光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のイオン性発生剤とイオン性光酸発生剤イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジスルホニルジアゾメタン、ニトロベンジルスルホネート等の非イオン性発生剤を挙げることができる。   Examples of the photoacid generator include ionic generators such as sulfonium salts and iodonium salts and nonionic generators such as ionic photoacid generator imide sulfonate, oxime sulfonate, disulfonyldiazomethane, and nitrobenzyl sulfonate. .

光塩基発生剤としては、カルバマート類、アシルオキシム類、アンモニウム塩等を挙げることができる。
中でも揮発性の酸または塩基の雰囲気中に行うのが、反応後の酸塩基の系外への除去の容易さを考えると好ましい。
Examples of the photobase generator include carbamates, acyl oximes, ammonium salts and the like.
Of these, it is preferable to carry out the reaction in an atmosphere of a volatile acid or base in view of ease of removal of the acid-base after the reaction.

脱離反応を行なう際の雰囲気については、上記触媒の有無に関わらず大気下においても行なうことが可能であるが、酸化等の副反応および水分の影響を除くため、加えて脱離した成分の系外への排除を促すために、不活性ガス雰囲気下また減圧下で行なうことが望ましい。
上記脱離性基としては、上記例示したカルボン酸エステル以外に、ハロゲン原子、炭酸エステル、キサントゲン酸エステル、スルホン酸エステル、リン酸エステルに代表されるエステル類およびβ水素を有するアミンオキシドおよびスルホキシドおよびセレノキシド等も挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
The atmosphere for the desorption reaction can be carried out in the air with or without the above catalyst. However, in order to eliminate side effects such as oxidation and the influence of moisture, In order to promote exclusion outside the system, it is desirable to carry out in an inert gas atmosphere or under reduced pressure.
Examples of the leaving group include, in addition to the carboxylic acid esters exemplified above, halogen atoms, carbonic acid esters, xanthogenic acid esters, sulfonic acid esters, esters represented by phosphoric acid esters, and amine oxides and sulfoxides having β hydrogen, and Although selenoxide etc. are mentioned, it is not limited to these in particular.

上記した脱離性基の形成方法については、ホスゲンとアルコールを反応させるまたは、アルコールとクロロギ酸アルキルなどの炭酸ハーフエステル類とを反応させることにより、炭酸エステルを得る方法、アルコールとカルボン酸クロライドもしくはカルボン酸無水物を反応させるまたはハロゲン原子とカルボン酸銀もしくはカルボン酸-4級アンモニウム塩の交換反応によってカルボン酸エステルを得る方法、アルコールに二硫化炭素を加えた後、ヨウ化アルキルを反応させキサントゲン酸エステルを得る方法、三級アミンと過酸化水素あるいはカルボン酸を反応させアミンオキシドを得る方法、アルコールにオルトセレノシアノニトロベンゼンを反応させセレノキシドを得る方法などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   With respect to the method for forming the above-described leaving group, a method of obtaining carbonate by reacting phosgene with alcohol or reacting alcohol with a carbonic acid half ester such as alkyl chloroformate, alcohol with carboxylic acid chloride or A method of obtaining a carboxylic acid ester by reacting a carboxylic acid anhydride or exchanging a halogen atom with a silver carboxylate or a carboxylic acid quaternary ammonium salt, adding carbon disulfide to an alcohol, and reacting an alkyl iodide with xanthogen Examples include a method for obtaining an acid ester, a method for obtaining an amine oxide by reacting a tertiary amine with hydrogen peroxide or a carboxylic acid, and a method for obtaining an selenoxide by reacting an orthoselenocyanonitrobenzene with an alcohol. is not.

[3. π電子共役系化合物前駆体の製造方法]  [3. Method for producing π-electron conjugated compound precursor]

溶解性置換基Bのシクロヘキセン骨格におけるハロゲン基、アシルオキシ基の形成方法について詳細に述べる。   A method for forming a halogen group and an acyloxy group in the cyclohexene skeleton of the soluble substituent B will be described in detail.

下記一般式(XII)に示すようなシクロヘキセン骨格を有する化合物から誘導が可能であり、これは従来公知の方法で製造し原料として用いることが可能であるが、1, 4位または2, 3位にそれぞれ一つ以上の水素原子を有していることが好ましい。   It can be derived from a compound having a cyclohexene skeleton as shown in the following general formula (XII), which can be produced by a conventionally known method and used as a raw material. Each preferably has one or more hydrogen atoms.

Figure 0005664897
(式中R1-R4は前記したものと同一の範囲である。)
Figure 0005664897
(Wherein R 1 -R 4 are in the same range as described above.)

続けて、一般式(XIII)に示すように、臭素化剤を用いて1,4位または2, 3位を選択的にハロゲン化するが、後の工程の反応性からヨウ素原子、臭素原子、塩素原子が好ましく、特に好ましくは臭素原子である。臭素化剤としては、N-ブロモスクシンイミド、N-ヨードスクシンイミド、N-クロロスクシンイミドなどが挙げられ、これらとアゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイルなどのラジカル開始剤を共存して行うことが好ましい。
溶媒は必ずしも必要ではないが、種々の有機溶媒を用いることができ、特にベンゼン、四塩化炭素などが好適である。
Subsequently, as shown in the general formula (XIII), the 1,4-position or the 2,3-position is selectively halogenated using a brominating agent, but iodine, bromine, A chlorine atom is preferable, and a bromine atom is particularly preferable. Examples of the brominating agent include N-bromosuccinimide, N-iodosuccinimide, N-chlorosuccinimide and the like, and it is preferable to carry out these in combination with a radical initiator such as azobisisobutyronitrile and benzoyl peroxide. .
A solvent is not necessarily required, but various organic solvents can be used, and benzene, carbon tetrachloride and the like are particularly preferable.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

続けて、一般式(XIV)に示すように、上記反応で得られたジハロゲン体に、2等量のカルボン酸銀またはカルボン酸四級アンモニウム塩を作用させることで、1, 4位または2, 3位がアシルオキシ化された目的物を得ることができる。
また、異なるカルボン酸銀またはカルボン酸四級アンモニウム塩をそれぞれ1等量ずつ作用させることで非対称の化合物も得ることができる。しかしながら、前記脱離反応における反応速度が大きく異なる可能性もあるため、カルボン酸は同一であることが好ましい。
また、反応条件や用いるカルボン酸の構造によっては、複数の立体配置の異なる立体異性体が生成する可能性がある。具体的にはシクロヘキセン環と結合したアシルオキシ基の立体配置により、ラセミ混合物と、メソ体が任意の割合で得られることがある。これらは再結晶あるいは光学活性な固定層を用いたクロマトグラフィー等で分離することができる。カルボン酸銀塩としては、酢酸銀、トリフルオロ酢酸銀、3, 3, 3-トリフルオロプロピオン酸銀などが挙げられ、カルボン酸4級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウム5水和物と前述のカルボン酸(例えば酢酸、酪酸、吉草酸、プロピオン酸、ピバル酸、カプロン酸、ステアリン酸、トリフルオロ酢酸、3, 3, 3-トリフルオロプロピオン酸)との塩が挙げられる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジチメルスルホキシド、テトラヒドロフラン、アセトン、トルエンなど種々の有機溶媒を用いることができるが、反応速度、副反応を防ぐために、溶媒は脱水されたものを用いることが好ましい。
Subsequently, as shown in the general formula (XIV), 2 equivalents of silver carboxylate or carboxylic acid quaternary ammonium salt is allowed to act on the dihalogen obtained in the above reaction, whereby the 1, 4-position or 2, A target product in which the 3-position is acyloxylated can be obtained.
Also, an asymmetric compound can be obtained by allowing each equivalent of different silver carboxylates or carboxylic acid quaternary ammonium salts to act on each equivalent. However, since the reaction rates in the elimination reaction may vary greatly, the carboxylic acids are preferably the same.
Depending on the reaction conditions and the structure of the carboxylic acid used, a plurality of stereoisomers having different steric configurations may be generated. Specifically, the racemic mixture and the meso form may be obtained in an arbitrary ratio depending on the configuration of the acyloxy group bonded to the cyclohexene ring. These can be separated by recrystallization or chromatography using an optically active fixed layer. Examples of the carboxylic acid silver salt include silver acetate, silver trifluoroacetate, silver 3,3,3-trifluoropropionate, and the carboxylic acid quaternary ammonium salt includes tetramethylammonium pentahydrate and the above-mentioned. And salts with carboxylic acids (for example, acetic acid, butyric acid, valeric acid, propionic acid, pivalic acid, caproic acid, stearic acid, trifluoroacetic acid, 3,3,3-trifluoropropionic acid). As the solvent, various organic solvents such as dimethylformamide, dithymer sulfoxide, tetrahydrofuran, acetone, and toluene can be used. In order to prevent reaction rate and side reaction, it is preferable to use a dehydrated solvent.

Figure 0005664897
(式中、Acyはアシル基を示す。式中R1〜R4は前記したものと同一の範囲である。)

また、炭酸エステル構造を合成するには、原料の関係上、クロロギ酸アルキル等を用いるのが簡便である。その場合、下記一般式(XV)で示されるように上記アシルオキシ化合物を塩基等で加水分解したジオールへと変換することが好ましい。ここで用いるアシル基は加水分解されやすい酢酸エステルやプロピオン酸エステルなどが好ましい。
Figure 0005664897
(In the formula, Acy represents an acyl group. In the formula, R 1 to R 4 are in the same range as described above.)

Moreover, in order to synthesize a carbonate structure, it is convenient to use alkyl chloroformate or the like because of the raw materials. In that case, it is preferable to convert the acyloxy compound into a diol hydrolyzed with a base or the like as represented by the following general formula (XV). The acyl group used here is preferably an acetic acid ester or propionic acid ester which is easily hydrolyzed.

Figure 0005664897
上記、溶媒としては、アルコールやアセトン、ジメチルホルムアミド等が好ましい。塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、炭酸カリウム、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムtert-ブトキシドなどの強塩基を用いることが好ましい。反応温度は、副反応を防ぐために、0℃から室温程度が好ましい。

続けて、下記一般式(XVI)に示すように水酸基をアシル化する。
Figure 0005664897
As the solvent, alcohol, acetone, dimethylformamide and the like are preferable. As the base, it is preferable to use a strong base such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium hydride, sodium methoxide, potassium tert-butoxide. The reaction temperature is preferably about 0 ° C. to room temperature in order to prevent side reactions.

Subsequently, the hydroxyl group is acylated as shown in the following general formula (XVI).

Figure 0005664897
上記溶媒としては、クロロギ酸アルキルと反応しないもので、基質を良く溶かすものであれば特に限定されないが、例えばテトラヒドロフラン、ピリジン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエンなどが挙げられ、十分に脱水されたものが好ましい。また、反応の際に発生する塩化水素を補足するために塩基は添加することが好ましい。塩基としては、ピリジン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N, N-ジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。これらを溶媒として用いることも可能であり、複数組み合わせて用いても良い。第一選択としては、ピリジンまたはトリエチルアミンと、N, N-ジメチルアミノピリジンの組み合わせが好ましい。
クロロギ酸アルキルとしては、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、クロロギ酸イソプロピル、クロロギ酸イソブチルなどが挙げられる。
反応温度は、0℃〜室温程度が反応性、選択性の点で好ましい。
このようにして、炭酸エステル構造を形成することができる。
Figure 0005664897
The solvent is not particularly limited as long as it does not react with alkyl chloroformate and dissolves the substrate well, and examples thereof include tetrahydrofuran, pyridine, dichloromethane, chloroform, toluene, and those that are sufficiently dehydrated are preferable. . Further, it is preferable to add a base to supplement hydrogen chloride generated during the reaction. Examples of the base include pyridine, triethylamine, diisopropylamine, diisopropylethylamine, N, N-dimethylaminopyridine and the like. These can also be used as a solvent, and may be used in combination. As a first choice, a combination of pyridine or triethylamine and N, N-dimethylaminopyridine is preferred.
Examples of the alkyl chloroformate include methyl chloroformate, ethyl chloroformate, propyl chloroformate, isopropyl chloroformate, and isobutyl chloroformate.
The reaction temperature is preferably about 0 ° C. to room temperature in terms of reactivity and selectivity.
In this way, a carbonate structure can be formed.

こうして得られた溶解性置換基BとAは種々の従来公知の方法で縮環させることで、π電子共役系化合物前駆体A-(B)mを合成することができる。
例えば、ペンタセンの場合は、J. Am. CHem Soc., 129, 2007, pp.15752に記載の方法に準じて行うことができ、ヘテロアセン類の場合は、J. AM. CHEM. SOC. 2007, 129, 2224-2225等に記載の方法に準じて行うことができる。
また、フタロシアニン類の場合の環形成反応は、白井汪芳,小林長夫編・著「フタロシアニン−化学と機能−」(アイピーシー社,1997年刊)の第1〜62頁、廣橋亮,坂本恵一,奥村映子編「機能性色素としてのフタロシアニン」(アイピーシー社,2004年刊)の第29〜77頁に準じて行うことが可能であり、ポルフィリン類の場合は、特開2009-105336号公報等に記載の方法に準じて行うことが可能である。
The soluble substituents B and A thus obtained can be condensed by various conventionally known methods to synthesize a π-electron conjugated compound precursor A- (B) m.
For example, in the case of pentacene, it can be performed according to the method described in J. Am. CHem Soc., 129, 2007, pp.15752, and in the case of heteroacenes, J. AM. CHEM. SOC. 2007, 129, 2224-2225 and the like.
In the case of phthalocyanines, the ring-forming reaction is described in 1-62 pages of “Phthalocyanine-Chemistry and Functions” (IPC, 1997) edited by Yasuyoshi Shirai and Nagao Kobayashi. This can be performed according to pages 29 to 77 of “Phthalocyanine as a functional pigment” edited by Eiko Okumura (IPC, 2004). In the case of porphyrins, JP 2009-105336 A It is possible to carry out according to the described method.

また、本発明の製造方法で用いられる前駆体A-(B)mにおけるπ電子共役系置換基Aと溶媒可溶性置換基Bの共有結合による連結方法としては、Suzukiカップリング反応による方法、Stilleカップリング反応による方法、Kumadaカップリング反応、Negishiカップリング反応による方法、Hiyamaカップリング反応による方法、Sonogashira反応による方法、Heck反応による方法、Wittig反応による方法、などに代表される種々のカップリング反応を用いて行う、公知の方法が例示される。これらのうち、Suzukiカップリング反応またはStilleカップリング反応を用いる方法が、中間体の誘導体化が容易であるのと、反応性、収率の観点から特に好ましい。炭素-炭素二重結合の形成に置いては、上記に加えHeck反応による方法、Wittig反応なども好ましい。炭素-炭素三重結合の形成においては、上記に加え、Sonogashira反応が特に好ましい。
以下に、炭素-炭素結合をSuzukiカップリング反応およびStilleカップリング反応によって連結する例を以下に挙げる。
下記一般式(XV)、(XVI)で表されるハロゲン体およびトリフルオロトリフラート体またはボロン酸誘導体および有機スズ誘導体の組合せで反応を行う。ただし、一般式(XV)、(XVI)で示される化合物がともにハロゲン体およびトリフラート体またはボロン酸誘導体および有機スズ誘導体である場合はカップリング反応が起こらないため除外する。そして、上記混合物にさらにSuzukiカップリング反応の場合においてのみ塩基を追加し、パラジウム触媒の存在下で、反応させることにより製造される。
In addition, as a linking method by covalent bond between the π-electron conjugated substituent A and the solvent-soluble substituent B in the precursor A- (B) m used in the production method of the present invention, a method by Suzuki coupling reaction, Stille cup Various coupling reactions represented by ring reaction method, Kumada coupling reaction, Negishi coupling reaction method, Hiyama coupling reaction method, Sonogashira reaction method, Heck reaction method, Wittig reaction method, etc. The publicly known method performed using it is illustrated. Among these, the method using the Suzuki coupling reaction or the Stille coupling reaction is particularly preferable from the viewpoint of reactivity and yield that the intermediate is easily derivatized. In forming the carbon-carbon double bond, in addition to the above, a method using a Heck reaction, a Wittig reaction, and the like are also preferable. In addition to the above, the Sonogashira reaction is particularly preferable in the formation of a carbon-carbon triple bond.
Hereinafter, examples in which carbon-carbon bonds are connected by Suzuki coupling reaction and Stille coupling reaction will be described.
The reaction is carried out using a combination of a halogen compound represented by the following general formulas (XV) and (XVI) and a trifluorotriflate compound or a boronic acid derivative and an organotin derivative. However, when the compounds represented by the general formulas (XV) and (XVI) are both a halogen compound, a triflate compound, a boronic acid derivative, and an organotin derivative, the coupling reaction does not occur, and thus it is excluded. Further, it is produced by adding a base to the above mixture only in the case of the Suzuki coupling reaction and reacting in the presence of a palladium catalyst.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

(上記式(XV)中、Aは前述のπ電子共役系置換基、Dはハロゲン原子(塩素原子、臭素原子あるいはヨウ素原子を表す)、トリフラート(トリフルオロメタンスルホニル)基または、ボロン酸またはそのエステルもしくは有機スズ官能基を示す。lは自然数である。)   (In the above formula (XV), A is the aforementioned π-electron conjugated substituent, D is a halogen atom (representing a chlorine atom, bromine atom or iodine atom), a triflate (trifluoromethanesulfonyl) group, or boronic acid or an ester thereof. Or represents an organotin functional group, where l is a natural number.)

Figure 0005664897
Figure 0005664897

(上記式(XVI)中、Bは前述の溶媒可溶性置換基、Dはハロゲン原子(塩素原子、臭素原子あるいはヨウ素原子を表す)、トリフラート(トリフルオロメタンスルホニル)基または、ボロン酸またはそのエステルもしくは有機スズ官能基を示す。kは自然数である。)   (In the above formula (XVI), B is the above-mentioned solvent-soluble substituent, D is a halogen atom (representing a chlorine atom, bromine atom or iodine atom), a triflate (trifluoromethanesulfonyl) group, boronic acid, its ester or organic Represents a tin functional group, k is a natural number.)

Suzukiカップリング、Stilleカップリング反応による合成方法において、前記一般式(XV)および(XVI)中のハロゲン体またはトリフラート体の中でも、ヨウ素体あるいは臭素体もしくはトリフラート体が反応性の観点から好ましい。   In the synthesis method by Suzuki coupling and Stille coupling reaction, iodine, bromine or triflate is preferable from the viewpoint of reactivity among the halogen or triflate in the general formulas (XV) and (XVI).

前記一般式(XV)および(XVI)中の有機スズ官能基としては、SnMe基やSnBu基などのアルキルスズ基を有する誘導体を用いることができる。また、ボロン酸誘導体としては、ボロン酸のほか、熱的に安定で空気中で容易に扱えるビス(ピナコラト)ジボロンを用いハロゲン化誘導体から合成されるボロン酸エステルを用いてもよい。 As the organotin functional group in the general formulas (XV) and (XVI), a derivative having an alkyltin group such as a SnMe 3 group or a SnBu 3 group can be used. Further, as the boronic acid derivative, a boronic acid ester synthesized from a halogenated derivative using bis (pinacolato) diboron which is thermally stable and can be easily handled in air may be used in addition to boronic acid.

上述のとおり、置換基AまたはBのどちらがハロゲンおよびトリフラート体またはボロン酸誘導体および有機スズ誘導体であっても構わないが、誘導体化の容易さや副反応を減らすという意味では、置換基Aの方をボロン酸誘導体および有機スズ誘導体とした方が良い場合が多い。   As described above, either the substituent A or B may be a halogen and a triflate, or a boronic acid derivative and an organotin derivative. However, in terms of ease of derivatization and reduction of side reactions, the substituent A is preferred. It is often better to use boronic acid derivatives and organotin derivatives.

Stilleカップリング反応においては、特に塩基は不要であるが、Suzukiカップリング反応においては塩基が必ず必要となり、Na2CO3、NaHCOなどの比較的弱い塩基が良好な結果を与える。立体障害等の影響を受ける場合には、Ba(OH)2やK3PO4、NaOHなどの強塩基が有効である。その他、苛性カリ、金属アルコシド等、例えばカリウムt−ブトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、リチウムt−ブトキシド、カリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、カリウムメトキシドなども用いることができる。トリエチルアミン等の有機塩基も用いることができる。 In the Stille coupling reaction, a base is not particularly required, but in the Suzuki coupling reaction, a base is always required, and relatively weak bases such as Na 2 CO 3 and NaHCO 3 give good results. When affected by steric hindrance or the like, strong bases such as Ba (OH) 2 , K 3 PO 4 , and NaOH are effective. In addition, caustic potash, metal alkoxide, etc., for example, potassium t-butoxide, sodium t-butoxide, lithium t-butoxide, potassium 2-methyl-2-butoxide, sodium 2-methyl-2-butoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, Potassium ethoxide, potassium methoxide, and the like can also be used. An organic base such as triethylamine can also be used.

パラジウム触媒としては例えばパラジウムブロマイド、パラジウムクロライド、パラジウムヨージド、パラジウムシアニド、パラジウムアセテート、パラジウムトリフルオロアセテート、パラジウムアセチルアセトナト[Pd(acac)2 ]、ジアセテートビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(OAc)2 (PPh3 )2 ]、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3 )4 ]、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム[Pd(CH3 CN)2 Cl2 ]、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム[Pd(PhCN)2 Cl2 ]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2 ]、ジクロロ[1,1−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム[Pd(dppf)Cl2]、ジクロロビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム〔Pd[P(C6 H1 1 )3 ]2 Cl2 〕、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3 )2 Cl2 ]、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム[Pd2 (dba)3 ]、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(dba)2 ]、等が挙げられるが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3 )4 ]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2 ]、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3 )2 Cl2 ]等のホスフィン系触媒が好ましい。   Examples of the palladium catalyst include palladium bromide, palladium chloride, palladium iodide, palladium cyanide, palladium acetate, palladium trifluoroacetate, palladium acetylacetonate [Pd (acac) 2], diacetate bis (triphenylphosphine) palladium [Pd (OAc) 2 (PPh3) 2], tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh3) 4], dichlorobis (acetonitrile) palladium [Pd (CH3CN) 2Cl2], dichlorobis (benzonitrile) palladium [Pd (PhCN) ) 2 Cl2], dichloro [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium [Pd (dpppe) Cl2], dichloro [1,1-bis (diphenylphosphino) ferrocene] para Um [Pd (dppf) Cl 2], dichlorobis (tricyclohexylphosphine) palladium [Pd [P (C 6 H 1 1) 3] 2 Cl 2], dichlorobis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh 3) 2 Cl 2], tris (di Benzylideneacetone) dipalladium [Pd2 (dba) 3], bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (dba) 2], and the like, such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh3) 4], dichloro A phosphine-based catalyst such as [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium [Pd (dppe) Cl2], dichlorobis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh3) 2 Cl2] is preferred.

上記の他にパラジウム触媒として、反応系中においてパラジウム錯体と配位子の反応により合成されるパラジウム触媒を用いることができる。配位子としては、トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリス(n−ブチル)ホスフィン、トリス(tert−ブチル)ホスフィン、ビス(tert−ブチル)メチルホスフィン、トリス(i−プロピル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリス(o−トリル)ホスフィン、トリス(2−フリル)ホスフィン、2−ジシクロヘキシルホスフィノビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−メチルビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシ−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−ジフェニルホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノ−2’−メチルビフェニル、ジフェニルホスフィノエタン、ジフェニルホスフィノプロパン、ジフェニルホスフィノブタン、ジフェニルホスフィノエチレン、ジフェニルホスフィノフェロセン、エチレンジアミン、N,N’,N’’,N’’’−テトラメチルエチレンジアミン、2,2’−ビピリジル、1,3−ジフェニルジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ジメチルジヒドロイミダゾリリデン、ジエチルジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)ジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)ジヒドロイミダゾリリデンが挙げられ、これらの配位子のいずれかが配位したパラジウム触媒をクロスカップリング触媒として用いることができる。   In addition to the above, a palladium catalyst synthesized by reaction of a palladium complex and a ligand in the reaction system can be used as the palladium catalyst. Examples of the ligand include triphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tris (n-butyl) phosphine, tris (tert-butyl) phosphine, bis (tert-butyl) methylphosphine, tris (i-propyl) phosphine, tris. Cyclohexylphosphine, tris (o-tolyl) phosphine, tris (2-furyl) phosphine, 2-dicyclohexylphosphinobiphenyl, 2-dicyclohexylphosphino-2′-methylbiphenyl, 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 4 ′, 6'-triisopropyl-1,1'-biphenyl, 2-dicyclohexylphosphino-2 ', 6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl, 2-dicyclohexylphosphino-2'-(N, N'-dimethyl Amino) biphenyl 2-diphenylphosphino-2 ′-(N, N′-dimethylamino) biphenyl, 2- (di-tert-butyl) phosphino-2 ′-(N, N′-dimethylamino) biphenyl, 2- (di- tert-butyl) phosphinobiphenyl, 2- (di-tert-butyl) phosphino-2′-methylbiphenyl, diphenylphosphinoethane, diphenylphosphinopropane, diphenylphosphinobutane, diphenylphosphinoethylene, diphenylphosphinoferrocene, Ethylenediamine, N, N ′, N ″, N ′ ″-tetramethylethylenediamine, 2,2′-bipyridyl, 1,3-diphenyldihydroimidazolylidene, 1,3-dimethyldihydroimidazolylidene, diethyldihydroimidazo Lilidene, 1,3-bis (2,4,6- Limethylphenyl) dihydroimidazolylidene and 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) dihydroimidazolylidene are mentioned, and a palladium catalyst coordinated with any of these ligands is used as a cross-coupling catalyst. Can be used.

反応溶媒としては、原料と反応し得るような官能基を有さず、かつ原料を適度に溶解させられることができるようなものが望ましく、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル等のアルコールおよびエーテル系、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル系の他、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等をあげることができる。これらの溶媒は単独で用いても、二種以上適宜組み合わせて用いてもよい。またこれらの溶媒はあらかじめ乾燥、脱気処理を行うことが望ましい。   The reaction solvent is preferably one that does not have a functional group capable of reacting with the raw material and that can dissolve the raw material in an appropriate amount. Water, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, 2-methoxyethanol 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether and other alcohols and ethers, dioxane, tetrahydrofuran and other cyclic ethers, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, dimethyl sulfoxide (DMSO) N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. These solvents are preferably dried and degassed in advance.

上記反応の温度は、用いる原料の反応性、また、反応溶媒により適宜設定され、通常0℃〜200℃の範囲で行うことが可能であるが、いずれの場合も上限としては溶媒の沸点以下に抑えることが好ましい。加えて脱離反応が起こる温度以下に抑えることが収率の観点から好ましい。
下限としては、溶媒の融点までで行うことができるが、あまりに低温にしすぎても反応速度が著しく低下し好ましくない。以上の観点から具体的には0 ℃〜150℃の範囲が好ましく、特に好ましくは0 ℃〜100 ℃の範囲が好ましく、もっとも好ましくは室温〜80 ℃である。
上記反応における反応時間は、用いる原料の反応性において適宜設定することができ、1〜72時間が好適であり、さらには、1〜24時間がより好ましい。
The temperature of the above reaction is appropriately set depending on the reactivity of the raw materials used and the reaction solvent, and can usually be carried out in the range of 0 ° C to 200 ° C. In either case, the upper limit is below the boiling point of the solvent. It is preferable to suppress. In addition, it is preferable from the viewpoint of yield to keep the temperature below the temperature at which the elimination reaction occurs.
As the lower limit, the reaction can be carried out up to the melting point of the solvent. However, if the temperature is too low, the reaction rate is remarkably lowered, which is not preferable. From the above viewpoint, a range of 0 ° C to 150 ° C is specifically preferable, a range of 0 ° C to 100 ° C is particularly preferable, and a room temperature to 80 ° C is most preferable.
The reaction time in the above reaction can be appropriately set in the reactivity of the raw material used, is preferably 1 to 72 hours, and more preferably 1 to 24 hours.

以上のようにして得られた化合物は、反応に使用した触媒、未反応の原料、又反応時に副生するボロン酸塩、有機スズ誘導体等の不純物を除去して使用される。これらの精製は再沈澱法、カラムクロマト法、吸着法、抽出法(ソックスレー抽出法を含む)、限外濾過法、透析法、触媒を除くためのスカベンジャーの使用等をはじめとする従来公知の方法を使用できる。   The compound obtained as described above is used after removing impurities such as the catalyst used in the reaction, unreacted raw materials, and boronates and organotin derivatives by-produced during the reaction. These purification methods include conventional methods such as reprecipitation, column chromatography, adsorption, extraction (including Soxhlet extraction), ultrafiltration, dialysis, and the use of scavengers to remove the catalyst. Can be used.

上記した製造方法により得られる前駆体を薄膜とするには、前駆体が有機溶媒に対して十分な溶解性を有するため、用途に応じて適切な濃度、粘度を選択することで、スピンコート法、キャスト法、ディップ法、インクジェット法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、真空蒸着、スパッタ等の公知の製膜方法を用いることができる。これにより、クラックのない、強度、靭性、耐久性等に優れた良好な薄膜を作製することが可能である。さらに前記の製膜方法により塗布した本発明の前駆体の膜から溶解性の置換基を脱離し、π電子共役系化合物の膜を形成することも可能であり、有機太陽電池などの光電変換素子、薄膜トランジスタ素子、有機ELなどの発光素子など種々の機能素子用材料として好適に用いることができる
In order to make the precursor obtained by the above-described manufacturing method into a thin film, the precursor has sufficient solubility in an organic solvent. Therefore, by selecting an appropriate concentration and viscosity according to the application, a spin coating method can be used. A known film forming method such as a casting method, a dip method, an ink jet method, a doctor blade method, a screen printing method, vacuum deposition, or sputtering can be used. Thereby, it is possible to produce a good thin film excellent in strength, toughness, durability, etc. without cracks. Furthermore, it is possible to remove a soluble substituent from the film of the precursor of the present invention applied by the film forming method to form a film of a π-electron conjugated compound, and a photoelectric conversion element such as an organic solar cell It can be suitably used as a material for various functional elements such as a thin film transistor element and a light emitting element such as an organic EL.

[電子デバイス]
本発明の特定化合物は、例えば、電子デバイスに用いることができる。電子デバイスの例を挙げると、2個以上の電極を有し、その電極間に流れる電流や生じる電圧を、電気、光、磁気、又は化学物質等により制御するデバイス、あるいは、印加した電圧や電流により、光や電場、磁場を発生させる装置などが挙げられる。また、例えば、電圧や電流の印加により電流や電圧を制御する素子、磁場の印加による電圧や電流を制御する素子、化学物質を作用させて電圧や電流を制御する素子などが挙げられる。この制御としては、整流、スイッチング、増幅、発振等が挙げられる。
現在シリコン等の無機半導体で実現されている対応するデバイスとしては、抵抗器、整流器(ダイオード)、スイッチング素子(トランジスタ、サイリスタ)、増幅素子(トランジスタ)、メモリー素子、化学センサー等、あるいはこれらの素子の組み合わせや集積化したデバイスが挙げられる。また、光により起電力を生じる太陽電池や、光電流を生じるフォトダイオード、フォトトランジスター等の光素子も挙げることができる。
[Electronic device]
The specific compound of this invention can be used for an electronic device, for example. An example of an electronic device is a device that has two or more electrodes, the current flowing between the electrodes and the voltage generated are controlled by electricity, light, magnetism, chemical substances, etc., or the applied voltage or current Thus, a device that generates light, an electric field, or a magnetic field can be used. In addition, for example, an element that controls current or voltage by application of voltage or current, an element that controls voltage or current by application of a magnetic field, an element that controls voltage or current by the action of a chemical substance, or the like can be given. Examples of this control include rectification, switching, amplification, and oscillation.
Corresponding devices currently implemented with inorganic semiconductors such as silicon include resistors, rectifiers (diodes), switching elements (transistors, thyristors), amplifier elements (transistors), memory elements, chemical sensors, etc., or these elements Combinations and integrated devices. In addition, a solar cell that generates an electromotive force by light, and an optical element such as a photodiode and a phototransistor that generate a photocurrent can be used.

本発明の特定化合物を適用するのに好適な電子デバイスの例としては、電界効果トランジスタ(FET)が挙げられる。以下、このFETについて詳細に説明する。   An example of an electronic device suitable for applying the specific compound of the present invention is a field effect transistor (FET). Hereinafter, this FET will be described in detail.

「トランジスタ構造」
図3の(A)〜(D)は本発明に係わる有機薄膜トランジスタの概略構造である。本発明に係わる有機薄膜トランジスタの有機半導体層(1)は、本発明の特定化合物を含有する。本発明の有機薄膜トランジスタには、空間的に分離されたソース電極(2)、ドレイン電極(3)および図示しない支持体(基質)上にゲート電極(4)が設けられており、
ゲート電極(4)と有機半導体層(1)の間には絶縁膜(5)が設けられていてもよい。有機薄膜トランジスタはゲート電極(4)への電圧の印加により、ソース電極(2)とドレイン電極(3)の間の有機半導体層(1)内を流れる電流がコントロールされる。本発明の有機薄膜トランジスタは、支持体上に設けることができ、例えば、ガラス、シリコン、プラスチック等の一般に用いられる基板を利用できる。また、導電性基板を用いることにより、ゲート電極と兼ねること、さらにはゲート電極と導電性基板とを積層した構造にすることもできるが、本発明の有機薄膜トランジスタが応用されるデバイスのフレキシビリティー、軽量化、安価、耐衝撃性等の特性が所望される場合、プラスチックシートを支持体とすることが好ましい。
プラスチックシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等からなるフィルム等が挙げられる。
"Transistor structure"
3A to 3D are schematic structures of the organic thin film transistor according to the present invention. The organic semiconductor layer (1) of the organic thin film transistor according to the present invention contains the specific compound of the present invention. The organic thin film transistor of the present invention is provided with a gate electrode (4) on a spatially separated source electrode (2), drain electrode (3) and a support (substrate) (not shown),
An insulating film (5) may be provided between the gate electrode (4) and the organic semiconductor layer (1). In the organic thin film transistor, the current flowing in the organic semiconductor layer (1) between the source electrode (2) and the drain electrode (3) is controlled by applying a voltage to the gate electrode (4). The organic thin film transistor of the present invention can be provided on a support, and for example, a commonly used substrate such as glass, silicon, or plastic can be used. In addition, by using a conductive substrate, it can also be used as a gate electrode, and a structure in which a gate electrode and a conductive substrate are stacked can be used. However, the flexibility of a device to which the organic thin film transistor of the present invention is applied. When characteristics such as light weight, low cost, and impact resistance are desired, a plastic sheet is preferably used as the support.
Examples of the plastic sheet include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, and cellulose acetate propionate. Is mentioned.

「製膜方法:有機半導体層」
本発明に係わる有機半導体材料は、真空蒸着法等の気相製膜が可能である。
加えて、有機半導体前駆体を例えばジクロロメタン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン及びキシレン等の溶剤に溶解して、支持体上に塗布することによって薄膜を形成することができる。すなわち、前記前駆体A-(B)mを含む塗工液のための溶媒は、目的に応じて適宜選択することができるが、除去が容易であることから、沸点が500℃以下であることが好ましい。しかし、揮発性が高ければ高いほどよいという訳ではない。沸点50℃以上のものが好ましい。まだ充分に確認した訳ではないが、伝導性には、前駆体が有する脱離性基の単なる脱離のみでなく、分子相互間の接触のための配置状態変化も重要なためかも知れない。つまり、塗工膜中に存在する前駆体は、それが有する脱離性基が除去されたのち、ランダム状態から、分子の向き又は位置の少なくとも部分的変化により分子同士の隣接化、接触や再配列、凝集、結晶化等が生じるための時間が必要なためかも知れない。
いずれにしても、溶媒としては具体的には、前駆体A-(B)mが有する例えば脱離性基としての極性のカルボエステル基に親和性のあるメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン、フエノール、クレゾールのようなフエノール類、ジメチルホルムアミド(DMF)、ピリジン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素有機溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブのようなセロソルブ(登録商標)等の極性(水混和性)溶媒に加えて、本体構造部分と比較的親和性のあるトルエン、キシレン、ベンゼン等の炭化水素、四塩化炭素、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、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン等のハロゲン化炭化水素溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルのようなエステル系溶媒、ニトロメタン、ニトロエタン等の含窒素有機溶媒等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
中でも、テトラヒドロフラン(THF)等の極性(水混和性)溶媒と、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、酢酸エチル等のエステル系溶媒のような非水混和性のものとの併用が特に好ましい。
有機溶媒の使用量は、目的に応じて適宜選択することができるが、前駆体A-(B)m材料1重量部に対して、200〜200000重量部であることが好ましい。 また、塗工液には、さらに、本発明の目的達成を損なわない程度の若干量の樹脂成分、カルボエステル基分解促進のための揮発性又は自己分解性の酸、塩基材料を含んでしてもよい。また、トリクロロ酢酸(加熱によりクロロホルムと炭酸ガスに分解)、トリフロロ酢酸(揮発性)のような強酸性の溶媒は、弱いルイス酸であるカルボエステル基の追い出しに効果があるので好ましく用いられる。そして、有機半導体前駆体からなる膜に対してエネルギーを印加し、有機半導体膜に変換することによって形成することができる。
これら有機半導体薄膜の作製方法としては、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法、ディスペンス法、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法などのソフトリソグラフィーの手法等が挙げられ、更にはこれらの手法を複数組み合わせた方法を用いることができる。そして、材料に応じて、適した上記製膜方法と、上記溶媒から適切な溶媒が選択される。
“Film Formation Method: Organic Semiconductor Layer”
The organic semiconductor material according to the present invention can be formed by vapor deposition such as vacuum deposition.
In addition, a thin film can be formed by dissolving the organic semiconductor precursor in a solvent such as dichloromethane, tetrahydrofuran, chloroform, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, and xylene and applying the solution on a support. That is, the solvent for the coating solution containing the precursor A- (B) m can be appropriately selected according to the purpose, but since the removal is easy, the boiling point is 500 ° C. or less. Is preferred. However, the higher the volatility, the better. Those having a boiling point of 50 ° C. or higher are preferred. Although not yet fully confirmed, it may be because conductivity is not only the detachment of the leaving group of the precursor, but also the change of the arrangement state for contact between molecules. In other words, the precursor present in the coating film is removed from the random state and then adjoined, contacted, or regenerated between the molecules by at least a partial change in the direction or position of the molecule from the random state. This may be because it takes time for the arrangement, aggregation, crystallization, and the like to occur.
In any case, specific examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and the like having affinity for the polar carboester group as the leaving group of the precursor A- (B) m, ethylene, and the like. Glycols such as glycol, diethylene glycol and propylene glycol, ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxane, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, phenols such as phenol and cresol, dimethylformamide (DMF), pyridine, dimethylamine and triethylamine In addition to polar (water-miscible) solvents such as nitrogen-containing organic solvents, such as cellosolve (registered trademark) such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc., such as toluene, xylene, benzene Carbonized water Halogenated hydrocarbon solvents such as elemental, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, esters such as methyl acetate and ethyl acetate Examples of the solvent include nitrogen-containing organic solvents such as nitromethane and nitroethane. These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, polar (water-miscible) solvents such as tetrahydrofuran (THF) and halogenated hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride, and ester systems such as ethyl acetate A combination with a non-water miscible solvent such as a solvent is particularly preferred.
The amount of the organic solvent used can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 200 to 200,000 parts by weight with respect to 1 part by weight of the precursor A- (B) m material. Further, the coating solution further contains a slight amount of a resin component that does not impair the achievement of the object of the present invention, a volatile or self-decomposable acid for promoting the decomposition of the carboester group, and a base material. Also good. Further, a strongly acidic solvent such as trichloroacetic acid (decomposed into chloroform and carbon dioxide by heating) and trifluoroacetic acid (volatile) is preferably used because it has an effect of expelling a carboester group which is a weak Lewis acid. And it can form by applying energy with respect to the film | membrane which consists of an organic-semiconductor precursor, and converting into an organic-semiconductor film.
These organic semiconductor thin film production methods include spray coating, spin coating, blade coating, dip coating, casting, roll coating, bar coating, die coating, ink jet, dispensing, screen printing, and offset printing. Examples include printing methods such as printing, letterpress printing, flexographic printing, and soft lithography techniques such as microcontact printing, and a combination of a plurality of these techniques can be used. And according to material, a suitable solvent is selected from the said suitable film forming method and the said solvent.

本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、有機半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、均一な薄膜(即ち、有機半導体層のキャリア輸送特性に悪影響を及ぼすギャップやホールがない)が形成されるような厚みに選択される。有機半導体薄膜の厚みは、一般に1μm以下、特に5〜200nmが好ましい。
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、上記化合物を成分として形成される有機半導体層は、ソース電極、ドレイン電極及び絶縁膜に接して形成される。
In the organic thin film transistor of the present invention, the thickness of the organic semiconductor layer is not particularly limited, but a uniform thin film (that is, there is no gap or hole that adversely affects the carrier transport property of the organic semiconductor layer) is formed. The thickness is selected. The thickness of the organic semiconductor thin film is generally 1 μm or less, particularly preferably 5 to 200 nm.
In the organic thin film transistor of the present invention, the organic semiconductor layer formed using the above compound as a component is formed in contact with the source electrode, the drain electrode, and the insulating film.

「製膜方法:有機半導体膜の後処理」
上記した前駆体薄膜より変換した有機半導体膜は、後処理により特性を改良することが可能である。例えば、加熱処理により、製膜中に生じた膜中のゆがみを緩和することができ、これが結晶性の向上に繋がり、特性の向上や安定化を図ることができる。また、有機溶媒(例えば、トルエン、クロロホルムなど)雰囲気中に置くことにより、加熱処理と同様に膜中のゆがみを緩和し、さらに結晶性を高めることも可能である。
さらに、酸素や水素等の酸化性あるいは還元性の気体や液体にさらすことにより、酸化あるいは還元による特性変化を誘起することもできる。これは膜中のキャリア密度の増加あるいは減少の目的で利用することができる。
“Filming method: Post-treatment of organic semiconductor film”
The characteristics of the organic semiconductor film converted from the precursor thin film can be improved by post-processing. For example, the heat treatment can alleviate distortion in the film generated during film formation, which leads to improvement in crystallinity, and can improve and stabilize characteristics. Further, by placing in an atmosphere of an organic solvent (for example, toluene, chloroform, etc.), it is possible to reduce distortion in the film and further enhance crystallinity as in the heat treatment.
Furthermore, a change in characteristics due to oxidation or reduction can be induced by exposure to an oxidizing or reducing gas or liquid such as oxygen or hydrogen. This can be used for the purpose of increasing or decreasing the carrier density in the film.

「電極」
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられるゲート電極、ソース電極、ゲート電極としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム等、及びこれらの合金やインジウム・錫酸化物等の導電性金属酸化物、あるいはドーピング等で導電率を向上させた無機及び有機半導体、例えば、シリコン単結晶、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、グラファイト、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチエニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等が挙げられる。
"electrode"
The gate electrode, source electrode, and gate electrode used in the organic thin film transistor of the present invention are not particularly limited as long as they are conductive materials, such as platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony, lead, Tantalum, indium, aluminum, zinc, magnesium, etc., and their alloys and conductive metal oxides such as indium / tin oxide, or inorganic and organic semiconductors whose conductivity has been improved by doping, such as silicon single crystals, Examples thereof include polysilicon, amorphous silicon, germanium, graphite, polyacetylene, polyparaphenylene, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polythienylene vinylene, polyparaphenylene vinylene, a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid.

ソース電極及びドレイン電極は、上記導電性の中でも半導体層との接触面において、電気抵抗が少ないものが好ましい。
電極の形成方法としては、上記材料を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしても良いし、塗工膜からリソグラフィーやレーザーアブレーション等により形成しても良い。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、必要に応じて各電極からの引出し電極を設けることができる。
The source electrode and the drain electrode are preferably those having low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer among the above-described conductivity.
As a method for forming an electrode, a method of forming an electrode using a known photolithographic method or a lift-off method, using a conductive thin film formed by a method such as vapor deposition or sputtering using the above materials as a raw material, a metal such as aluminum or copper There is a method of etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like on a foil. Alternatively, the conductive polymer solution or dispersion, or the conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jetting, or may be formed from the coating film by lithography, laser ablation, or the like. Furthermore, a method of patterning an ink containing a conductive polymer or conductive fine particles, a conductive paste, or the like by a printing method such as a relief printing plate, an intaglio printing plate, a planographic printing plate or a screen printing method can also be used.
Moreover, the organic thin-film transistor of this invention can provide the extraction electrode from each electrode as needed.

「絶縁膜」
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて用いられる絶縁膜には、種々の絶縁膜材料を用いることができる。例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコウム酸化チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウム等の無機系絶縁材料が挙げられる。
"Insulating film"
Various insulating film materials can be used for the insulating film used in the organic thin film transistor of the present invention. For example, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, tantalum oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, zirconium barium titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, titanate Examples thereof include inorganic insulating materials such as strontium, barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide.

また、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、無置換またはハロゲン原子置換ポリパラキシリレン、ポリアクリロニトリル、シアノエチルプルラン等の高分子化合物を用いることができる。   Further, for example, polymer compounds such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, polyester, polyethylene, polyphenylene sulfide, unsubstituted or halogen atom-substituted polyparaxylylene, polyacrylonitrile, cyanoethyl pullulan, and the like can be used.

さらに、上記絶縁材料を2種以上合わせて用いてもよい。特に材料は限定されないが、中でも誘電率が高く、導電率が低いものが好ましい。   Further, two or more of the above insulating materials may be used in combination. The material is not particularly limited, but a material having a high dielectric constant and a low electrical conductivity is preferable.

上記材料を用いた絶縁膜層の作製方法としては、例えば、CVD法、プラズマCVD法、プラズマ重合法、蒸着法のドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ディップコート法、インクジェット法、キャスト法、ブレードコート法、バーコート法等の塗布によるウェットプロセスが挙げられる。   Examples of the method for producing the insulating film layer using the above materials include a CVD method, a plasma CVD method, a plasma polymerization method, a dry process such as a vapor deposition method, a spray coating method, a spin coating method, a dip coating method, an ink jet method, and a cast method. Examples thereof include wet processes such as coating, blade coating, and bar coating.

「HMDS等 有機半導体/絶縁膜界面修飾」
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、絶縁膜と有機半導体層の接着性を向上、ゲート電圧の低減、リーク電流低減等の目的で、これら層間に有機薄膜を設けても良い。有機薄膜は有機半導体層に対し、化学的影響を与えなければ、特に限定されないが、例えば、有機分子膜や高分子薄膜が利用できる。
"Organic semiconductor / insulating film interface modification such as HMDS"
In the organic thin film transistor of the present invention, an organic thin film may be provided between these layers for the purpose of improving the adhesion between the insulating film and the organic semiconductor layer, reducing the gate voltage, and reducing the leakage current. The organic thin film is not particularly limited as long as it does not chemically affect the organic semiconductor layer. For example, an organic molecular film or a polymer thin film can be used.

有機分子膜としては、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、ヘキサメチレンジシラザン、フェニルトリクロロシラン等を具体的な例としたカップリング剤が挙げられる。また、高分子薄膜としては、上述の高分子絶縁膜材料を利用することができ、これらが絶縁膜の一種として機能していてもよい。また、この有機薄膜をラビング等により、異方性処理を施していても良い。   Examples of the organic molecular film include a coupling agent using octyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane, hexamethylenedisilazane, phenyltrichlorosilane and the like as specific examples. As the polymer thin film, the above-described polymer insulating film materials can be used, and these may function as a kind of insulating film. The organic thin film may be subjected to an anisotropic treatment by rubbing or the like.

「保護層」
本発明の有機トランジスタは、大気中でも安定に駆動するものであるが、機械的破壊からの保護、水分やガスからの保護、またはデバイスの集積の都合上の保護等のため必要に応じて保護層を設けることもできる。
"Protective layer"
The organic transistor of the present invention is stably driven even in the atmosphere, but a protective layer is used as necessary for protection from mechanical destruction, protection from moisture and gas, or protection for the convenience of device integration. Can also be provided.

「応用デバイス」
本発明の有機薄膜トランジスタは、液晶、有機EL、電気泳動等の表示画像素子を駆動するための素子として利用でき、これらの集積化により、いわゆる「電子ペーパー」と呼ばれるディスプレイを製造することが可能である。また、ICタグ等のデバイスとして、本発明の有機薄膜トランジスタを集積化したICを利用することが可能である。
"Applied devices"
The organic thin film transistor of the present invention can be used as an element for driving display image elements such as liquid crystal, organic EL, and electrophoresis, and by integrating them, a so-called “electronic paper” display can be manufactured. is there. Further, an IC in which the organic thin film transistor of the present invention is integrated can be used as a device such as an IC tag.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例によって制限されるものではない。
下記、実施例における化合物の同定は、NMRスペクトル(JNM-ECX(商品名) 500MHz、日本電子製), 質量分析 (GCMS-QP2010 Plus(商品名)、島津製作所製)、元素分析 (CHN) (CHNレコーダーMT-2、柳本製作所製)、元素分析(S) (イオンクロマトグラフィー→・アニオン分析システムDX320(商品名)、ダイオネクス製)を用いて行った。化合物の純度測定は、質量分析 (GCMS-QP2010 Plus(商品名)、島津製作所製)または、LCMS (LCT PremireおよびAlliance(商品名)、Waters社製)を用いて、ピーク面積比より算出した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples unless it exceeds the gist.
The identification of the compounds in the following examples is performed by NMR spectrum (JNM-ECX (trade name) 500 MHz, manufactured by JEOL Ltd.), mass spectrometry (GCMS-QP2010 Plus (trade name), manufactured by Shimadzu Corporation), elemental analysis (CHN) ( CHN recorder MT-2 (manufactured by Yanagimoto Seisakusho), elemental analysis (S) (ion chromatography → anion analysis system DX320 (trade name), manufactured by Dionex) was used. The purity of the compound was calculated from the peak area ratio using mass spectrometry (GCMS-QP2010 Plus (trade name), manufactured by Shimadzu Corporation) or LCMS (LCT Premire and Alliance (trade name), manufactured by Waters).

[合成例1]
[特定化合物中間体の合成1]
<化合物2の合成>
[Synthesis Example 1]
[Synthesis of specific compound intermediate 1]
<Synthesis of Compound 2>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

500 mLのビーカーに1, 2, 3, 4-tetrahydro-6-iodo naphthalene (上の反応式中の化合物1の10 g, 65.3 mmol)と15 % HCl (60 mL)を入れ、氷冷却下5 ℃以下を維持しながら、亜硝酸ナトリウム水溶液 (5.41 g, 78.36 mmol in Water 23 mL)を徐々に滴下した。滴下終了後、そのままの温度で1時間攪拌し、ヨウ化カリウム水溶液 (13.0 g, 78.36 mmol in Water 50 mL)を一度に加え、氷浴を外し3時間攪拌し、その後60 ℃で窒素の発生が収まるまで1時間加熱した。室温まで冷却した後、反応溶液をジエチルエーテルで3回抽出した。有機層を5 %チオ硫酸ナトリウム水溶液(100 mL x 3回)で洗浄し、さらに飽和食塩水(100 mL x 2回)で洗浄した。さらに、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾液を濃縮することで赤色のオイルを得た。
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン)にて精製することにより、無色のオイルとして化合物2を得た。(収量12.0 g, 収率71.2 %)
以下に化合物2の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 1.73-1.81(m, 4H), 2.70 (quint, 4H, J =4.85 Hz ), 6.80 (d, 1H, J =8.0 Hz), 7.38 (dd, 1H, J1= 8.0 Hz J2=1.75 Hz), 7.41 (s, 1H)
質量分析:GC-MS m/z = 258 (M+)
Place 1, 2, 3, 4-tetrahydro-6-iodo naphthalene (10 g, 65.3 mmol of compound 1 in the above reaction formula) and 15% HCl (60 mL) in a 500 mL beaker and cool with ice 5 A sodium nitrite aqueous solution (5.41 g, 78.36 mmol in Water 23 mL) was gradually added dropwise while maintaining the temperature below ℃. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 1 hour at the same temperature, potassium iodide aqueous solution (13.0 g, 78.36 mmol in Water 50 mL) was added at once, the ice bath was removed and the mixture was stirred for 3 hours, and then nitrogen was generated at 60 ° C. Heated for 1 hour until fit. After cooling to room temperature, the reaction solution was extracted three times with diethyl ether. The organic layer was washed with 5% aqueous sodium thiosulfate solution (100 mL × 3 times), and further with saturated brine (100 mL × 2 times). Furthermore, it dried with sodium sulfate and the red oil was obtained by concentrating a filtrate.
This was purified by silica gel column chromatography (solvent: hexane) to obtain Compound 2 as a colorless oil. (Yield 12.0 g, Yield 71.2%)
The analysis results of Compound 2 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 1.73-1.81 (m, 4H), 2.70 (quint, 4H, J = 4.85 Hz), 6.80 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 7.38 ( dd, 1H, J 1 = 8.0 Hz J 2 = 1.75 Hz), 7.41 (s, 1H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 258 (M +)

<化合物3の合成>
J. Org. Chem. 1999, 64, 9365-9373に記載の方法を応用して、目的化合物の合成を行った。
<Synthesis of Compound 3>
The target compound was synthesized by applying the method described in J. Org. Chem. 1999, 64, 9365-9373.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに化合物2 (3.1 g, 12 mmol)、アゾビスイソブチロニトリル (59 mg, 0.36 mmol)、四塩化炭素 (50 mL)、N-ブロモスクシンイミド (4.7 g, 26.4 mmol)を入れ、アルゴンガスで置換を行った後、穏やかに80 ℃に加熱し、そのまま1時間攪拌し、室温まで冷却した。沈殿を濾過し、濾液を減圧下で濃縮することで、薄黄色の固体として化合物3を得た。(収量4.99 g, 収率100 %)
これ以上精製することなく次の反応に用いた。以下に化合物3の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 2.31-2.41(m, 2H), 2.70-2.79 (m, 2H), 5.65 (t
, 2H, J =2.0 Hz), 7.24-7.28 (m, 2H), 7.31-7.34 (m, 2H)質量分析:GC-MS m/z = 413 (M+)
Compound 2 (3.1 g, 12 mmol), azobisisobutyronitrile (59 mg, 0.36 mmol), carbon tetrachloride (50 mL), N-bromosuccinimide (4.7 g, 26.4 mmol) in a 100 mL round bottom flask After replacing with argon gas, the mixture was gently heated to 80 ° C., stirred for 1 hour as it was, and cooled to room temperature. The precipitate was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain Compound 3 as a pale yellow solid. (Yield 4.99 g, Yield 100%)
Used in the next reaction without further purification. The analysis results of Compound 3 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 2.31-2.41 (m, 2H), 2.70-2.79 (m, 2H), 5.65 (t
, 2H, J = 2.0 Hz), 7.24-7.28 (m, 2H), 7.31-7.34 (m, 2H) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 413 (M +)

<化合物4の合成>
1,4-dibromo-1,2,3,4-tetrahydronaphthaleneは化合物3と同様、J. Org. Chem.1999, 64, 9365-9373に記載の方法で合成したものを原料として用いた。
<Synthesis of Compound 4>
1,4-dibromo-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene was used as a raw material in the same manner as Compound 3, synthesized by the method described in J. Org. Chem. 1999, 64, 9365-9373.

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100mLの丸底フラスコにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド5水和物 (3.62 g, 20 mmol)、酢酸 (1.21 g, 20 mmol)、ジメチルホルムアミド(以下DMF)(30 mL)を入れ、アルゴン置換した後、室温で2.5時間攪拌した。そこへ、1,4-dibromo-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (2.90 g, 10 mmol)を加え、さらに室温で16時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル100 mLで希釈し、純水200 mLを加え、有機層を分離した。水層は酢酸エチル30 mLで4回抽出し合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾液を濃縮し、薄い褐色の固体を得た。これをヘキサンで洗浄し、無色の固体として化合物4を得た。(収量1.50 g, 収率60.6 %、ラセミ体とメソ体の5:6の混合物)
ヘキサンから再結晶することで、ラセミ体とメソ体をそれぞれ分離した。
以下に化合物4の分析結果を示す。
ラセミ体
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 1.96-1.99 (m, 2H), 2.07 (s, 6H), 2.27-2.30 (m, 2H), 6.05 (t, 2H, J =2.3 Hz), 7.34 (br, 4H)
メソ体
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 2.09-2.12(m, 4H), 2.13 (s, 6H), 5.96-5.98 (m, 2H), 7.32 (br, 4H)
質量分析:GC-MS m/z = 248 (M+)
A 100 mL round bottom flask was charged with tetramethylammonium hydroxide pentahydrate (3.62 g, 20 mmol), acetic acid (1.21 g, 20 mmol), dimethylformamide (hereinafter DMF) (30 mL), and purged with argon. Stir at room temperature for 2.5 hours. 1,4-dibromo-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (2.90 g, 10 mmol) was added thereto, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours. The reaction solution was diluted with 100 mL of ethyl acetate, 200 mL of pure water was added, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted four times with 30 mL of ethyl acetate, and the combined organic layer was washed with a saturated sodium hydrogen carbonate solution, followed by saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The filtrate was concentrated to give a light brown solid. This was washed with hexane to obtain Compound 4 as a colorless solid. (Yield 1.50 g, Yield 60.6%, 5: 6 mixture of racemic and meso forms)
By recrystallization from hexane, the racemate and meso form were separated.
The analysis results of Compound 4 are shown below.
Racemic body
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 1.96-1.99 (m, 2H), 2.07 (s, 6H), 2.27-2.30 (m, 2H), 6.05 (t, 2H, J = 2.3 Hz ), 7.34 (br, 4H)
Meso body
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 2.09-2.12 (m, 4H), 2.13 (s, 6H), 5.96-5.98 (m, 2H), 7.32 (br, 4H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 248 (M +)

<化合物5の合成> <Synthesis of Compound 5>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100mLの丸底フラスコにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド5水和物 (3.62 g, 20 mmol)、カプロン酸 (2.51 mL, 20 mmol)、DMF (30 mL)を入れ、アルゴン置換した後、室温で2.5時間攪拌した。そこへ、化合物3 (4.16 g, 10 mmol)を加え、さらに室温で16時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル100 mLで希釈し、純水200 mLを加え、有機層を分離した。水層は酢酸エチル30 mLで4回抽出し合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾液を濃縮し、オレンジ色のオイルを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:トルエン→酢酸エチル/トルエン (5/95, v/v))にて精製することにより、無色のオイルとして化合物5を得た。(収量2.44 g, 収率50.2 %) 以下に化合物5の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.87-0.90 (m, 6H), 1.24-1.34 (m, 8H), 1.60-1.67 (m, 4H), 1.90-1.94 (m, 2H), 2.23-2.34 (m, 6H), 5.98 (d, 2H, J =3.5 Hz), 7.06 (d, 2H, J =8.0 Hz), 7.63-7.66 (m, 2H)
質量分析:GC-MS m/z = 486 (M+)
以上の分析結果から、合成したものが、化合物5の構造と矛盾がないことを確認した。
Place tetramethylammonium hydroxide pentahydrate (3.62 g, 20 mmol), caproic acid (2.51 mL, 20 mmol), DMF (30 mL) in a 100 mL round bottom flask, purge with argon, and then at room temperature for 2.5 hours Stir. Compound 3 (4.16 g, 10 mmol) was added thereto, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours. The reaction solution was diluted with 100 mL of ethyl acetate, 200 mL of pure water was added, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted four times with 30 mL of ethyl acetate, and the combined organic layer was washed with a saturated sodium hydrogen carbonate solution, followed by saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The filtrate was concentrated to give an orange oil. This was purified by silica gel column chromatography (solvent: toluene → ethyl acetate / toluene (5/95, v / v)) to obtain Compound 5 as a colorless oil. (Yield 2.44 g, Yield 50.2%) The analysis results of Compound 5 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.87-0.90 (m, 6H), 1.24-1.34 (m, 8H), 1.60-1.67 (m, 4H), 1.90-1.94 (m, 2H) , 2.23-2.34 (m, 6H), 5.98 (d, 2H, J = 3.5 Hz), 7.06 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.63-7.66 (m, 2H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 486 (M +)
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 5.

<化合物6の合成> <Synthesis of Compound 6>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100mLの丸底フラスコにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド5水和物 (3.62 g, 20 mmol)、ピバル酸 (2.04 g, 20 mmol)、DMF (30 mL)を入れ、アルゴン置換した後、室温で2.5時間攪拌した。そこへ、化合物3 (4.16 g, 10 mmol)を加え、さらに室温で16時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル100 mLで希釈し、純水200 mLを加え、有機層を分離した。水層は酢酸エチル30 mLで4回抽出し、合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾液を濃縮し、薄いオレンジ色の固体を得た。これをエタノールから再結晶(2回)することで、薄黄色の結晶として化合物6を得た。(収量1.93 g, 収率42.0 %) 以下に化合物6の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 1.18 (s, 18H), 1.20 (s, 18H), 1.87-1.92 (m, 4H), 2.21-2.24 (m, 4H), 5.94 (d, 4H, J =2.3 Hz), 7.02 (d, 2H, J =8.0 Hz), 7.62-7.63 (m, 2H), 7.64-7.65 (m, 2H)
質量分析:GC-MS m/z = 458 (M+)
融点:114.0-115.5 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物6の構造と矛盾がないことを確認した。
Put tetramethylammonium hydroxide pentahydrate (3.62 g, 20 mmol), pivalic acid (2.04 g, 20 mmol), DMF (30 mL) in a 100 mL round bottom flask, purge with argon, and then 2.5 hours at room temperature Stir. Compound 3 (4.16 g, 10 mmol) was added thereto, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours. The reaction solution was diluted with 100 mL of ethyl acetate, 200 mL of pure water was added, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted four times with 30 mL of ethyl acetate, and the combined organic layers were washed with saturated sodium bicarbonate solution, followed by saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The filtrate was concentrated to give a pale orange solid. This was recrystallized from ethanol (twice) to obtain Compound 6 as pale yellow crystals. (Yield 1.93 g, Yield 42.0%) The analysis results of Compound 6 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 1.18 (s, 18H), 1.20 (s, 18H), 1.87-1.92 (m, 4H), 2.21-2.24 (m, 4H), 5.94 (d , 4H, J = 2.3 Hz), 7.02 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.62-7.63 (m, 2H), 7.64-7.65 (m, 2H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 458 (M +)
Melting point: 114.0-115.5 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 6.

<化合物7の合成> <Synthesis of Compound 7>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100mLの丸底フラスコにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド5水和物 (3.62 g, 20 mmol)、3,3,3-トリフルオロプロパン酸 (2.56 g, 20 mmol)、DMF (30 mL)を入れ、アルゴン置換した後、室温で2.5時間攪拌した。そこへ、化合物3(4.16 g, 10 mmol)を加え、さらに室温で48時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル100 mLで希釈し、純水200 mLを加え、有機層を分離した。水層は酢酸エチル30 mLで4回抽出し、合わせた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾液を濃縮し、褐色の液体を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:酢酸エ/ヘキサン(1/2, v/v) + 2%トリエチルアミン添加)にて精製す
ることにより、淡黄色のオイルを得た。(収量2.44 g)
さらにリサイクル分取HPLC(日本分析工業社製、LC-9104)にて精製することにより、無色のオイルとして化合物7を得た(収量1.2 g, 収率25 %) 以下に化合物7の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):1.99-2.31 (m, 4H, H2, H3), 3.14-3.30 (m, 4H, -CH2CF3), 5.96-6.08 (m, 2H, H1, H4), 7.05-7.10 (m, 1H, ArH), 7.66-7.71 (m, 2H, ArH)
質量分析:GC-MS m/z = 510(M+)
以上の分析結果から、合成したものが、化合物7の構造と矛盾がないことを確認した。
In a 100 mL round bottom flask, add tetramethylammonium hydroxide pentahydrate (3.62 g, 20 mmol), 3,3,3-trifluoropropanoic acid (2.56 g, 20 mmol), DMF (30 mL), argon After the replacement, the mixture was stirred at room temperature for 2.5 hours. Compound 3 (4.16 g, 10 mmol) was added thereto, and the mixture was further stirred at room temperature for 48 hours. The reaction solution was diluted with 100 mL of ethyl acetate, 200 mL of pure water was added, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted four times with 30 mL of ethyl acetate, and the combined organic layers were washed with saturated sodium bicarbonate solution, followed by saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The filtrate was concentrated to give a brown liquid. This was purified by silica gel column chromatography (solvent: acetate / hexane (1/2, v / v) + 2% triethylamine added) to obtain a pale yellow oil. (Yield 2.44 g)
Furthermore, it refine | purified by recycle preparative HPLC (the Nippon Analytical Industrial Co., Ltd. make, LC-9104), and the compound 7 was obtained as colorless oil (yield 1.2 g, 25% of yield) Below, the analysis result of the compound 7 is shown. Show.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 1.99-2.31 (m, 4H, H2, H3), 3.14-3.30 (m, 4H, -CH2CF3), 5.96-6.08 (m, 2H, H1, H4), 7.05-7.10 (m, 1H, ArH), 7.66-7.71 (m, 2H, ArH)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 510 (M +)
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 7.

[合成例2]
[化合物中間体の合成2]
<化合物8の合成>
[Synthesis Example 2]
[Synthesis of Compound Intermediate 2]
<Synthesis of Compound 8>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

十分に乾燥させた200 mLの丸底フラスコに、チエノ[3, 2-b]チオフェン(2.81 g, 20.0 mmol)を入れ、アルゴン置換を行った後、脱水テトラヒドロフラン(以下THF) (50 mL)を加え、アセトン-ドライアイス浴で-78 ℃まで冷却し、n-ブチルリチウム(2.2eq, 28.1 mL (1.6 Mヘキサン溶液), 44 mmol)を15分かけて滴下し、反応系内を室温まで昇温し、そのまま16時間攪拌を行った。再び-78℃に冷却し、トリメチルスズクロリド (2.5 eq, 50 mL (1.0 Mヘキサン溶液), 50 mmol)を一度に加え、反応系内を室温まで昇温させ、24時間攪拌を行った。
水(80 mL)を加えて、クエンチし、酢酸エチルを加えて有機層を分離した。有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、さらに硫酸ナトリウムで乾燥を行い、濾液を濃縮し、褐色の固体を得た。これをアセトニトリルから再結晶(繰り返し3回)することにより、無色の結晶として化合物8を得た。(収量5.0 g, 54.1 %)
以下に化合物8の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.38 (s, 18H), 7.23 (s, 2H)
質量分析:GC-MS m/z = 466(M+)
以上の分析結果から、合成したものが、化合物8の構造と矛盾がないことを確認した。
Thieno [3,2-b] thiophene (2.81 g, 20.0 mmol) was placed in a well-dried 200 mL round bottom flask, purged with argon, and dehydrated tetrahydrofuran (THF) (50 mL) was added. Then, it was cooled to -78 ° C in an acetone-dry ice bath, n-butyllithium (2.2 eq, 28.1 mL (1.6 M hexane solution), 44 mmol) was added dropwise over 15 minutes, and the reaction system was allowed to warm to room temperature. The mixture was warmed and stirred for 16 hours. The mixture was cooled again to −78 ° C., trimethyltin chloride (2.5 eq, 50 mL (1.0 M hexane solution), 50 mmol) was added all at once, the temperature of the reaction system was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 24 hours.
Water (80 mL) was added to quench and ethyl acetate was added to separate the organic layer. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium carbonate solution and then with a saturated saline solution, further dried over sodium sulfate, and the filtrate was concentrated to obtain a brown solid. This was recrystallized from acetonitrile (repeated three times) to obtain Compound 8 as colorless crystals. (Yield 5.0 g, 54.1%)
The analysis results of Compound 8 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.38 (s, 18H), 7.23 (s, 2H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 466 (M +)
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 8.

<化合物9の合成> <Synthesis of Compound 9>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

ベンゾ[1,2-b:4,5-b´]ジチオフェンは、特願2009-061749と同様にJ. Org. Chem., 2005, 70 (25), pp 10569-10571およびOrg. Lett., 2009, 11 (11), pp 2473-2475に記載の方法に従って合成したものを原料として用いた。
十分に乾燥させた200 mLの丸底フラスコに、ベンゾ[1,2-b:4,5-b´]ジチオフェン(3.81 g, 20.0 mmol)を入れ、アルゴン置換を行った後、脱水THF (50 mL)を加え、アセトン-ドライアイス浴で-78 ℃まで冷却し、n-ブチルリチウム(2.2eq, 28.1 mL (1.6 Mヘキサン溶液), 44 mmol)を15分かけて滴下し、反応系内を室温まで昇温し、そのまま16時間攪拌を行った。再び-78℃に冷却し、トリメチルスズクロリド (2.5 eq, 50 mL (1.0 Mヘキサン溶液), 50 mmol)を一度に加え、反応系内を室温まで昇温させ、24時間攪拌を行った。水(80 mL)を加えて、クエンチし、酢酸エチルを加えて有機層を分離した。有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、さらに硫酸ナトリウムで乾燥を行い、濾液を濃縮し、褐色の固体を得た。これをアセトニトリルから再結晶(繰り返し3回)することにより、薄黄色の結晶として化合物9を得た。(収量7.48 g, 72.5 %)
以下に化合物9の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.44 (s, 18H), 7.41 (s, 2H), 8.27 (s, 2H)
質量分析:GC-MS m/z = 518(M+)
以上の分析結果から、合成したものが、化合物9の構造と矛盾がないことを確認した。
Benzo [1,2-b: 4,5-b ′] dithiophene can be synthesized as described in J. Org. Chem., 2005, 70 (25), pp 10569-10571 and Org. Lett. What was synthesize | combined according to the method of 2009, 11 (11), pp 2473-2475 was used as a raw material.
Benzo [1,2-b: 4,5-b ′] dithiophene (3.81 g, 20.0 mmol) was placed in a well-dried 200 mL round-bottom flask, purged with argon, and dehydrated THF (50 mL), cooled to -78 ° C in an acetone-dry ice bath, and n-butyllithium (2.2 eq, 28.1 mL (1.6 M hexane solution), 44 mmol) was added dropwise over 15 minutes. The mixture was warmed to room temperature and stirred for 16 hours. The mixture was cooled again to −78 ° C., trimethyltin chloride (2.5 eq, 50 mL (1.0 M hexane solution), 50 mmol) was added all at once, the temperature of the reaction system was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 24 hours. Water (80 mL) was added to quench and ethyl acetate was added to separate the organic layer. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium carbonate solution and then with a saturated saline solution, further dried over sodium sulfate, and the filtrate was concentrated to obtain a brown solid. This was recrystallized from acetonitrile (repeated three times) to obtain Compound 9 as pale yellow crystals. (Yield 7.48 g, 72.5%)
The analysis results of Compound 9 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.44 (s, 18H), 7.41 (s, 2H), 8.27 (s, 2H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 518 (M +)
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 9.

<化合物10の合成> <Synthesis of Compound 10>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

2, 7-ジヨード[1]ベンゾチエノ[3,2−b][1]ベンゾチオフェンはZh.Org.Khim.,16,2,383(1980)およびJ.Am.Chem.Soc.128,12604(2006)を参考にして合成したものを原料として用いた。 十分に乾燥させた300 mLの丸底フラスコに、2, 7-ジヨード[1]ベンゾチエノ[3,2−b][1]ベンゾチオフェン(4.92 g, 10.0 mmol)を入れ、アルゴン置換を行った後、脱水THF (150 mL)を加え、アセトン-ドライアイス浴で-78 ℃まで冷却し、n-ブチルリチウム(2.2eq, 14.1 mL (1.6 Mヘキサン溶液), 22 mmol)を15分かけて滴下し、反応系内を室温まで昇温し、そのまま16時間攪拌を行った。再び-78℃に冷却し、トリメチルスズクロリド (2.5 eq, 25 mL (1.0 Mヘキサン溶液), 25 mmol)を一度に加え、反応系内を室温まで昇温させ、24時間攪拌を行った。水(80 mL)を加えて、クエンチし、クロロホルムを加えて有機層を分離した。有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、さらに硫酸ナトリウムで乾燥を行い、濾液を濃縮し褐色の固体を得た。これをトルエン、続けてアセトニトリルから再結晶することにより、薄褐色の結晶として化合物10を得た。(収量3.40 g, 60.0 %)
以下に化合物10の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.37 (s, 18H), 7.55 (d, 2H, J =8.6 Hz) , 7.87 (d, 2H, J =7.5 Hz), 8.04 (s, 2H)
質量分析:GC-MS m/z = 566 (M+)
以上の分析結果から、合成したものが、化合物10の構造と矛盾がないことを確認した。
TTPTT-Sn
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.51 (s, 18H),7.35 (s, 2H) , 8.25 (d, 2H)
2,7-Diiodo [1] benzothieno [3,2-b] [1] benzothiophene is described in Zh. Org. Khim. 16, 2, 383 (1980) and J.A. Am. Chem. Soc. 128, 12604 (2006) was used as a raw material. 2, 7-diiodo [1] benzothieno [3,2-b] [1] benzothiophene (4.92 g, 10.0 mmol) was placed in a well-dried 300 mL round-bottomed flask and purged with argon. , Dehydrated THF (150 mL) was added, cooled to -78 ° C in an acetone-dry ice bath, and n-butyllithium (2.2 eq, 14.1 mL (1.6 M hexane solution), 22 mmol) was added dropwise over 15 minutes. The reaction system was warmed to room temperature and stirred for 16 hours. The mixture was cooled again to −78 ° C., trimethyltin chloride (2.5 eq, 25 mL (1.0 M hexane solution), 25 mmol) was added in one portion, the temperature of the reaction system was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 24 hours. Water (80 mL) was added to quench, and chloroform was added to separate the organic layer. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium carbonate solution and then with a saturated saline solution, further dried over sodium sulfate, and the filtrate was concentrated to obtain a brown solid. This was recrystallized from toluene, followed by acetonitrile to obtain Compound 10 as light brown crystals. (Yield 3.40 g, 60.0%)
The analysis results of Compound 10 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.37 (s, 18H), 7.55 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.87 (d, 2H, J = 7.5 Hz), 8.04 (s, 2H)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 566 (M +)
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 10.
TTPTT-Sn
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.51 (s, 18H), 7.35 (s, 2H), 8.25 (d, 2H)

[合成例3;前駆体分子の合成]
<化合物11の合成>
[Synthesis Example 3; Synthesis of precursor molecule]
<Synthesis of Compound 11>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物5 (973 mg, 2.0 mmol)、化合物8 (466 mg, 1 mmol)、DMF (10 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (18.3 mg, 0.02 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (24.4 mg, 0.08 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下室温で20時間攪拌した。反応溶液をクロロホルムで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、水を加え、有機層を分離した。水層はクロロホルムで3回抽出を行い、合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾液を濃縮し、赤色の液体を得た。これをカラムクロマトグラフィー(固定層:(中性シリカゲル(関東化学製)+10 wt%フッ化カリウム, 溶媒:ヘキサン/酢酸エチル, 9/1→8/2, v/v)にて精製することにより、黄色の固体を得た。これをヘキサン/エタノールから再結晶することにより、黄色の固体として化合物11を得た。(収量680 mg, 収率79.3 %

以下に化合物の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ): 0.87-0.89 (m, 12H), 1.28-1.33 (m, 16H), 1.61-1.69 (m, 8H), 1.96-2.01 (m, 4H), 2.28-2.36 (m, 12H), 6.08 (d, 4H, J =12.1 Hz), 7.37 (d, 2H, J =8.6 Hz), 7.48 (s, 2H), 7.57-7.59 (m, 4H)
融点:113.7-114.7 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物11の構造と矛盾がないことを確認した

元素分析(C50H64O8S2):C, 69.92; H, 7.67; O, 14.85; S, 7.44(実測値)、C, 70.06; H, 7.53; O, 14.93; S, 7.48(理論値)
Compound 5 (973 mg, 2.0 mmol), compound 8 (466 mg, 1 mmol) and DMF (10 mL) were placed in a 100 mL round bottom flask, and after bubbling with argon gas for 30 minutes, tris (dibenzylideneacetone) was added. ) Dipalladium (0) (18.3 mg, 0.02 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (24.4 mg, 0.08 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with chloroform, insoluble material was removed by Celite filtration, water was added, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted three times with chloroform, and the combined organic layer was washed with a saturated aqueous potassium fluoride solution, followed by saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The filtrate was concentrated to give a red liquid. This is purified by column chromatography (fixed layer: (neutral silica gel (Kanto Chemical) + 10 wt% potassium fluoride, solvent: hexane / ethyl acetate, 9/1 → 8/2, v / v) Gave a yellow solid which was recrystallized from hexane / ethanol to give compound 11 as a yellow solid (yield 680 mg, 79.3% yield).
)
The compound analysis results are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.87-0.89 (m, 12H), 1.28-1.33 (m, 16H), 1.61-1.69 (m, 8H), 1.96-2.01 (m, 4H) , 2.28-2.36 (m, 12H), 6.08 (d, 4H, J = 12.1 Hz), 7.37 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 7.48 (s, 2H), 7.57-7.59 (m, 4H)
Melting point: 113.7-114.7 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 11.
Elemental analysis (C 50 H 64 O 8 S 2): C, 69.92; H, 7.67; O, 14.85; S, 7.44 ( Found), C, 70.06; H, 7.53; O, 14.93; S, 7.48 ( theoretical value)

<化合物12の合成> <Synthesis of Compound 12>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物6 (2.0 mmol, 917 mg)、化合物8 (466 mg, 1 mmol)、DMF (10 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (18.3 mg, 0.02 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (24.4 mg, 0.08 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下室温で24時間、続けて50 ℃で3時間攪拌した。反応溶液をトルエンで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、濾液に水を加え、有機層を分離した。水層はトルエンで抽出を行った。合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾液を濃縮し得られた固体をヘキサンで洗浄することにより、黄色の固体として化合物12を得た。(収量320 mg, 収率40.0 %)
以下に化合物12の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):1.21 (s, 18H), 1.24 (s, 18H), 1.90-1.96 (m, 4
H), 2.30 (dt, 4H, J1 =9.2 Hz, J2 =2.3 Hz ), 6.03 (d, 4H, J =13.2 Hz), 7.32 (d, 2
H, J =8.0 Hz 7.46 (s, 2H), 7.53 (d, 2H, J =1.7 Hz), 7.58 (dd, 2H, J1 =8.0 Hz, J2
=2.3 Hz)
分解点:275.2 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物12の構造と矛盾がないことを確認した

元素分析(C46H56O8S2):C, 68.87; H, 6.95; O, 16.08; S, 8.10(実測値)、C, 68.97;
H, 7.05; O, 15.98; S, 8.01 (理論値)
In a 100 mL round bottom flask, compound 6 (2.0 mmol, 917 mg), compound 8 (466 mg, 1 mmol) and DMF (10 mL) were placed, and after bubbling with argon gas for 30 minutes, tris (dibenzylideneacetone) was added. ) Dipalladium (0) (18.3 mg, 0.02 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (24.4 mg, 0.08 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours and then at 50 ° C. for 3 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with toluene, insoluble materials were removed by Celite filtration, water was added to the filtrate, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with toluene. The combined organic layers are washed with a saturated aqueous potassium fluoride solution followed by saturated brine, dried over magnesium sulfate, and the filtrate is concentrated. The resulting solid is washed with hexane to obtain compound 12 as a yellow solid. It was. (Yield 320 mg, Yield 40.0%)
The analysis results of Compound 12 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 1.21 (s, 18H), 1.24 (s, 18H), 1.90-1.96 (m, 4
H), 2.30 (dt, 4H, J 1 = 9.2 Hz, J 2 = 2.3 Hz), 6.03 (d, 4H, J = 13.2 Hz), 7.32 (d, 2
H, J = 8.0 Hz 7.46 (s, 2H), 7.53 (d, 2H, J = 1.7 Hz), 7.58 (dd, 2H, J 1 = 8.0 Hz, J 2
= 2.3 Hz)
Decomposition point: 275.2 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 12.
Elemental analysis (C 46 H 56 O 8 S 2): C, 68.87; H, 6.95; O, 16.08; S, 8.10 ( Found), C, 68.97;
H, 7.05; O, 15.98; S, 8.01 (theoretical value)

<化合物13の合成> <Synthesis of Compound 13>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物7 (1020 mg, 2.0 mmol)、化合物8 (466 mg, 1 mmol)、DMF (10 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (18.3 mg, 0.02 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (24.4 mg, 0.08 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下室温で16時間、続けて80 ℃で8時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチルで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、濾液に水を加え、有機層を分離した。水層は酢酸エチルで抽出を行った。合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾液を濃縮し、黄色の固体を得た。これをカラムクロマトグラフィー(固定層:(中性シリカゲル(関東化学製)+10 wt%フッ化カリウム, 溶媒:ヘキサン/酢酸エチル(2/1, v/v)+ 2%トリエチルアミン添加)にて精製することにより、黄色の固体を得た。
さらにリサイクル分取HPLC(日本分析工業社製, LC-9104, 溶媒:THF)にて精製するこ
とにより、淡黄色の結晶として化合物13を得た(収量200 mg, 収率22.1 %)
以下に化合物13の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):2.06-2.35 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.16-3.3.33 (m, 8H, -CH2CF3), 6.07-6.18 (m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.36-7.41 (m, 2H, ArH), 7.50 (d, 2H, J= 6.9 Hz, ArH), 7.57-7.64 (m, 4H, ArH)
分解点:197.5 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物13の構造と矛盾がないことを確認した

元素分析(C38H28F12O8S2):C, 50.65; H, 3.02; O, 14.00; S, 7.19(実測値)、C, 50.45; H, 3.12; O, 14.15; S, 7.09(理論値)
Compound 100 (1020 mg, 2.0 mmol), compound 8 (466 mg, 1 mmol), DMF (10 mL) were placed in a 100 mL round bottom flask, and argon gas was bubbled for 30 minutes, followed by tris (dibenzylideneacetone). ) Dipalladium (0) (18.3 mg, 0.02 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (24.4 mg, 0.08 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours and then at 80 ° C. for 8 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with ethyl acetate, insoluble material was removed by Celite filtration, water was added to the filtrate, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layers were washed with saturated aqueous potassium fluoride, followed by saturated brine, dried over magnesium sulfate, and the filtrate was concentrated to give a yellow solid. This was purified by column chromatography (fixed layer: (neutral silica gel (Kanto Chemical) + 10 wt% potassium fluoride, solvent: hexane / ethyl acetate (2/1, v / v) + 2% triethylamine added)) As a result, a yellow solid was obtained.
Furthermore, it refine | purified by recycle preparative HPLC (the Japan Analytical Industrial Co., Ltd. LC-9104, solvent: THF), and the compound 13 was obtained as a pale yellow crystal | crystallization (yield 200 mg, yield 22.1%)
The analysis results of Compound 13 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 2.06-2.35 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.16-3.3.33 (m, 8H, -CH2CF3), 6.07-6.18 (m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.36-7.41 (m, 2H, ArH), 7.50 (d, 2H, J = 6.9 Hz, ArH), 7.57-7.64 (m, 4H, ArH)
Decomposition point: 197.5 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 13.
Elemental analysis (C 38 H 28 F 12 O 8 S 2 ): C, 50.65; H, 3.02; O, 14.00; S, 7.19 (actual value), C, 50.45; H, 3.12; O, 14.15; S, 7.09 (Theoretical value)

<化合物14の合成> <Synthesis of Compound 14>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物7 (1887 mg, 3.7 mmol)、化合物9 (929 mg, 1.8 mmol)、DMF (25 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (32.9 mg, 0.036 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (43.9 mg, 0.144 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下80 ℃で4時間攪拌した。反応溶液をクロロホルムで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、濾液に水を加え、有機層を分離した。水層はクロロホルムで抽出を行った。合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾液を濃縮し、黄色の固体を得た。これをリサイクル分取HPLC(日本分析工業社製, LC-9104, 溶媒:THF)にて精製することにより、淡黄色の結晶として化合物14を得た(収量340 mg, 収率20.0 %)
以下に化合物14の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):2.08-2.37 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.20-3.3.34 (m, 8H, -CH2CF3), 6.09-6.6.21 (m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.40-7.47 (m, 2H, ArH), 7.60 (d, 2H, J= 7.5 Hz, ArH), 7.68-7.75 (m, 4H, ArH), 8.22 (s, 2H)
分解点:231 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物14の構造と矛盾がないことを確認した。
元素分析(C42H30F12O8S2):C, 52.74; H, 3.28; O, 13.70; S, 6.52 (実測値)、C, 52.
83; H, 3.17; O, 13.41; S, 6.72 (理論値)
In a 100 mL round bottom flask, compound 7 (1887 mg, 3.7 mmol), compound 9 (929 mg, 1.8 mmol) and DMF (25 mL) were placed, and after bubbling with argon gas for 30 minutes, tris (dibenzylideneacetone) was added. ) Dipalladium (0) (32.9 mg, 0.036 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (43.9 mg, 0.144 mmol) were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with chloroform, insoluble material was removed by Celite filtration, water was added to the filtrate, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with chloroform. The combined organic layers were washed with saturated aqueous potassium fluoride, followed by saturated brine, dried over magnesium sulfate, and the filtrate was concentrated to give a yellow solid. This was purified by recycle preparative HPLC (manufactured by Nippon Analytical Industrial Co., Ltd., LC-9104, solvent: THF) to obtain Compound 14 as light yellow crystals (yield 340 mg, yield 20.0%).
The analysis results of Compound 14 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 2.08-2.37 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.20-3.3.34 (m, 8H, -CH2CF3), 6.09-6.6.21 ( m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.40-7.47 (m, 2H, ArH), 7.60 (d, 2H, J = 7.5 Hz, ArH), 7.68-7.75 (m, 4H, ArH), 8.22 (s , 2H)
Decomposition point: 231 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 14.
Elemental analysis (C 42 H 30 F 12 O 8 S 2): C, 52.74; H, 3.28; O, 13.70; S, 6.52 ( Found), C, 52.
83; H, 3.17; O, 13.41; S, 6.72 (theoretical value)

<化合物15の合成> <Synthesis of Compound 15>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物5 (1020 mg, 2.1 mmol)、化合物10 (492 mg, 1.0 mmol)、DMF/トルエン (25 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (32.9 mg, 0.036 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (43.9 mg, 0.144 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下80 ℃で12時間攪拌した。反応溶液をクロロホルムで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、濾液に水を加え、有機層を分離した。水層はクロロホルムで抽出を行った。合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾液を濃縮し、黄色の固体を得た。これをカラムクロマトグラフィー(固定層:(中性シリカゲル(関東化学製)+10 wt%フッ化カリウム, 溶媒:ジクロロメタン/酢酸エチル(3/1, v/v)+ 2%トリエチルアミン添加)にて精製することにより、黄色の固体を得た。
続けてリサイクル分取HPLC(日本分析工業社製, LC-9104, 溶媒:THF)にて精製することにより、淡黄色の結晶として化合物15を得た(収量210 mg, 収率42.7 %)
以下に化合物15の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):0.85-0.91 (m, 12H), 1.29-1.33 (m, 16H), 1.63-
1.69 (m, 8H), 1.99-2.04 (m, 4H), 2.32-2.37 (m, 12H), 6.15 (d, 4H, J =18.9 Hz), 7
.46 (d, 2H, J =8.0 Hz), 7.65-7.69 (m, 6H), 7.95 (d, 2H, J =8.0 Hz), 8.11 (d, 2H,
J = 1.2 Hz)
融点:179.0 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物15の構造と矛盾がないことを確認した。
元素分析(C58H68O8S2):C, 72.50; H, 7.43; O, 13.57; S, 6.49(実測値)、C, 72.77
; H, 7.16; O, 13.37; S, 6.70(理論値)
In a 100 mL round bottom flask, compound 5 (1020 mg, 2.1 mmol), compound 10 (492 mg, 1.0 mmol), DMF / toluene (25 mL) were added, and argon gas was bubbled for 30 minutes. Benzylideneacetone) dipalladium (0) (32.9 mg, 0.036 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (43.9 mg, 0.144 mmol) were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 12 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with chloroform, insoluble material was removed by Celite filtration, water was added to the filtrate, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with chloroform. The combined organic layers were washed with saturated aqueous potassium fluoride, followed by saturated brine, dried over magnesium sulfate, and the filtrate was concentrated to give a yellow solid. This was purified by column chromatography (fixed layer: (neutral silica gel (Kanto Chemical) + 10 wt% potassium fluoride, solvent: dichloromethane / ethyl acetate (3/1, v / v) + 2% triethylamine added)) As a result, a yellow solid was obtained.
Subsequently, it was purified by recycle preparative HPLC (manufactured by Nihon Analytical Industrial Co., Ltd., LC-9104, solvent: THF) to obtain Compound 15 as pale yellow crystals (yield 210 mg, yield 42.7%).
The analysis results of Compound 15 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 0.85-0.91 (m, 12H), 1.29-1.33 (m, 16H), 1.63-
1.69 (m, 8H), 1.99-2.04 (m, 4H), 2.32-2.37 (m, 12H), 6.15 (d, 4H, J = 18.9 Hz), 7
.46 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 7.65-7.69 (m, 6H), 7.95 (d, 2H, J = 8.0 Hz), 8.11 (d, 2H,
(J = 1.2 Hz)
Melting point: 179.0 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 15.
Elemental analysis (C 58 H 68 O 8 S 2): C, 72.50; H, 7.43; O, 13.57; S, 6.49 ( Found), C, 72.77
; H, 7.16; O, 13.37; S, 6.70 (theoretical value)

<化合物16の合成> <Synthesis of Compound 16>

Figure 0005664897
Figure 0005664897

100 mLの丸底フラスコに、化合物7 (1020 mg, 2.1 mmol)、化合物10(492 mg, 1.0 mmol)、DMF/トルエン (25 mL)を入れ、アルゴンガスを30分間バブリングした後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) (18.3 mg, 0.02 mmol)、トリ(オルトトリル)ホスフィン (24.4 mg, 0.08 mmol)を加え、アルゴン雰囲気下80 ℃で8時間攪拌した。反応溶液をクロロホルムで希釈し、セライト濾過で不溶物を除去し、濾液に水を加え、有機層を分離した。水層はクロロホルムで抽出を行った。合わせた有機層を飽和フッ化カリウム水溶液、続けて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾液を濃縮し、黄色の固体を得た。これをカラムクロマトグラフィー(固定層:(中性シリカゲル(関東化学製)+10 wt%フッ化カリウム, 溶媒:ジクロロメタン/酢酸エチル(3/1, v/v)+ 2%トリエチルアミン添加)にて精製することにより、黄色の固体を得た。
続けて、リサイクル分取HPLC(日本分析工業社製, LC-9104, 溶媒:THF)にて精製する
ことにより、淡黄色の結晶として化合物16を得た(収量180 mg, 収率 36.5%)
以下に化合物16の分析結果を示す。
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):2.08-2.38 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.19-3
.33 (m, 8H, -CH2CF3),6.12-6.25 (m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.48-7.50 (m, 2H, Ar
H), 7.65-7.73 (m, 6H, ArH), 7.97 (d, 2H, J=8.6 Hz, ArH), 8.12 (d, 2H, J= 1.2 Hz,
ArH)
分解点:218 ℃
以上の分析結果から、合成したものが、化合物16の構造と矛盾がないことを確認した

元素分析(C46H32F12O8S2):C, 55.17; H, 3.41; O, 12.95; S, 6.07(理論値)、C, 54.98; H, 3.21; O, 12.74; S, 6.38(理論値)
In a 100 mL round bottom flask, compound 7 (1020 mg, 2.1 mmol), compound 10 (492 mg, 1.0 mmol), DMF / toluene (25 mL) were charged, and argon gas was bubbled for 30 minutes. Benzylideneacetone) dipalladium (0) (18.3 mg, 0.02 mmol) and tri (orthotolyl) phosphine (24.4 mg, 0.08 mmol) were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 8 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was diluted with chloroform, insoluble material was removed by Celite filtration, water was added to the filtrate, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with chloroform. The combined organic layers were washed with saturated aqueous potassium fluoride, followed by saturated brine, dried over magnesium sulfate, and the filtrate was concentrated to give a yellow solid. This was purified by column chromatography (fixed layer: (neutral silica gel (Kanto Chemical) + 10 wt% potassium fluoride, solvent: dichloromethane / ethyl acetate (3/1, v / v) + 2% triethylamine added)) As a result, a yellow solid was obtained.
Subsequently, purification was performed by recycle preparative HPLC (manufactured by Nippon Analytical Industries, Ltd., LC-9104, solvent: THF) to obtain Compound 16 as light yellow crystals (yield 180 mg, yield 36.5%).
The analysis results of Compound 16 are shown below.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 2.08-2.38 (m, 8H, H2, H3 of Tetralin), 3.19-3
.33 (m, 8H, -CH2CF3), 6.12-6.25 (m, 4H, H1, H4 of Tetralin), 7.48-7.50 (m, 2H, Ar
H), 7.65-7.73 (m, 6H, ArH), 7.97 (d, 2H, J = 8.6 Hz, ArH), 8.12 (d, 2H, J = 1.2 Hz,
ArH)
Decomposition point: 218 ℃
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 16.
Elemental analysis (C 46 H 32 F 12 O 8 S 2 ): C, 55.17; H, 3.41; O, 12.95; S, 6.07 (theoretical), C, 54.98; H, 3.21; O, 12.74; S, 6.38 (Theoretical value)

[薄膜の作製例]
以下、本発明の膜状体の製法の実施例を最初にやや詳しく説明し、つぎに本発明の技術的要諦部分につき、理解を容易にするための簡潔な開示として、その中核たる前駆体A-(B)mからの脱離性基の脱離による目的化合物A-(C)mへの変換の内容ついて具体例により詳細に説明し、併せて、前駆体のA-(B)mの有機溶媒への溶解度についても詳細に説明するが、前駆体A-(B)mからの脱離性基の脱離による目的化合物A-(C)mへの変換は、取りも直さず、前駆体A-(B)mからの脱離性基の脱離による目的化合物A-(C)mの製法を直接示すものであることは、理解に難くないものと信じる。
[Example of thin film production]
Hereinafter, examples of the method for producing a film-like body of the present invention will be described in some detail first, and then, as a concise disclosure for facilitating understanding of the technical essential parts of the present invention, the core precursor A The details of the conversion to the target compound A- (C) m by elimination of the leaving group from-(B) m will be explained in detail by specific examples, and together with the precursor A- (B) m Although the solubility in an organic solvent will also be described in detail, the conversion to the target compound A- (C) m by elimination of the leaving group from the precursor A- (B) m is not reversible. It is believed that it is not difficult to understand that it directly indicates the production method of the target compound A- (C) m by elimination of the leaving group from the isomer A- (B) m.

合成例3で合成した化合物11,化合物14,化合物15 (各5 mg)をTHFに0.1 wt%の濃度になるように溶解させ、0.2 μmのフィルターで濾過して溶液を調製した。濃硫酸に24時間付けおき洗浄した膜厚300 nmの熱酸化膜を有するN型のシリコン基板上に、調製した溶液を100 μL滴下し、シャーレを被せてそのまま溶媒が乾燥するまで静置し、薄膜を作製した。この薄膜を偏光顕微鏡および走査型プローブ顕微鏡(コンタクトモード、Nanopics(商品名)、Seiko Instruments Inc..製)によって行ったところ、平滑な連続したアモルファス膜が得られていることが分かった
。次に前記薄膜を、アルゴン雰囲気下で250 ℃で30分間アニール処理した後に、前記と同様にして膜の観察を行った。アニール処理後は、偏光顕微鏡で色のついたドメインが複数観測され、平滑な結晶質の膜が得られていることが分かった。これは、前駆体である化合物11、化合物14、化合物15が溶解性基であるエステル基を脱離することにより、膜中でより分子間相互作用の強い化合物17,化合物18,化合物19へと変換され、結晶質になったためである。
この薄膜は、25 ℃のクロロホルム、THF, トルエン等に不溶であった。
Compound 11, Compound 14, and Compound 15 (5 mg each) synthesized in Synthesis Example 3 were dissolved in THF to a concentration of 0.1 wt%, and filtered through a 0.2 μm filter to prepare a solution. . 100 μL of the prepared solution is dropped on an N-type silicon substrate having a thermal oxide film having a thickness of 300 nm that has been washed in concentrated sulfuric acid for 24 hours, placed on a petri dish, and left to stand until the solvent is dried. A thin film was prepared. When this thin film was subjected to a polarizing microscope and a scanning probe microscope (contact mode, Nanopics (trade name), manufactured by Seiko Instruments Inc.), it was found that a smooth continuous amorphous film was obtained. Next, the thin film was annealed at 250 ° C. for 30 minutes in an argon atmosphere, and the film was observed in the same manner as described above. After the annealing treatment, a plurality of colored domains were observed with a polarization microscope, and it was found that a smooth crystalline film was obtained. This is because compound 11, compound 14, and compound 15 which are precursors eliminate the ester group which is a soluble group, so that compound 17, compound 18, and compound 19 having stronger intermolecular interaction in the film. This is because it has been converted into crystalline.
This thin film was insoluble in chloroform, THF, toluene and the like at 25 ° C.

[化合物11の脱離基の脱離挙動例]
合成例3で合成した化合物11(5 mg)を、シリコンウェハを介して任意の温度(150, 160, 170, 180, 220, 230, 240, 260 ℃)に設定したホットプレート上でそれぞれ30分間加熱し、サンプル調整を行った。
上記サンプルおよび加熱前の化合物前駆体11、および変換後の化合物17のIRスペクトル(KBr法、Spectrum GX(商品名)、Perkin Elmer社製)を測定した。その結果を、図1に示す。
化合物11の240 ℃の加熱条件において、、―O―(1156 cm-1およびC=O(1726 cm-1))の吸収が消失し、新たな吸収(810,738,478 cm-1、芳香族)の存在が確認された。そして、これは化合物17のスペクトルと一致する。
また、化合物11の熱分解挙動を、TG−DTA(リファレンスAl ,窒素気流下(200 mL/min)、EXSTAR6000(商品名) 、Seiko Instruments Inc.製)を用いて25 ℃から500 ℃の範囲を5 ℃/minのレートで昇温し、観察した。その結果を図2に示す。
TG-DTAにおいて160〜290 ℃にかけて、56.7 %の重量減少が見られた。これはカプロン酸4分子(理論値54.2 %)とほぼ一致する。また、357.7 ℃に融点の存在が認められた。これは化合物17の値と一致する。
以上の結果から化合物11が加熱により化合物17へと変換されることが示された。
また、脱離反応の閾値は240 ℃前後であることも示された。
[Example of leaving behavior of leaving group of compound 11]
The compound 11 (5 mg) synthesized in Synthesis Example 3 was placed on a hot plate set at an arbitrary temperature (150, 160, 170, 180, 220, 230, 240, 260 ° C.) through a silicon wafer for 30 minutes. The sample was prepared by heating.
IR spectra (KBr method, Spectrum GX (trade name), manufactured by Perkin Elmer) of the sample, the compound precursor 11 before heating, and the compound 17 after conversion were measured. The result is shown in FIG.
Under the heating condition of Compound 11 at 240 ° C., the absorption of —O— (1156 cm −1 and C═O (1726 cm −1) ) disappears, and new absorption (810, 738, 478 cm −1) The existence of the tribe was confirmed. This is consistent with the spectrum of compound 17.
Further, the thermal decomposition behavior of Compound 11 was measured at 25 ° C. to 500 ° C. using TG-DTA (reference Al 2 O 3 , under a nitrogen stream (200 mL / min), EXSTAR6000 (trade name), manufactured by Seiko Instruments Inc.). The temperature was increased at a rate of 5 ° C./min and observed. The result is shown in FIG.
In TG-DTA, a weight loss of 56.7% was observed from 160 to 290 ° C. This is almost consistent with 4 molecules of caproic acid (theoretical value: 54.2%). The presence of a melting point was observed at 357.7 ° C. This is consistent with the value of compound 17.
From the above results, it was shown that compound 11 was converted to compound 17 by heating.
It was also shown that the desorption reaction threshold was around 240 ° C.

[化合物12の脱離基の脱離挙動例]
実施例2の化合物11を化合物12に換え、加熱条件を170, 180, 200, 220, 240, 250, 260, 280, 300 ℃とした以外は同様にサンプルを作製し、IRスペクトルを測定し、変換温度を見積もった。
化合物12の280 ℃の加熱条件において、、―O―(1156 cm-1およびC=O(1726 m-1))の吸収が消失し、新たな吸収(810,738,478 cm-1、芳香族)の存在が確認された。また、同様にTG-DTAを測定した。TG-DTAにおいて250〜285 ℃にかけて、58.2 %の重量減少が見られた。これはピバル酸4分子(理論値51.0 %)よりも幾分大きい。また、357.2 ℃に融点の存在が認められた。これは化合物17の値と一致する。
以上の結果から化合物12が加熱により化合物17へと変換されることが示された。
また、脱離反応の閾値は280 ℃前後であることも示された。
[Example of leaving group leaving group of compound 12]
A sample was prepared in the same manner except that the compound 11 of Example 2 was replaced with the compound 12 and the heating conditions were 170, 180, 200, 220, 240, 250, 260, 280, 300 ° C., and the IR spectrum was measured. The conversion temperature was estimated.
Under the heating condition of Compound 12 at 280 ° C., absorption of —O— (1156 cm −1 and C═O (1726 m −1) ) disappears, and new absorption (810, 738, 478 cm −1) The existence of the tribe was confirmed. Similarly, TG-DTA was measured. In TG-DTA, a weight loss of 58.2% was observed from 250 to 285 ° C. This is somewhat larger than 4 molecules of pivalic acid (theoretical 51.0%). The presence of a melting point was observed at 357.2 ° C. This is consistent with the value of compound 17.
From the above results, it was shown that Compound 12 was converted to Compound 17 by heating.
It was also shown that the threshold for elimination reaction was around 280 ° C.

[化合物15の脱離基の脱離挙動例]
実施例2の化合物11を化合物15に換え、加熱条件を180, 200, 220, 230, 240, 250, 260, 280 ℃とした以外は同様にサンプルを作製し、IRスペクトルを測定しIRスペクトルを測定し変換温度を見積もった。化合物15の250 ℃の加熱条件において、―O―(1156 cm-1およびC=O(1726 cm-1))の吸収が消失し、新たな吸収(810,738,478 cm-1、芳香族)の存在が確認された。そして、これは化合物19のスペクトルと一致する。また、同様にTG-DTAを測定した。TG-DTAにおいて200〜300 ℃にかけて、50.7 %の重量減少が見られた。これはカプロン酸4分子(理論値48.5 %)とほぼ一致する。また、358.2 ℃に融点の存在が認められた。これは化合物19の値と一致する。以上の結果から化合物15が加熱により化合物19へと変換されることが示された。
また、脱離反応の閾値は250 ℃前後であることも示された。
以上の実施例より、脱離の挙動と脱離反応の閾値温度を見積もることができた。また、組み合わせるπ電子共役系コアによる影響はそれほどなく、エステル部位に導入したアルキル鎖の違いにより、脱離反応が起こる温度が変化することが示された。アルキル鎖即ち、脱離成分であるカルボン酸の酸性度(pKaであらわすことができる)が高いほど、脱離温度は低い傾向が見られた。なお、それぞれのpKaはピバル酸(5.0)、カプロン酸(4.6), 3,3,3-トリフルオロプロピオン酸(3.0)である。
本発明における化合物の場合は概ね250 ℃までの加熱により、目的のπ電子共役系化合物を得ることができることが示された。
なお、上記実施例2乃至4において、実測の重量減少が理論値よりも大きいのは、高温かつ窒素気流下であるため化合物17および化合物19の昇華性が比較的高いためであるのと、前駆体の結晶中に溶媒を含んでいるためであると考えられる。
[Example of elimination behavior of leaving group of compound 15]
A sample was prepared in the same manner except that the compound 11 of Example 2 was replaced with the compound 15 and the heating conditions were 180, 200, 220, 230, 240, 250, 260, 280 ° C., the IR spectrum was measured, and the IR spectrum was measured. The conversion temperature was measured and estimated. Under the heating condition of Compound 15 at 25 ° C., the absorption of —O— (1156 cm −1 and C═O (1726 cm −1) ) disappears, and new absorption (810, 738, 478 cm −1) , aromatic ) Was confirmed. This is consistent with the spectrum of compound 19. Similarly, TG-DTA was measured. In TG-DTA, a weight loss of 50.7% was observed from 200 to 300 ° C. This is almost consistent with 4 molecules of caproic acid (theoretical value 48.5%). The presence of a melting point was observed at 358.2 ° C. This is consistent with the value of compound 19. From the above results, it was shown that Compound 15 was converted to Compound 19 by heating.
It was also shown that the threshold for elimination reaction is around 250 ° C.
From the above examples, the desorption behavior and the threshold temperature of the desorption reaction could be estimated. In addition, the effect of the combined π-electron conjugated core was not so great, and it was shown that the temperature at which the elimination reaction occurs was changed by the difference in the alkyl chain introduced into the ester moiety. The higher the acidity of the alkyl chain, that is, the carboxylic acid as the elimination component (which can be expressed in pKa), the lower the elimination temperature. Each pKa is pivalic acid (5.0), caproic acid (4.6), 3,3,3-trifluoropropionic acid (3.0).
In the case of the compound in the present invention, it was shown that the target π-electron conjugated compound can be obtained by heating to approximately 250 ° C.
In Examples 2 to 4, the actual weight loss is larger than the theoretical value because the sublimation properties of Compound 17 and Compound 19 are relatively high because of high temperature and under a nitrogen stream. This is probably because the body crystals contain a solvent.

[溶解度例]
合成例3で合成した化合物11乃至化合物19をそれぞれトルエン、THF、アニソール、クロロホルム(各2.0 mg)に溶け残りが出るまで添加し、溶媒還流下で10分間攪拌し、室温まで冷却しさらに1時間攪拌し、16時間静置した後、上澄みを0.2 μmのPTFEフィルターで濾過して、飽和溶液を得た。これを減圧下乾燥させることにより、各溶媒への前駆体の溶解度を算出した。結果を表5に示す。
(表4においては◎とは溶解度が0.5 wt%以上であり、○とは0.1 wt%以上0.5 wt%未満、△は0.005 wt%以上0.1 wt%未満、×は0.005 wt%未満であったことを示す。)
これより、極性の異なる数多くの溶媒に対して概ね0.1 wt%以上の溶解性を有していることが分かり、塗布プロセスにおける溶媒の選択性に富むことが明らかとなった。また変換後の材料である化合物17, 化合物18, 化合物19はこれら全ての溶媒に0.005 wt%以下の溶解性であり、脱離反応により変換された化合物が不溶化することを示唆している。
[Solubility example]
Compounds 11 to 19 synthesized in Synthesis Example 3 were respectively added to toluene, THF, anisole and chloroform (2.0 mg each) until they remained undissolved, stirred for 10 minutes under reflux of the solvent, cooled to room temperature and further cooled. After stirring for 1 hour and allowing to stand for 16 hours, the supernatant was filtered through a 0.2 μm PTFE filter to obtain a saturated solution. This was dried under reduced pressure to calculate the solubility of the precursor in each solvent. The results are shown in Table 5.
(In Table 4, ◎ means a solubility of 0.5 wt% or more, ○ means 0.1 wt% or more and less than 0.5 wt%, Δ means 0.005 wt% or more and less than 0.1 wt%, X indicates that it was less than 0.005 wt%.)
From this, it was found that the solvent has a solubility of about 0.1 wt% or more in a large number of solvents having different polarities, and it is clear that the selectivity of the solvent in the coating process is rich. Moreover, compound 17, compound 18, and compound 19, which are the materials after conversion, are soluble in 0.005 wt% or less in all these solvents, suggesting that the converted compounds are insolubilized by the elimination reaction. .

Figure 0005664897
Figure 0005664897

[脱離性基の脱離による目的化合物A-(C)mへの変換例1;ベンゼン環を有する化合物の合成例5 (ナフタレンの合成)]  [Example 1 of conversion to target compound A- (C) m by elimination of leaving group; Synthesis example 5 of compound having benzene ring (synthesis of naphthalene)]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

合成例1で合成した化合物4(100 mg)を丸底フラスコに入れ、内温180 ℃のまま1時間攪拌した。続けて、フラスコに氷による冷却部を備えたガラス管を置き、フラスコ内を減圧(40 mmHg)し、内温80℃のまま加熱を続けることにより昇華精製を行い、ガラス管に付着した無色の結晶を掻き取った(収量51.5 mg, 収率99.8 %)
この結晶の下記に示す分析を行ったところ
H NMR (500 MHz, CDCl3, TMS, δ):7.48 (d, 4H, J1=6.8 Hz), 7.84 (d, 4H, J1=8.3 Hz)
元素分析値:C, 93.46; H, 6.44 (実測値) C, 93.71; H, 6.29 (理論値)
質量分析:GC-MS m/z = 128 (M+)
融点:79.0-80.0 ℃を得た。
化合物純度(LC-MS):≧99.9 %
以上の結果から、上記反応で得られた無色の結晶がナフタレンであることが確認された。
Compound 4 (100 mg) synthesized in Synthesis Example 1 was placed in a round bottom flask and stirred for 1 hour while maintaining the internal temperature at 180 ° C. Subsequently, a glass tube equipped with a cooling part with ice was placed on the flask, the inside of the flask was depressurized (40 mmHg), and sublimation purification was carried out by continuing heating at an internal temperature of 80 ° C. Crystals were scraped off (Yield 51.5 mg, Yield 99.8%)
The following analysis of this crystal was performed.
1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 7.48 (d, 4H, J 1 = 6.8 Hz), 7.84 (d, 4H, J 1 = 8.3 Hz)
Elemental analysis: C, 93.46; H, 6.44 (actual value) C, 93.71; H, 6.29 (theoretical value)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 128 (M +)
Melting point: 79.0-80.0 ° C was obtained.
Compound purity (LC-MS): ≥99.9%
From the above results, it was confirmed that the colorless crystals obtained by the above reaction were naphthalene.

[ベンゼン環を有する化合物の合成例6 (2-ヨードナフタレンの合成1)] [Synthesis Example 6 of a Compound Having a Benzene Ring (Synthesis of 2-iodonaphthalene 1)]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

合成例1で合成した化合物5(97.28 mg, 0.2 mmol)を丸底フラスコに入れ、内温180 ℃のまま1時間攪拌した。続けて、フラスコに氷による冷却部を備えたガラス管を置き、フラスコ内を減圧(40 mmHg)し、内温50℃のまま加熱を続けることにより昇華精製を行い、ガラス管に付着した無色の結晶を掻き取った(収量50.66 mg, 収率99.7 %)
この結晶の下記に示す分析を行ったところ、
H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS, δ):7.46-7.52 (m, 2H) 7.55-7.58 (m, 1H), 7.68-7.74 (m, 2H), 7.76-7.82 (m, 1H), 8.22-8.26 (m, 1H)
元素分析値 (C10H7I):C, 47.11; H, 2.94 (実測値) C, 47.27; H, 2.78 (理論値)
質量分析:GC-MS m/z = 254 (M+)
融点:50.5-52.0℃を得た。
化合物純度(LC-MS):≧99.8 %
以上の結果から、上記反応で得られた無色の結晶が2-ヨードナフタレンであることが確認された。
Compound 5 (97.28 mg, 0.2 mmol) synthesized in Synthesis Example 1 was placed in a round bottom flask and stirred for 1 hour with an internal temperature of 180 ° C. Subsequently, a glass tube equipped with an ice cooling part was placed on the flask, the inside of the flask was depressurized (40 mmHg), and sublimation purification was carried out by continuing heating at an internal temperature of 50 ° C. Crystals were scraped off (yield 50.66 mg, yield 99.7%)
When the following analysis of this crystal was performed,
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS, δ): 7.46-7.52 (m, 2H) 7.55-7.58 (m, 1H), 7.68-7.74 (m, 2H), 7.76-7.82 (m, 1H), 8.22-8.26 (m, 1H)
Elemental analysis (C10H7I): C, 47.11; H, 2.94 (actual measurement) C, 47.27; H, 2.78 (theoretical)
Mass spectrometry: GC-MS m / z = 254 (M +)
Melting point: 50.5-52.0 ° C was obtained.
Compound purity (LC-MS): ≧ 99.8%
From the above results, it was confirmed that the colorless crystals obtained by the above reaction were 2-iodonaphthalene.

[ベンゼン環を有する化合物の合成例7 (2-ヨードナフタレンの合成2)]
実施例7で用いた化合物5を化合物6 (91.67 mg, 0.2 mmolに換えた以外は同様に反応を行った。
ガラス管に付着した無色の結晶を掻き取った(収量50.46 mg, 収率99.3 %)。
この結晶の下記に示す分析を行ったところ、実施例7と同様の分析結果が得られた。
以上の結果から、上記反応で得られた無色の結晶が2-ヨードナフタレンであることが確認された。
[Synthesis Example 7 of Compound Having Benzene Ring (Synthesis 2 of 2-iodonaphthalene 2)]
The reaction was performed in the same manner except that the compound 5 used in Example 7 was changed to the compound 6 (91.67 mg, 0.2 mmol).
Colorless crystals adhering to the glass tube were scraped off (yield 50.46 mg, yield 99.3%).
When the following analysis of this crystal was performed, the same analysis results as in Example 7 were obtained.
From the above results, it was confirmed that the colorless crystals obtained by the above reaction were 2-iodonaphthalene.

[ベンゼン環を有する化合物の合成8(2-ヨードナフタレンの合成3)]
実施例8で用いた化合物6を化合物7 (102.0 mg, 0.2 mmol)に換え、フラスコの内温を160℃にした以外は同様に反応を行った。
ガラス管に付着した無色の結晶を掻き取った(収量50.76 mg, 収率99.9 %)。
この結晶の下記に示す分析を行ったところ、実施例7と同様の分析結果が得られた。
以上の結果から、上記反応で得られた無色の結晶が2-ヨードナフタレンであることが確認された。
実施例5〜8より、ナフタレンおよびその誘導体が180℃以下の比較的低温でかつ99%以上の高収率で得られることが示された。部分的にハロゲン化(フッ素化)されたような電子吸引性の高いアルキル基を有する化合物においてはさらに低温で反応が完了することも示された。
[Synthesis of compounds having a benzene ring 8 (Synthesis of 2-iodonaphthalene 3)]
The reaction was performed in the same manner except that the compound 6 used in Example 8 was replaced with the compound 7 (102.0 mg, 0.2 mmol) and the internal temperature of the flask was changed to 160 ° C.
Colorless crystals adhering to the glass tube were scraped off (yield 50.76 mg, yield 99.9%).
When the following analysis of this crystal was performed, the same analysis results as in Example 7 were obtained.
From the above results, it was confirmed that the colorless crystals obtained by the above reaction were 2-iodonaphthalene.
From Examples 5 to 8, it was shown that naphthalene and derivatives thereof were obtained at a relatively low temperature of 180 ° C. or less and a high yield of 99% or more. It was also shown that the reaction was completed at a lower temperature in a compound having an alkyl group with high electron-withdrawing properties such as partially halogenated (fluorinated).

[化合物17の合成例1] [Synthesis Example 1 of Compound 17]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

合成例3で合成した化合物11 (200 mg, 0.23 mmol)を丸底フラスコに入れ、アルゴン雰囲気下、245 ℃(フラスコ内温)で1時間加熱攪拌を行った。
得られた固体をトルエン、続けてメタノールで洗浄し、真空下乾燥することで黄色の結晶として化合物17を得た。(収量86.9 mg, 収率96.3 %)
化合物17の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C26H16S2):C, 79.84; H, 4.00; S, 16.10 (実測値) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 392 (M+)
融点:357.7 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.8 %

以上の分析結果から、合成したものが、化合物17の構造と矛盾がないことを確認した。
Compound 11 (200 mg, 0.23 mmol) synthesized in Synthesis Example 3 was placed in a round bottom flask, and heated and stirred at 245 ° C. (inner temperature of the flask) for 1 hour under an argon atmosphere.
The obtained solid was washed with toluene, followed by methanol, and dried under vacuum to obtain Compound 17 as yellow crystals. (Yield 86.9 mg, Yield 96.3%)
The analysis results of Compound 17 are shown below.
Elemental analysis (C 26 H 16 S 2 ): C, 79.84; H, 4.00; S, 16.10 (actual measurement) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 392 (M +)
Melting point: 357.7 ° C
Compound purity (GCMS): ≥99.8%

From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 17.

[化合物17の合成2] [Synthesis 2 of Compound 17]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

実施例10で用いた化合物11を化合物12(184.2 mg, 0.23 mmol)に換え、反応温度を270 ℃に変えた以外は実施例10と同様に反応および精製を行った。
同様に黄色の結晶として化合物17を得た。(収量86.3 mg, 収率96.3 %)
この反応で得られた化合物17の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C26H16S2):C, 79.64; H, 4.10; S, 16.20 (実測値) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 392 (M+)
融点:357.2 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.7 %

以上の分析結果から、合成したものが、化合物17の構造と矛盾がないことを確認した。
The reaction and purification were carried out in the same manner as in Example 10 except that the compound 11 used in Example 10 was replaced with the compound 12 (184.2 mg, 0.23 mmol) and the reaction temperature was changed to 270 ° C.
Similarly, Compound 17 was obtained as yellow crystals. (Yield 86.3 mg, Yield 96.3%)
The analysis results of Compound 17 obtained by this reaction are shown below.
Elemental analysis (C 26 H 16 S 2 ): C, 79.64; H, 4.10; S, 16.20 (actual value) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 392 (M +)
Melting point: 357.2 ° C
Compound purity (GCMS): ≥99.7%

From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 17.

[化合物17の合成3] [Synthesis 3 of Compound 17]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

実施例10で用いた化合物11を化合物13 (219.6 mg, 0.23 mmol)に換え、反応温度を200 ℃に変えた以外は実施例10と同様に反応および精製を行った。
同様に黄色の結晶として化合物17を得た。(収量89.2 mg, 収率98.8 %)
この反応で得られた化合物17の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C26H16S2):C, 79.58; H, 4.11; S, 16.32 (実測値) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 392 (M+)
融点:357.2 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.7 %
以上の分析結果から、合成したものが、化合物17の構造と矛盾がないことを確認した
The reaction and purification were carried out in the same manner as in Example 10 except that the compound 11 used in Example 10 was changed to the compound 13 (219.6 mg, 0.23 mmol) and the reaction temperature was changed to 200 ° C.
Similarly, Compound 17 was obtained as yellow crystals. (Yield 89.2 mg, Yield 98.8%)
The analysis results of Compound 17 obtained by this reaction are shown below.
Elemental analysis (C 26 H 16 S 2 ): C, 79.58; H, 4.11; S, 16.32 (actual value) C, 79.55; H, 4.11; S, 16.34 (theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 392 (M +)
Melting point: 357.2 ° C
Compound purity (GCMS): ≥99.7%
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 17.

[化合物18の合成] [Synthesis of Compound 18]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

実施例10で用いた化合物11を化合物14 (208.1 mg, 0.23 mmol)に換え、反応温度を240 ℃に変えた以外は実施例10と同様に反応を行い、得られた固体をクロロホルム、アセトン、メタノールで洗浄し真空下で乾燥することで、黄緑色の結晶として化合物18を得た。(収量100 mg, 収率98.3 %)
この反応で得られた化合物18の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C30H18S2):C, 81.21; H, 4.10; S, 14.59 (実測値) C, 81.41; H, 4.10; S, 14.49 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 442 (M+)
融点:438.2 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.8 %
以上の分析結果から、合成したものが、化合物18の構造と矛盾が無いことを確認した。
The reaction was conducted in the same manner as in Example 10 except that the compound 11 used in Example 10 was replaced with the compound 14 (208.1 mg, 0.23 mmol) and the reaction temperature was changed to 240 ° C. The resulting solid was treated with chloroform, acetone, The compound 18 was obtained as yellowish green crystals by washing with methanol and drying under vacuum. (Yield 100 mg, Yield 98.3%)
The analysis results of Compound 18 obtained by this reaction are shown below.
Elemental analysis (C 30 H 18 S 2 ): C, 81.21; H, 4.10; S, 14.59 (actual measurement) C, 81.41; H, 4.10; S, 14.49 (theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 442 (M +)
Melting point: 438.2 ° C
Compound purity (GCMS): ≥99.8%
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 18.

[化合物19の合成1] [Synthesis 1 of Compound 19]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

実施例10で用いた化合物11を化合物15 (208.1 mg, 0.23 mmol)に換え、反応温度を255 ℃に変えた以外は実施例10と同様に反応を行い、クロロホルム、メタノールで洗浄し真空下で乾燥することで、淡黄色の結晶として化合物19を得た。(収量110 mg, 収率97.1 %)
この反応で得られた化合物19の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C34H20S2):C, 82.67; H, 4.10; S, 13.14 (実測値) C, 82.89; H, 4.09; S, 13.02 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 492 (M+)
融点:378.2 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.5 %
以上の分析結果から、合成したものが、化合物19の構造と矛盾がないことを確認した。
Compound 11 used in Example 10 was replaced with Compound 15 (208.1 mg, 0.23 mmol), and the reaction was carried out in the same manner as in Example 10 except that the reaction temperature was changed to 255 ° C., washed with chloroform and methanol, and then under vacuum. By drying, compound 19 was obtained as pale yellow crystals. (Yield 110 mg, Yield 97.1%)
The analysis results of Compound 19 obtained by this reaction are shown below.
Elemental analysis (C 34 H 20 S 2 ): C, 82.67; H, 4.10; S, 13.14 (actual measurement) C, 82.89; H, 4.09; S, 13.02 (theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 492 (M +)
Melting point: 378.2 ° C
Compound purity (GCMS): ≧ 99.5%
From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 19.

[化合物19の合成2] [Synthesis 2 of Compound 19]

Figure 0005664897
Figure 0005664897

実施例10で用いた化合物11を化合物16 (208.1 mg, 0.23 mmol)
に換え、反応温度を220 ℃に変えた以外は実施例10と同様に反応を行い、クロロホルム、アセトン、メタノールで洗浄し真空下で乾燥することで、淡黄色の結晶として化合物19を得た。(収量111.8 mg, 収率98.7 %)
この反応で得られた化合物19の分析結果を以下に示す。
元素分析値(C34H20S2):C, 82.52; H, 4.08; S, 13.17 (実測値) C, 82.89; H, 4.09; S, 13.02 (理論値) 質量分析:GC-MS m/z = 492 (M+)
融点:377.9 ℃
化合物純度(GCMS):≧99.4 %

以上の分析結果から、合成したものが、化合物19の構造と矛盾がないことを確認した。
実施例10乃至15の結果より、200―250 ℃程度の加熱および洗浄操作のみで97 %以上の高収率で難溶性のπ電子共役系化合物を高収率かつ、99%以上の高純度で得ることが可能であることが示された。変換に要した温度は概ね各化合物の昇華温度(1 %重量減少温度として定義される)以下であることも分かった。例えば、図2において変換の際に起こる重量減少終了後、300℃から340℃にかけてグラフがほぼ水平の領域が見られ、それ以上の温度で1%以上重量減少が始まっているため、化合物が昇華している考えることができる。
ナフタレンの様な有機溶媒可溶な低分子だけでなく、本来であれば有機溶媒に対して難溶性であるπ電子共役系化合物の製造においても有効な方法であることが示唆された。顔料、有機半導体分子、その他多くの分子においても適用が可能である。
Compound 11 used in Example 10 was converted to Compound 16 (208.1 mg, 0.23 mmol)
Instead, the reaction was carried out in the same manner as in Example 10 except that the reaction temperature was changed to 220 ° C., washed with chloroform, acetone and methanol, and dried under vacuum to obtain Compound 19 as pale yellow crystals. (Yield 111.8 mg, Yield 98.7%)
The analysis results of Compound 19 obtained by this reaction are shown below.
Elemental analysis (C 34 H 20 S 2 ): C, 82.52; H, 4.08; S, 13.17 (actual measurement) C, 82.89; H, 4.09; S, 13.02 (Theoretical value) Mass spectrometry: GC-MS m / z = 492 (M +)
Melting point: 377.9 ° C
Compound purity (GCMS): ≥99.4%

From the above analysis results, it was confirmed that the synthesized product was consistent with the structure of Compound 19.
From the results of Examples 10 to 15, it was confirmed that a slightly soluble π-electron conjugated compound with a high yield of 97% or more and a high purity of 99% or more was obtained only by heating and washing operations at about 200-250 ° C. It was shown that it is possible to obtain. It was also found that the temperature required for the conversion was approximately below the sublimation temperature of each compound (defined as 1% weight loss temperature). For example, after the end of weight loss that occurs during conversion in Fig. 2, the graph shows an almost horizontal region from 300 ° C to 340 ° C, and since the weight loss starts at 1% or higher at higher temperatures, the compound sublimates. I can think of you.
This suggests that this is an effective method not only for the production of π-electron conjugated compounds which are not only soluble in organic solvents such as naphthalene but also are hardly soluble in organic solvents. It can also be applied to pigments, organic semiconductor molecules, and many other molecules.

〔比較例1〕
比較例1として、実施例15の化合物11,化合物14,化合物15を化合物17,化合物18,化合物19に変え、THFの代わりに150 ℃に加熱したジクロロベンゼンを用いた以外は同様にして溶液の調整、薄膜の作製を行った。
いずれの膜においても、目視で分かるほどに結晶が析出しており、不連続な膜になっているのが確認された。偏光顕微鏡においても、不連続で色のついたドメインが複数観測された。走査型プローブ顕微鏡で確認したところ100 μm以上の表面荒さが認められた。
以上の結果より、一部の高沸点溶媒に僅かしか溶解しないような難溶性の化合物の薄膜化において、本発明の製造方法が有効であることが示された。
[Comparative Example 1]
As Comparative Example 1, the solution of the solution was changed in the same manner except that Compound 11, Compound 14, and Compound 15 of Example 15 were changed to Compound 17, Compound 18, and Compound 19 and dichlorobenzene heated to 150 ° C. was used instead of THF. Adjustment and preparation of a thin film were performed.
In any of the films, crystals were deposited to the extent that they were visually confirmed, and it was confirmed that the films were discontinuous. Even in the polarization microscope, a plurality of discontinuous and colored domains were observed. When confirmed with a scanning probe microscope, a surface roughness of 100 μm or more was observed.
From the above results, it was shown that the production method of the present invention is effective in thinning a poorly soluble compound that only slightly dissolves in some high-boiling solvents.

以下に本発明のπ共役化合物の製造方法の応用例を記載するが、応用例はこれらに限られるものではない。   Although the application example of the manufacturing method of the (pi) conjugated compound of this invention is described below, an application example is not restricted to these.

[応用実施例1]
[溶液プロセスによる電界効果型トランジスタの作製・評価]
実施例1と同様の方法で洗浄した基板上に実施例1と同様に化合物11を含む薄膜をそれぞれ作製した。前記薄膜をアルゴン雰囲気下、250 ℃で30分間アニール処理をすることで、化合物17からなる薄膜(膜厚50 nm)に変換を行った。
この薄膜上部にシャドウマスクを用いて金を真空蒸着(背圧 〜10−4 Pa, 蒸着レート
1〜2 Å/s、膜厚:50 nm)することによりソース、ドレイン電極(チャネル長33 μm, チャネル幅2 mm)を形成し、図3(D)の構造の電界効果型トランジスタ(FET)素子を作製した。金電極とは異なる部位の有機半導体層およびシリコン酸化膜を削り取り、その部分に導電性ペースト(導電性ペースト、藤倉化成製)を付け溶媒を乾燥させた。
この部分を用いて、ゲート電極としてのシリコン基板に電圧を印加した。
こうして得られたFET素子の電気特性をAgilent社製 半導体パラメーターアナライザーB1500Aを用いて(測定条件:ソースドレイン電圧を-100 V固定、ゲート電圧−20 Vから+100 Vまで掃引)評価した結果、p型のトランジスタ素子としての特性を示した。有機薄膜トランジスタの電流―電圧(I―V)特性における飽和領域から、電界効果移動度を求めた。
なお、有機薄膜トランジスタの電界効果移動度の算出には、以下の計算式(1)を用いた。
Ids=μCinW(Vg−Vth)2/2L 計算式(1)
(ただし、Cinはゲート絶縁膜の単位面積あたりのキャパシタンス、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Vgはゲート電圧、Idsはソースドレイン電流、μは移動度、Vthはチャネルが形成し始めるゲートの閾値電圧である。)
また、ゲート電圧100 Vにおけるオン電流と同0 Vにおけるオフ電流の比をオンオフ比として算出した。
その結果、飽和移動度4.8 x 10−3 cm2/Vs、オンオフ比3 x10が得られた。
[Application Example 1]
[Fabrication and evaluation of field effect transistors by solution process]
In the same manner as in Example 1, thin films containing the compound 11 were prepared on the substrates cleaned by the same method as in Example 1. The thin film was subjected to an annealing treatment at 250 ° C. for 30 minutes in an argon atmosphere to convert the thin film into a thin film (thickness: 50 nm) comprising Compound 17.
By using a shadow mask on top of this thin film, gold is vacuum-deposited (back pressure -10 -4 Pa, deposition rate 1-2 Å / s, film thickness: 50 nm) to form source and drain electrodes (channel length 33 μm, A channel width 2 mm) was formed, and a field effect transistor (FET) element having the structure of FIG. The organic semiconductor layer and the silicon oxide film at portions different from the gold electrode were scraped off, and a conductive paste (conductive paste, manufactured by Fujikura Kasei) was applied to the portion, and the solvent was dried.
Using this portion, a voltage was applied to the silicon substrate as the gate electrode.
As a result of evaluating the electrical characteristics of the FET element thus obtained using a semiconductor parameter analyzer B1500A manufactured by Agilent (measurement conditions: source drain voltage fixed at −100 V, gate voltage swept from −20 V to +100 V), p-type The characteristic as a transistor element was shown. The field effect mobility was obtained from the saturation region in the current-voltage (IV) characteristics of the organic thin film transistor.
In addition, the following calculation formula (1) was used for calculation of the field effect mobility of an organic thin-film transistor.
Ids = μCinW (Vg−Vth) 2 / 2L Formula (1)
(Where Cin is the capacitance per unit area of the gate insulating film, W is the channel width, L is the channel length, Vg is the gate voltage, Ids is the source / drain current, μ is the mobility, and Vth is the gate that the channel begins to form. (It is the threshold voltage.)
Further, the ratio of the on-current at 0 V to the on-current at the gate voltage of 100 V was calculated as the on-off ratio.
As a result, a saturation mobility of 4.8 × 10 −3 cm 2 / Vs and an on / off ratio of 3 × 10 5 were obtained.

[応用実施例2]
応用実施例1において化合物11を化合物14に換えた以外は以下同様にして有機トランジスタを作製し、評価を行った。
その結果、飽和移動度2.7 x 10−3 cm2/Vs、オンオフ比3 x10が得られた。
[Application Example 2]
An organic transistor was prepared and evaluated in the same manner except that Compound 11 was replaced with Compound 14 in Application Example 1.
As a result, a saturation mobility of 2.7 × 10 −3 cm 2 / Vs and an on / off ratio of 3 × 10 5 were obtained.

[応用実施例3]
応用実施例1において化合物11を化合物15に換えた以外は以下同様にして有機トランジスタを作製し、評価を行った。
その結果、飽和移動度2.7 x 10−2 cm2/Vs、オンオフ比3 x10が得られた。
以上の応用実施例より、本発明の製造方法を用いて作製した電界効果トランジスタはいずれも良好なホール移動度、電流オンオフ比を示し、有機トランジスタとして優れた特性を有していることが明らかとなった。このことより、本発明の製造方法は有機トランジスタのような有機電子デバイス素子の作製においても有用であることが示された。
[Application Example 3]
An organic transistor was prepared and evaluated in the same manner except that Compound 11 was replaced with Compound 15 in Application Example 1.
As a result, a saturation mobility of 2.7 × 10 −2 cm 2 / Vs and an on / off ratio of 3 × 10 6 were obtained.
From the above application examples, it is clear that all the field effect transistors produced by using the production method of the present invention have good hole mobility and current on / off ratio, and have excellent characteristics as organic transistors. became. From this, it was shown that the production method of the present invention is useful also in the production of organic electronic device elements such as organic transistors.

本発明の製造法によれば、各種有機溶剤への溶解性に優れた前駆体からエネルギーの印加による脱離反応を利用して、末端オレフィンを生成することなくベンゼン環を含むπ電子共役系化合物を高収率で合成することが可能であるため、プロセスアビリティーに優れている。
難溶性であるため真空製膜でのみ連続膜が得られる化合物の製膜において、本発明の製造方法を用いることで、湿式プロセスを用いても容易にその連続膜を得ることができるため、この手法の有機電子デバイスへの応用が考えられ、特に半導体などの電子デバイス、EL発光素子などの光学−電子デバイス、薄膜太陽電池、色素増感太陽電池などの光電変換デバイス、電子ペーパー、各種センサー、RFIDs (radio frequency identification)などに応用できる可能性がある。
According to the production method of the present invention, a π-electron conjugated compound containing a benzene ring without generating a terminal olefin by utilizing an elimination reaction by applying energy from a precursor excellent in solubility in various organic solvents Can be synthesized in a high yield, so that the process ability is excellent.
In the film formation of a compound that can be obtained only by vacuum film formation because it is hardly soluble, the continuous film can be easily obtained even by using a wet process by using the production method of the present invention. The method can be applied to organic electronic devices, especially electronic devices such as semiconductors, optical-electronic devices such as EL light-emitting devices, photoelectric conversion devices such as thin-film solar cells and dye-sensitized solar cells, electronic paper, various sensors, It may be applicable to RFIDs (radio frequency identification).

1 有機半導体層
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ゲート電極
5 ゲート絶縁膜
1 Organic Semiconductor Layer 2 Source Electrode 3 Drain Electrode 4 Gate Electrode 5 Gate Insulating Film

特開平5−055568号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-05568 WO2006−077888WO2006-077788 特開平7−188234号公報、JP-A-7-188234, 特開2008−226959号公報JP 2008-226959 A 特開2007−224019号公報JP 2007-224019 A 特開2008−270843号公報JP 2008-270843 A 特開2009−105336号公報JP 2009-105336 A 特開2009−84555号公報JP 2009-84555 A 特開2006−352143号公報JP 2006-352143 A

Appl.Phys.Lett.72,p1854 (1998)Appl. Phys. Lett. 72, p1854 (1998) J.Am.Chem.Soc. 128,p12604 (2006)J. et al. Am. Chem. Soc. 128, p12604 (2006) Nature,.388,p131, (1997)Nature, .388, p131, (1997) Adv. Mater.,11,p480 (1999),Adv. Mater. , 11, p480 (1999), J.Appl.Phys.100, p034502 (2006)J. et al. Appl. Phys. 100, p034502 (2006) Appl.Phys.Lett.84,12, p2085 (2004)Appl. Phys. Lett. 84, 12, p2085 (2004) J.Am.Chem.Soc.126, p1596 (2004)J. et al. Am. Chem. Soc. 126, p1596 (2004)

Claims (6)

π電子共役系化合物前駆体A-(B)mを含む溶媒の塗工液を基材に塗布して形成された塗工膜より、下記一般式(IIa)および(IIb)で示される脱離性置換基を脱離させA-(C) mで示されるπ電子共役系化合物を含有する膜状体を生成することを特徴とする膜状体の製造方法。
Figure 0005664897
(ここでAはπ電子共役系置換基であり、Bは上記一般式(I)で表される構造を少なくとも部分構造として有している溶媒可溶性置換基である。mは自然数である。ただし、Bは上記一般式(I)中、(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除くA上の任意の原子と共有結合を介して連結しているか、A上の(X, X), (Y, Y)の置換位置の炭素原子を除く任意の炭素原子と縮環している。Cは上記一般式(II)で表される構造を少なくとも部分構造として有している。
上記一般式(I)および(II)中、(X , X )は、ともに置換若しくは無置換の炭素数1以上のアシルオキシ基であり、(Y , Y )は、ともに水素原子である。また、R 乃至R は水素原子である。
Desorption represented by the following general formulas (IIa) and (IIb) from a coating film formed by applying a coating solution of a solvent containing a π-electron conjugated compound precursor A- (B) m to a substrate. A method for producing a film-like body comprising producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound represented by A- (C) m by removing a functional substituent.
Figure 0005664897
(Here, A is a π-electron conjugated substituent, B is a solvent-soluble substituent having at least a partial structure of the structure represented by the above general formula (I), m is a natural number. , B is linked to any atom on A except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) in the above general formula (I) via a covalent bond , A is condensed with any carbon atom except the carbon atom at the substitution position of (X 1 , X 2 ), (Y 1 , Y 2 ) on A. C is represented by the above general formula (II) It has a structure as at least a partial structure.
In the general formulas (I) and (II), (X 1 , X 2 ) are both substituted or unsubstituted acyloxy groups having 1 or more carbon atoms, and (Y 1 , Y 2 ) are both hydrogen atoms. is there. R 1 to R 4 are hydrogen atoms.
前記塗工液の塗布が、インクジェット塗布、スピンコート法、溶液キャスト法、ディップコーティング法からなる群から選択される方法により行われることを特徴とする請求項1に記載の膜状体の製造方法。   The method for producing a film-like body according to claim 1, wherein the coating liquid is applied by a method selected from the group consisting of inkjet coating, spin coating, solution casting, and dip coating. . 前記置換基Aが、(i) 1つ以上の芳香族炭化水素環および芳香族ヘテロ環、若しくは2つ以上の前記環が縮環された化合物、及び、(ii) 前記(i)の環同士が共有結合を介して連結された化合物、からなる群から少なくとも一つ以上選択されるπ電子共役系化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の膜状体の製造方法。   The substituent A includes (i) one or more aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles, or a compound in which two or more rings are condensed, and (ii) the rings of (i) 3. The method for producing a film-like body according to claim 1, wherein at least one π-electron conjugated compound is selected from the group consisting of compounds linked by a covalent bond. 前記化合物A-(B)mより脱離する成分(X-YおよびX-Yがカルボン酸であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の膜状体の製造方法。



The film-like body according to any one of claims 1 to 3, wherein the components (X 1 -Y 1 and X 2 -Y 2 ) desorbed from the compound A- (B) m are carboxylic acids. Manufacturing method.



前記化合物A-(B)mが溶媒可溶性であり、前記脱離性置換基の脱離により生成する前記化合物A-(C)mが溶媒不溶性であって、溶媒がトルエン、テトラヒドロフラン、アニソール又はクロロホルムであることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の膜状体の製造方法。 The compound A- (B) m is solvent-soluble, the compound A- (C) m produced by elimination of the leaving substituent is solvent-insoluble, and the solvent is toluene, tetrahydrofuran, anisole or chloroform The method for producing a film-like body according to any one of claims 2 to 4, wherein: 前記置換基BおよびCが下記一般式(III)および(IV)に示される部分構造を有していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の膜状体の製造方法。
Figure 0005664897
(ここで、X,X,Y,Y及びR〜Rは前記意味の置換基を表わす)
The method for producing a film-like body according to any one of claims 1 to 5, wherein the substituents B and C have partial structures represented by the following general formulas (III) and (IV).
Figure 0005664897
(Wherein, X 1, X 2, Y 1, Y 2 and R 1 to R 4 is to Table Wa substituents of the meaning)
JP2010203099A 2009-09-11 2010-09-10 A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound. Expired - Fee Related JP5664897B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010203099A JP5664897B2 (en) 2009-09-11 2010-09-10 A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound.

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009209911 2009-09-11
JP2009209911 2009-09-11
JP2010162750 2010-07-20
JP2010162750 2010-07-20
JP2010203099A JP5664897B2 (en) 2009-09-11 2010-09-10 A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012041327A JP2012041327A (en) 2012-03-01
JP5664897B2 true JP5664897B2 (en) 2015-02-04

Family

ID=45898038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010203099A Expired - Fee Related JP5664897B2 (en) 2009-09-11 2010-09-10 A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5664897B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6069971B2 (en) * 2012-03-19 2017-02-01 株式会社リコー Manufacturing method of organic film
US9062221B2 (en) * 2012-03-22 2015-06-23 Ricoh Company, Ltd. Polymer, ink and organic film
JP2014055117A (en) * 2012-09-11 2014-03-27 Ricoh Co Ltd Phenacene precursor compound and ink comprising the same, organic film using the same and production method thereof, electronic device, and organic thin film transistor
DE112013005942T5 (en) 2012-12-12 2015-09-24 Daicel Corporation Solvent or solvent composition for the production of organic transistors
JP6205737B2 (en) * 2013-02-07 2017-10-04 株式会社リコー Manufacturing method of laminated device and laminated device
JP6123363B2 (en) * 2013-03-08 2017-05-10 株式会社リコー Method for producing polymer film

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5598127A (en) * 1979-01-16 1980-07-25 Hoffmann La Roche Cyclic compound and its manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012041327A (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2475640B1 (en) Leaving substituent-containing compound, organic semiconductor material, organic semiconductor film containing the material, organic electronic device containing the film, method for producing film-like product, pi-electron conjugated compound and method for producing the pi-electron conjugated compound
JP5487655B2 (en) [1] Benzothieno [3,2-b] [1] benzothiophene compound, production method thereof, and organic electronic device using the same
JP5765559B2 (en) Substituent leaving compound and organic semiconductor material obtained therefrom, organic electronic device, organic thin film transistor and display device using the same
JP5733553B2 (en) Substituent elimination compound, organic semiconductor material, film thereof and organic transistor using the same
EP2582655B1 (en) Method for producing film-like product comprising pi-electron conjugated compound
KR20120043009A (en) Novel organic semiconductive material and electronic device using the same
JP5664897B2 (en) A method for producing a film-like body containing a π-electron conjugated compound having a benzene ring, and a method for producing the π-electron conjugated compound.
KR20130030803A (en) Organic semiconductive material precursor containing dithienobenzodithiophene derivative, ink, insulating member, charge-transporting member, and organic electronic device
JP5708980B2 (en) Organic electronic device manufacturing method and organic electronic device
JP5807359B2 (en) Method for producing film-like body containing π-electron conjugated compound having aromatic ring, and method for producing π-electron conjugated compound
JP2013035814A (en) Novel organic semiconductor material and electronic device using the same
JP6069971B2 (en) Manufacturing method of organic film
JP2012193316A (en) ELECTRONIC DEVICE INK COMPOSITION USING π ELECTRON CONJUGATED COMPOUND PRECURSOR, AND USE THEREOF
JP2013026448A (en) Thin film transistor and electronic device using the same
JP2013026591A (en) Thin-film transistor and electronic device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141027

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141126

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5664897

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees