JP6145602B2 - Composition and photoelectric conversion element - Google Patents

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Description

本発明は、フラーレン誘導体を含有する組成物、該組成物を用いた光電変換素子および電子素子に関する。   The present invention relates to a composition containing a fullerene derivative, a photoelectric conversion device and an electronic device using the composition.

電荷(電子又は正孔)の輸送性を有する有機半導体材料は、太陽電池、光センサーといった光電変換素子等への適用が検討されており、例えばフラーレン誘導体を用いた太陽電池が検討されている。   Application of organic semiconductor materials having a charge (electron or hole) transport property to photoelectric conversion elements such as solar cells and optical sensors has been studied. For example, solar cells using fullerene derivatives have been studied.

このようなフラーレン誘導体としては、例えば、[6,6]−フェニルC61−酪酸メチルエステル(以下、「[60]−PCBM」という場合がある。)が知られている(非特許文献1参照)。 As such fullerene derivatives, for example, [6,6] -phenyl C 61 -butyric acid methyl ester (hereinafter sometimes referred to as “[60] -PCBM”) is known (see Non-Patent Document 1). ).

Advanced Functional Materials, Vol.13,p.85,2003.Advanced Functional Materials, Vol. 13, p. 85, 2003.

しかし、[60]−PCBMを含む光電変換素子は、開放端電圧が必ずしも十分でないという問題があった。   However, the photoelectric conversion element including [60] -PCBM has a problem that the open-circuit voltage is not always sufficient.

そこで、本発明は、開放端電圧が高い光電変換素子を製造するための新規な組成物を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the novel composition for manufacturing a photoelectric conversion element with a high open end voltage.

本発明は第一に、式(1)で表される電子受容性化合物と、電子供与性化合物とを含む組成物を提供する。

Figure 0006145602
(式中、Fはフラーレン環を表す。R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基を表す。nは1〜10の整数を表す。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Arは置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよいアルケニル基又は置換基を有していてもよいアルキニル基を表す。) The present invention first provides a composition comprising an electron accepting compound represented by formula (1) and an electron donating compound.
Figure 0006145602
(In the formula, F represents a fullerene ring. R 1 , R 2 and R 8 may each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Alkoxy group, aryl group optionally having substituent, aryloxy group optionally having substituent, alkoxycarbonyl group optionally having substituent, and optionally having substituent Represents an acyloxy group which may have an acyl group or a substituent, n represents an integer of 1 to 10. When a plurality of R 1 are present, they may be the same or different from each other; When a plurality of R 2 are present, they may be the same or different from each other Ar 1 is an aryl group that may have a substituent, or a heterocyclic group that may have a substituent An alkenyl group which may have a substituent Or, it represents an alkynyl group which may have a substituent.)

本発明は第二に、式(1)中のArが下記式(1−1)で表される基であることを特徴とする前記組成物を提供する。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、RおよびRそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。) The present invention secondly provides the composition, wherein Ar 1 in the formula (1) is a group represented by the following formula (1-1).
Figure 0006145602
(In the formula, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Alkoxy group, aryl group optionally having substituent, aryloxy group optionally having substituent, alkoxycarbonyl group optionally having substituent, and optionally having substituent (Represents an acyl group, an optionally substituted acyloxy group or an optionally substituted heterocyclic group.)

本発明は第三に、式(1)中のFがC60フラーレンまたはC70フラーレンであることを特徴とする前記組成物を提供する。   The present invention thirdly provides the composition described above, wherein F in the formula (1) is C60 fullerene or C70 fullerene.

本発明は第四に、電子供与性化合物が共役系高分子である前記組成物を提供する。   Fourth, the present invention provides the composition, wherein the electron donating compound is a conjugated polymer.

本発明は第五に、前記共役系高分子がチオフェン環を含有することを特徴とする前記組成物を提供する。   The present invention fifthly provides the composition, wherein the conjugated polymer contains a thiophene ring.

本発明は第六に、前記組成物と溶媒とを含むインクを提供する。   Sixth, the present invention provides an ink comprising the composition and a solvent.

本発明は第七に、第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極および該第2の電極の間に設けられる活性層とを有し、該活性層は前記組成物を含む光電変換素子を提供する。   Seventh, the present invention has a first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode, the active layer comprising the composition A photoelectric conversion element including the same is provided.

本発明は第八に、前記式(1)で表される電子受容性化合物を含む電子素子を提供する。   Eighthly, the present invention provides an electronic device comprising the electron-accepting compound represented by the formula (1).

本発明の新規な組成物によれば、該組成物を光電変換素子に適用することにより、開放端電圧を向上させることができるため、極めて有用である。   According to the novel composition of the present invention, the open circuit voltage can be improved by applying the composition to a photoelectric conversion element, which is extremely useful.

本明細書において、基の直前に付されている「置換基を有していてもよい」という用語は、該基の水素原子が置換基で置換されていない場合、及び該基の水素原子の一部又は全部が置換基で置換されている場合の双方を意味する。「置換基」に関しては、後述する。   In the present specification, the term “which may have a substituent” attached immediately before a group means that the hydrogen atom of the group is not substituted with a substituent, and the hydrogen atom of the group It means both when a part or all of them are substituted with a substituent. The “substituent” will be described later.

本明細書において、「Cm〜Cn」(m及びnは正の整数であり、m<nを満たす。)という用語は、この用語の直後に記載された有機基の炭素原子数がm〜nであることを表す。例えば、「C1〜C12アルコキシフェニル基」は、該基中のアルコキシ基部分の炭素原子数が1〜12であることを表し、「C1〜C12アルキルフェニル基」は、該基中のアルキル基部分の炭素原子数が1〜12であることを表す。   In the present specification, the term “Cm to Cn” (m and n are positive integers satisfying m <n) means that the organic group described immediately after this term has m to n carbon atoms. It represents that. For example, “C1 to C12 alkoxyphenyl group” means that the alkoxy group moiety in the group has 1 to 12 carbon atoms, and “C1 to C12 alkylphenyl group” means an alkyl group moiety in the group. It represents that the number of carbon atoms is 1-12.

<組成物>
本発明の組成物は、式(1)で表される電子受容性化合物と、電子供与性化合物とを含むことを特徴とする。

Figure 0006145602
<Composition>
The composition of the present invention comprises an electron accepting compound represented by formula (1) and an electron donating compound.
Figure 0006145602

式(1)中、Fはフラーレン環を表す。フラーレン環としては、例えば、炭素原子数60のフラーレン(以下、「C60フラーレン」という場合がある。)、炭素原子数70のフラーレン(以下、「C70フラーレン」という場合がある。)、炭素原子数76のフラーレン(以下、「C76フラーレン」という場合がある。)、炭素原子数84のフラーレン(以下、「C84フラーレン」という場合がある。)等が挙げられる。入手の容易さの観点から、フラーレン環としては、炭素原子数60のフラーレン又は炭素原子数70のフラーレンが好ましい。   In formula (1), F represents a fullerene ring. Examples of the fullerene ring include a fullerene having 60 carbon atoms (hereinafter sometimes referred to as “C60 fullerene”), a fullerene having 70 carbon atoms (hereinafter sometimes referred to as “C70 fullerene”), and the number of carbon atoms. 76 fullerenes (hereinafter sometimes referred to as “C76 fullerene”), fullerenes having 84 carbon atoms (hereinafter sometimes referred to as “C84 fullerene”), and the like. From the viewpoint of easy availability, the fullerene ring is preferably a fullerene having 60 carbon atoms or a fullerene having 70 carbon atoms.

、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基を表す。 R 1 , R 2 and R 8 may each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. A good aryl group, an aryloxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, an acyl group which may have a substituent or a substituent. Represents a good acyloxy group.

、RおよびRで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子である。 Examples of the halogen atom represented by R 1 , R 2 and R 8 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a fluorine atom and a chlorine atom.

、RおよびRで表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、環状であってもよい。該アルキル基の炭素原子数は、通常1〜30であり、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アルキル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、ハロゲン原子が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル墓、ペンチル基、イソペンチル基、2−メチルブチル基、1−メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル墓、オクタデシル基、エイコシル基、1−(2’−エチルヘキシル)−3−エチルヘプチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 1 , R 2 and R 8 may be linear, branched or cyclic. The carbon atom number of this alkyl group is 1-30 normally, Preferably it is 1-20, More preferably, it is 1-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom. Specific examples of the alkyl group which may have a substituent include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl grave, a pentyl group, and an isopentyl group. 2-methylbutyl group, 1-methylbutyl group, hexyl group, isohexyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, 3 , 7-dimethyloctyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl tomb, octadecyl group, eicosyl group, 1- (2'-ethylhexyl) -3-ethylheptyl group, trifluoromethyl group , Pentafluoroethyl group, perfluorobutyl group, perfluorohexyl group, -Fluorooctyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group and the like.

、RおよびRで表されるアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、環状であってもよい。該アルコキシ基の炭素原子数は、通常1〜20であり、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アルコキシ基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素原子数1〜20のアルコキシ基)が挙げられる。置換基を有していてもよいアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基及び2−メトキシエチルオキシ基等が挙げられる。 The alkoxy group represented by R 1 , R 2 and R 8 may be linear, branched or cyclic. The number of carbon atoms of the alkoxy group is usually 1-20, preferably 1-15, more preferably 1-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The alkoxy group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the alkoxy group which may have a substituent include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a cyclohexyl group. Oxy group, heptyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, lauryloxy group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorobutoxy group Perfluorohexyloxy group, perfluorooctyloxy group, methoxymethyloxy group, 2-methoxyethyloxy group and the like.

、RおよびRで表されるアリール基は、無置換の芳香族炭化水素から芳香環に結合している水素原子1個を除いた基である。該アリール基の炭素原子数は、通常6〜60であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜12である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アリール基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、及びアルコキシ基が挙げられる。置換基として用いられるハロゲン原子、アルキル基、及びアルコキシ基の定義及び具体例は、前述のR、RおよびRで表されるハロゲン原子、アルキル基、及びアルコキシ基の定義及び具体例と同じである。置換基を有していてもよいアリール基の具体例としては、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基(好ましくはC1〜C8アルコキシフェニル基、より好ましくはC1〜C6アルコキシフェニル基である。C1〜C12アルコキシ基、C1〜C8アルコキシ基及びC1〜C6アルコキシ基の具体例としては、前述のR、RおよびRで表されるアルコキシ基として説明し例示した基が挙げられる。以下も同様である。)、C1〜C12アルキルフェニル基(好ましくはC1〜C8アルキルフェニル基、より好ましくはC1〜C6アルキルフェニル基である。C1〜C12アルキル基、C1〜C8アルキル基及びC1〜C6アルキル基の具体例としては、前述のR、RおよびRで表されるアルキル基として説明し例示した基が挙げられる。以下も同様である。)、1−ナフチル基、2−ナフチル基及びペンタフルオロフェニル基が挙げられる。 The aryl group represented by R 1 , R 2 and R 8 is a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to an aromatic ring from an unsubstituted aromatic hydrocarbon. The number of carbon atoms of the aryl group is usually 6 to 60, preferably 6 to 20, and more preferably 6 to 12. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The aryl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, and an alkoxy group. Definitions and specific examples of halogen atoms, alkyl groups, and alkoxy groups used as substituents include definitions and specific examples of the halogen atoms, alkyl groups, and alkoxy groups represented by the aforementioned R 1 , R 2, and R 8. The same. Specific examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group and a C1-C12 alkoxyphenyl group (preferably a C1-C8 alkoxyphenyl group, more preferably a C1-C6 alkoxyphenyl group. C1- Specific examples of the C12 alkoxy group, C1-C8 alkoxy group, and C1-C6 alkoxy group include the groups described and exemplified as the alkoxy groups represented by the aforementioned R 1 , R 2, and R 8 . C1-C12 alkylphenyl group (preferably C1-C8 alkylphenyl group, more preferably C1-C6 alkylphenyl group. C1-C12 alkyl group, C1-C8 alkyl group and C1-C6 alkyl group). specific examples of the exemplified as the alkyl group represented by R 1, R 2 and R 8 described above Groups and the like. The same applies is less.), 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group and a pentafluorophenyl group.

、RおよびRで表されるアリールオキシ基は、その炭素原子数が通常6〜60であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜12である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アリールオキシ基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のR、RおよびRで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基及びペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられる。 The aryloxy group represented by R 1 , R 2 and R 8 usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20 and more preferably 6 to 12. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The aryloxy group may have a substituent, and as the substituent, the same substituent as the substituent which the aryl group represented by R 1 , R 2 and R 8 described above may have. Is mentioned. Specific examples of the aryloxy group which may have a substituent include phenoxy group, C1-C12 alkoxyphenoxy group, C1-C12 alkylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group and pentafluorophenyl. An oxy group is mentioned.

、RおよびRで表されるアルコキシカルボニル基は、そのアルコキシ基部分が直鎖状であっても分岐状であってもよく、環状であってもよい。該アルコキシカルボニル基のアルコキシ基部分の炭素原子数は、通常1〜20であり、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜12である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アルコキシカルボニル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のR、RおよびRで表されるアルコキシ基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基の具体例としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロプロポキシカルボニル基、メトキシメチルオキシカルボニル基及び2−メトキシエチルオキシカルボニル基等が挙げられる。 In the alkoxycarbonyl group represented by R 1 , R 2 and R 8 , the alkoxy group portion may be linear, branched or cyclic. The number of carbon atoms in the alkoxy group portion of the alkoxycarbonyl group is usually 1-20, preferably 1-15, more preferably 1-12. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The alkoxycarbonyl group may have a substituent, and the substituent is the same as the substituent which the alkoxy group represented by R 1 , R 2 and R 8 described above may have. Is mentioned. Specific examples of the alkoxycarbonyl group which may have a substituent include, for example, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a trifluoromethoxycarbonyl group, a pentafluoroethoxycarbonyl group, a perfluoropropoxycarbonyl group, A methoxymethyloxycarbonyl group, 2-methoxyethyloxycarbonyl group, etc. are mentioned.

、RおよびRで表されるアシル基は、アルキルカルボン酸およびアリールカルボン酸等のカルボン酸から水酸基を除いた基である。該アシル基の炭素原子数は、通常2〜20であり、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アシル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、ハロゲン原子が挙げられる。置換基として用いられるハロゲン原子としては、前述のR、RおよびRで表されるハロゲン原子が挙げられる。置換基を有していてもよいアシル基としては、例えば、アルキルカルボニル基、置換基としてハロゲン原子を有するアルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、置換基としてハロゲン原子を有するアリールカルボニル基が挙げられ、具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、トリフルオロアセチル基、ベンゾイル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。 The acyl group represented by R 1 , R 2 and R 8 is a group obtained by removing a hydroxyl group from a carboxylic acid such as an alkyl carboxylic acid and an aryl carboxylic acid. The number of carbon atoms of the acyl group is usually 2-20, preferably 2-15, more preferably 2-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The acyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom. Examples of the halogen atom used as a substituent include the halogen atoms represented by the aforementioned R 1 , R 2 and R 8 . Examples of the acyl group which may have a substituent include an alkylcarbonyl group, an alkylcarbonyl group having a halogen atom as a substituent, an arylcarbonyl group, and an arylcarbonyl group having a halogen atom as a substituent. Examples include acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pivaloyl group, trifluoroacetyl group, benzoyl group, pentafluorobenzoyl group and the like.

、RおよびRで表されるアシルオキシ基は、その炭素原子数が通常2〜20であり、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アシルオキシ基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のR、RおよびRで表されるアシル基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアシルオキシ基としては、例えば、アルキルカルボニルオキシ基、置換基としてハロゲン原子を有するアルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、置換基としてハロゲン原子を有するアリールカルボニルオキシ基が挙げられ、具体例としては、アセチルオキシ基、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、トリフルオロアセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。 The acyloxy group represented by R 1 , R 2 and R 8 usually has 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 and more preferably 2 to 10 carbon atoms. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The acyloxy group may have a substituent, and examples of the substituent include the same substituent as the substituent that the acyl group represented by R 1 , R 2, and R 8 may have. Can be mentioned. Examples of the acyloxy group which may have a substituent include an alkylcarbonyloxy group, an alkylcarbonyloxy group having a halogen atom as a substituent, an arylcarbonyloxy group, and an arylcarbonyloxy group having a halogen atom as a substituent. Specific examples include acetyloxy group, propionyloxy group, butyryloxy group, isobutyryloxy group, pivaloyloxy group, trifluoroacetyloxy group, benzoyloxy group, pentafluorobenzoyloxy group and the like.

およびRは、好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基であり、より好ましくは水素原子である。 R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, an alkoxy group that may have a substituent, an alkoxycarbonyl group that may have a substituent, or an acyloxy group that may have a substituent. More preferably a hydrogen atom.

は、好ましくは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基であり、より好ましくは水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子である。 R 8 preferably has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent or a substituent. An acyloxy group which may be substituted, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, and still more preferably a hydrogen atom.

式(1)中、nは1〜10の整数を表す。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。nは、好ましくは1〜3であり、より好ましくは1又は2であり、さらに好ましくは1である。 In formula (1), n represents an integer of 1 to 10. When a plurality of R 1 are present, they may be the same as or different from each other. When a plurality of R 2 are present, they may be the same as or different from each other. n is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and still more preferably 1.

式(1)中、Arは置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよいアルケニル基又は置換基を有していてもよいアルキニル基を表す。 In formula (1), Ar 1 has an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an alkynyl group which may be substituted.

Arで表されるアリール基は、無置換の芳香族炭化水素から芳香環に結合している水素原子1個を除いた基である。該アリール基の炭素原子数は通常6〜60であり、好ましくは6〜20、より好ましくは6〜12ある。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アリール基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基及び複素環基が挙げられる。置換基として用いられるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基の定義及び具体例は、前述のR、RおよびRで表されるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基の定義及び具体例と同じである。置換基として用いられる複素環基は、後述するArで表される複素環基と同じである。該置換基はさらに置換基(以下、「二次置換基」という場合がある。)を有していてもよく、二次置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアリール基の具体例としては、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基(好ましくはC1〜C8アルコキシフェニル基、より好ましくはC1〜C6アルコキシフェニル基である。)、C1〜C12アルキルフェニル基(好ましくはC1〜C8アルキルフェニル基、より好ましくはC1〜C6アルキルフェニル基である。)、1−ナフチル基、2−ナフチル基及びペンタフルオロフェニル基が挙げられる。 The aryl group represented by Ar 1 is a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to an aromatic ring from an unsubstituted aromatic hydrocarbon. The aryl group usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20, and more preferably 6 to 12. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The aryl group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, an acyloxy group, and the like. A heterocyclic group is mentioned. The definitions and specific examples of the halogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, acyl group, and acyloxy group used as a substituent are represented by the aforementioned R 1 , R 2, and R 8. The definition and specific examples of the halogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, acyl group and acyloxy group are the same. The heterocyclic group used as a substituent is the same as the heterocyclic group represented by Ar 1 described later. The substituent may further have a substituent (hereinafter sometimes referred to as “secondary substituent”), and the secondary substituent has the aryl group represented by Ar 1 described above. The same substituent as the substituent which may be included is mentioned. Specific examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group, a C1-C12 alkoxyphenyl group (preferably a C1-C8 alkoxyphenyl group, more preferably a C1-C6 alkoxyphenyl group), Examples thereof include a C1-C12 alkylphenyl group (preferably a C1-C8 alkylphenyl group, more preferably a C1-C6 alkylphenyl group), a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and a pentafluorophenyl group.

Arで表される複素環基は、複素環式化合物から複素環に結合している水素原子を1個除いた基である。複素環としては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾール、ピラゾリン、プラゾリジン、フラザン、トリアゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、テトラゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、チオピラン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、モルホリン、トリアジン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、イソインドール、インドリジン、インドリン、イソインドリン、クロメン、クロマン、イソクロマン、ベンゾピラン、キノリン、イソキノリン、キノリジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、キナゾリジン、シンノリン、フタラジン、プリン、プテリジン、カルバゾール、キサンテン、フェナントリジン、アクリジン、β-カルボリン、ペリミジン、フェナントロリン、チアントレン、フェノキサチイン、フェノキサジン、フェノチアジン、フェナジン等が挙げられる。該複素環基の炭素原子数は、通常2〜60であり、好ましくは3〜20、より好ましくは3〜12である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該複素環基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。該置換基はさらに二次置換基を有していてもよく、該二次置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。Arで表される複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。 The heterocyclic group represented by Ar 1 is a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to the heterocyclic ring from the heterocyclic compound. Examples of the heterocyclic ring include furan, thiophene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, imidazole, imidazoline, imidazolidine, pyrazole, pyrazoline, prazolidine, furazane, triazole, thiadiazole, oxadiazole, Tetrazole, pyran, pyridine, piperidine, thiopyran, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperazine, morpholine, triazine, benzofuran, isobenzofuran, benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, indoline, isoindoline, chromene, chroman, isochroman, benzopyran , Quinoline, isoquinoline, quinolidine, benzimidazole, benzothiazole, indazole, naphthyl Quinoxaline, quinazoline, quinazoline, cinnoline, phthalazine, purine, pteridine, carbazole, xanthene, phenanthridine, acridine, β-carboline, perimidine, phenanthroline, thianthrene, phenoxathiin, phenoxazine, phenothiazine, phenazine, etc. . The number of carbon atoms of the heterocyclic group is usually 2 to 60, preferably 3 to 20, and more preferably 3 to 12. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include the same substituent as the substituent that the aryl group represented by Ar 1 described above may have. The substituent may further have a secondary substituent, and examples of the secondary substituent include the same substituent as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 described above may have. It is done. The heterocyclic group represented by Ar 1 is preferably an aromatic heterocyclic group.

Arで表されるアルケニル基は、その炭素原子数が通常2〜20であり、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アルケニル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。該置換基はさらに二次置換基を有していてもよく、該二次置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルケニル基としては、置換基を有していてもよいアルケン中のビニル基から水素原子1個を除いた基が好ましい。置換基を有していてもよいアルケニル基の具体例としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、α−スチリル基、β−スチリル基、α−アクリロイル基、β−アクリロイル基、クロコニル基等が挙げられる。 The alkenyl group represented by Ar 1 usually has 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 and more preferably 2 to 10 carbon atoms. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The alkenyl group may have a substituent, and examples of the substituent include the same substituent as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 described above may have. The substituent may further have a secondary substituent, and examples of the secondary substituent include the same substituent as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 described above may have. It is done. As the alkenyl group which may have a substituent, a group obtained by removing one hydrogen atom from a vinyl group in an alkene which may have a substituent is preferable. Specific examples of the alkenyl group which may have a substituent include a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group, an α-styryl group, a β-styryl group, an α-acryloyl group, a β-acryloyl group, and a croconyl group. Can be mentioned.

Arで表されるアルキニル基は、その炭素原子数が通常2〜20であり、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。該炭素原子数には置換基の炭素原子数は含まれない。該アルキニル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。該置換基はさらに二次置換基を有していてもよく、該二次置換基としては、前述のArで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキニル基としては、置換基を有していてもよいアルキン中のエチニル基から水素原子1個を除いた基が好ましい。置換基を有していてもよいアルキニル基としては、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、2−フェニル−1−ブチニル基等が挙げられる。 The alkynyl group represented by Ar 1 usually has 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 and more preferably 2 to 10 carbon atoms. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The alkynyl group may have a substituent, and examples of the substituent include the same substituent as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 described above may have. The substituent may further have a secondary substituent, and examples of the secondary substituent include the same substituent as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 described above may have. It is done. The alkynyl group which may have a substituent is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from the ethynyl group in the alkyne which may have a substituent. Examples of the alkynyl group which may have a substituent include ethynyl group, 1-propynyl group, 1-butynyl group, 2-phenyl-1-butynyl group and the like.

Arは、好ましくは置換基を有していてもよいアリール基であり、より好ましくは下記式(1−1)で表される基である。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。) Ar 1 is preferably an aryl group which may have a substituent, and more preferably a group represented by the following formula (1-1).
Figure 0006145602
(In the formula, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A good alkoxy group, an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, or a substituent Represents a good acyl group, an acyloxy group which may have a substituent, or a heterocyclic group which may have a substituent.)

、R、R、RおよびRで表されるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基の定義及び具体例は、前述のR、RおよびRで表されるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基の定義及び具体例と同じである。R、R、R、RおよびRで表される複素環基の定義及び具体例は、前述のArで表される複素環基の定義及び具体例と同じである。R、R、R、RおよびRで表されるハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基及び複素環基が有していてもよい置換基としては、Arで表されるアリール基が有していてもよい置換基と同じ置換基が挙げられる。 Definitions and specific examples of halogen atoms, alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, alkoxycarbonyl groups, acyl groups, and acyloxy groups represented by R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are as follows: The definitions and specific examples of the halogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, acyl group, and acyloxy group represented by R 1 , R 2, and R 8 described above are the same. The definition and specific examples of the heterocyclic group represented by R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same as the definition and specific examples of the heterocyclic group represented by Ar 1 described above. Has a halogen atom, alkyl group, alkoxy group, aryl group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, acyl group, acyloxy group and heterocyclic group represented by R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 Examples of the substituent which may be included include the same substituents as the substituent which the aryl group represented by Ar 1 may have.

式(1)で表される電子受容性化合物は、下記式(1−A):

Figure 0006145602
(式中、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。*は結合手を表す。)
で表される基が結合するフラーレン骨格上の炭素原子と、Rが結合するフラーレン骨格上の炭素原子とが、最短で数えて1結合介して位置するか、3結合介して位置する構造を有する。 The electron-accepting compound represented by the formula (1) is represented by the following formula (1-A):
Figure 0006145602
(In the formula, R 1 , R 2 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above. * Represents a bond.)
A structure in which the carbon atom on the fullerene skeleton to which the group represented by formula (I) is bonded and the carbon atom on the fullerene skeleton to which R 8 is bonded are located through one bond or three bonds, at the shortest. Have.

好適な一実施形態において、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とは、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子(オルト位)または2個の炭素原子が介在する位置に存在する2つの炭素原子(パラ位)に結合する。 In a preferred embodiment, the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 are each two adjacent carbon atoms in one six-membered ring constituting the fullerene skeleton. It binds to (ortho position) or two carbon atoms (para position) existing at a position between two carbon atoms.

が水素原子である場合、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とは、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子(オルト位)に結合する。 When R 8 is a hydrogen atom, the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 are each two adjacent groups in one 6-membered ring constituting the fullerene skeleton. Bonds to a carbon atom (ortho position).

が水素原子とは異なる場合、式(1)で表される電子受容性化合物は、下記化合物(A)と下記化合物(B)との混合物である。
化合物(A):式(1−A)で表される基およびRで表される基が、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子(オルト位)に結合した化合物
化合物(B):式(1−A)で表される基およびRで表される基が、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、2個の炭素原子が介在する位置に存在する2つの炭素原子(パラ位)に結合した化合物
When R 8 is different from a hydrogen atom, the electron-accepting compound represented by the formula (1) is a mixture of the following compound (A) and the following compound (B).
Compound (A): two carbon atoms (ortho positions) adjacent to each other in one six-membered ring in which the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 constitute a fullerene skeleton. Compound (B): A group represented by the formula (1-A) and a group represented by R 8 each have two carbon atoms in one six-membered ring constituting the fullerene skeleton. Compound bonded to two carbon atoms (para position) existing in the intervening position

フラーレン環FがC60フラーレンであり、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とが、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子(オルト位)に結合している式(1)で表される電子受容性化合物としては、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。) The fullerene ring F is C60 fullerene, and the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 are each adjacent to each other in two adjacent six-membered rings constituting the fullerene skeleton. Examples of the electron-accepting compound represented by the formula (1) bonded to the carbon atom (ortho position) include a compound represented by the following formula (2).
Figure 0006145602
(Wherein R 1 , R 2 , R 8 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above.)

フラーレン環FがC60フラーレンであり、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とが、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、2個の炭素原子が介在する位置に存在する2つの炭素原子(パラ位)に結合している式(1)で表される電子受容性化合物としては、下記式(3)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。) The fullerene ring F is C60 fullerene, and the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 each have two carbon atoms in one six-membered ring constituting the fullerene skeleton. Examples of the electron-accepting compound represented by the formula (1) that is bonded to two carbon atoms (para-positions) present at positions where atoms are interposed include compounds represented by the following formula (3).
Figure 0006145602
(Wherein R 1 , R 2 , R 8 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above.)

フラーレン環FがC70フラーレンであり、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とが、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子(オルト位)に結合している式(1)で表される電子受容性化合物としては、例えば、下記式(4−1)、(4−2)で表される化合物およびそれらの異性体が挙げられる。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。) The fullerene ring F is C70 fullerene, and the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 are each adjacent to each other in two adjacent six-membered rings constituting the fullerene skeleton. Examples of the electron-accepting compound represented by the formula (1) bonded to the carbon atom (ortho position) include compounds represented by the following formulas (4-1) and (4-2) and isomers thereof. The body is mentioned.
Figure 0006145602
(Wherein R 1 , R 2 , R 8 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above.)

フラーレン環FがC70フラーレンであり、式(1−A)で表される基と、Rで表される基とが、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、2個の炭素原子が介在する位置に存在する2つの炭素原子(パラ位)に結合している式(1)で表される電子受容性化合物としては、例えば、下記式(5−1)、(5−2)で表される化合物及びそれらの異性体が挙げられる。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。) The fullerene ring F is C70 fullerene, and the group represented by the formula (1-A) and the group represented by R 8 each have two carbon atoms in one six-membered ring constituting the fullerene skeleton. Examples of the electron-accepting compound represented by the formula (1) bonded to two carbon atoms (para-positions) present at the positions where the atoms are interposed include, for example, the following formulas (5-1) and (5-2): ) And isomers thereof.
Figure 0006145602
(Wherein R 1 , R 2 , R 8 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above.)

式(1)で表される電子受容性化合物としては、例えば、下記式1〜式69で表される化合物(フラーレン環FがC60フラーレンである化合物)および式101〜式169で表される化合物(フラーレン環FがC70フラーレンである化合物)が挙げられる。   Examples of the electron-accepting compound represented by the formula (1) include compounds represented by the following formulas 1 to 69 (compounds in which the fullerene ring F is C60 fullerene) and compounds represented by the formulas 101 to 169. (A compound in which the fullerene ring F is a C70 fullerene).

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式1〜式66、式101〜式166で表される化合物の中でも、好ましくは式1、式2、式3、式16、式17、式18、式31、式32、式33、式37、式38、式39、式64、式65、式66、式101、式102、式103、式116、式117、式118、式131、式132、式133、式137、式138、式139、式164、式165又は式166で表される化合物であり、より好ましくは式1、式2、式3、式16、式17、式18、式64、式65、式66、式101、式102、式103、式116、式117、式118、式164、式165又は式166で表される化合物であり、さらに好ましくは式1、式16、式17、式66、式101、式116、式117又は式166で表される化合物であり、特に好ましくは式66で表される化合物である。   Among the compounds represented by Formula 1 to Formula 66 and Formula 101 to Formula 166, Formula 1, Formula 2, Formula 3, Formula 16, Formula 17, Formula 18, Formula 31, Formula 32, Formula 33, and Formula 37 are preferable. , Formula 38, Formula 39, Formula 64, Formula 65, Formula 66, Formula 101, Formula 102, Formula 103, Formula 116, Formula 117, Formula 118, Formula 131, Formula 132, Formula 133, Formula 137, Formula 138, Formula 139, Formula 164, Formula 165 or Formula 166, more preferably Formula 1, Formula 2, Formula 3, Formula 16, Formula 17, Formula 18, Formula 64, Formula 65, Formula 66, Formula 101 , Formula 102, Formula 103, Formula 116, Formula 117, Formula 118, Formula 164, Formula 165, or Formula 166, and more preferably Formula 1, Formula 16, Formula 17, Formula 66, Formula 101, A compound represented by Formula 116, Formula 117, or Formula 166; Properly is a compound represented by the formula 66.

式(1)で表される電子受容性化合物の一態様である式(6)で表される化合物の製造方法について説明する。

Figure 0006145602
(式中、F、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。) The manufacturing method of the compound represented by Formula (6) which is one aspect | mode of the electron-accepting compound represented by Formula (1) is demonstrated.
Figure 0006145602
(In the formula, F, R 1 , R 2 , Ar 1 and n have the same meaning as described above.)

式(1)で表される電子受容性化合物の一態様である式(6)で表される化合物の製造方法は特に限定されないが、合成の容易さの観点から、C60フラーレン、C70フラーレンなどのフラーレンと下記式(1−1−1)で表される化合物を金属触媒の存在下で反応させる方法が好ましい。

Figure 0006145602
(式中、R、R、Arおよびnは前述と同じ意味を表す。Xはハロゲン原子を表す。) Although the manufacturing method of the compound represented by Formula (6) which is one aspect | mode of the electron-accepting compound represented by Formula (1) is not specifically limited, From a viewpoint of synthetic | combination ease, C60 fullerene, C70 fullerene, etc. A method of reacting fullerene and a compound represented by the following formula (1-1-1) in the presence of a metal catalyst is preferable.
Figure 0006145602
(In the formula, R 1 , R 2 , Ar 1 and n represent the same meaning as described above. X represents a halogen atom.)

式(1−1−1)で表される化合物としては、下記式(1−1−2)で表される化合物が好ましい。

Figure 0006145602
(式中、R、R、R、RおよびRは前述と同じ意味を表す。Xはハロゲン原子を表す。) As the compound represented by the formula (1-1-1), a compound represented by the following formula (1-1-2) is preferable.
Figure 0006145602
(In the formula, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent the same meaning as described above. X represents a halogen atom.)

金属触媒としては、例えば、コバルト触媒、ニッケル触媒、鉄触媒、パラジウム触媒、イリジウム触媒、ロジウム触媒、ルテニウム触媒等が挙げられる。これらの中でも、コバルト触媒、ロジウム触媒、ニッケル触媒が好ましく、コバルト触媒がより好ましい。コバルト触媒としては、例えば、ジクロロビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト、ジブロモビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト、ジヨードビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト、ジクロロビス(ジフェニルホスフィノフェロセン)コバルト、ジクロロビス(ジフェニルホスフィノメタン)コバルト等が挙げられ、好ましくはジクロロビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト、ジブロモビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト、ジヨードビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルトであり、より好ましくはジクロロビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルトである。   Examples of the metal catalyst include a cobalt catalyst, a nickel catalyst, an iron catalyst, a palladium catalyst, an iridium catalyst, a rhodium catalyst, and a ruthenium catalyst. Among these, a cobalt catalyst, a rhodium catalyst, and a nickel catalyst are preferable, and a cobalt catalyst is more preferable. Examples of the cobalt catalyst include dichlorobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, dibromobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, diiodobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, dichlorobis (diphenylphosphinoferrocene) cobalt, dichlorobis (diphenylphosphinomethane). Examples thereof include cobalt, preferably dichlorobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, dibromobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, and diiodobis (diphenylphosphinoethane) cobalt, more preferably dichlorobis (diphenylphosphinoethane) cobalt. .

フラーレンと式(1−1−1)で表される化合物を金属触媒の存在下で反応させる際には助触媒を用いてもよい。助触媒としては、例えば、マンガン、鉄、亜鉛、銅等が挙げられ、好ましくはマンガン、鉄、亜鉛であり、特に好ましくはマンガンである。   When the fullerene and the compound represented by the formula (1-1-1) are reacted in the presence of a metal catalyst, a promoter may be used. Examples of the cocatalyst include manganese, iron, zinc, copper, and the like, preferably manganese, iron, and zinc, and particularly preferably manganese.

フラーレンと式(1−1−1)で表される化合物を金属触媒の存在下で反応させる際には無溶媒で反応させてもよいが、溶媒を用いて反応させてもよい。溶媒としては、フラーレンと式(1−1−1)で表される化合物を溶解させるものであればよく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、トリメチルベンゼン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロナフタレンなどのハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、二硫化炭素等が挙げられる。これらの中でもハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒が好ましく、o−ジクロロベンゼンがより好ましい。   When the fullerene and the compound represented by the formula (1-1-1) are reacted in the presence of a metal catalyst, the reaction may be performed without a solvent, but the reaction may be performed using a solvent. Any solvent may be used as long as it dissolves fullerene and the compound represented by the formula (1-1-1). For example, aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, trimethylbenzene, tetralin, and cyclohexylbenzene are used. Group hydrocarbon solvents, halogenated aromatic hydrocarbon solvents such as chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, trichlorobenzene, chloronaphthalene, carbon disulfide and the like. Among these, halogenated aromatic hydrocarbon solvents are preferable, and o-dichlorobenzene is more preferable.

フラーレンと式(1−1−1)で表される化合物を金属触媒の存在下で反応させる際の温度は、溶媒を用いる際には−50℃〜溶媒の沸点の範囲であり、好ましくは0℃〜50℃である。   When the fullerene and the compound represented by the formula (1-1-1) are reacted in the presence of the metal catalyst, the temperature is in the range of −50 ° C. to the boiling point of the solvent, preferably 0. It is 50 degreeC.

フラーレンと式(1−1−1)で表される化合物を金属触媒の存在下で反応させる際の時間は、通常1分間〜1000時間程度であり、好ましくは1時間〜100時間であり、より好ましくは20時間〜70時間である。   The time for reacting the fullerene and the compound represented by the formula (1-1-1) in the presence of the metal catalyst is usually about 1 minute to 1000 hours, preferably 1 hour to 100 hours, more Preferably it is 20 hours-70 hours.

上記反応で得られた反応生成物を通常の後処理(例えば、水を加えて希釈した後に有機溶媒で抽出し、有機層中の溶媒を留去する処理等)に付すことにより、式(6)で表される化合物を得ることができる。反応生成物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。   By subjecting the reaction product obtained by the above reaction to normal post-treatment (for example, treatment by diluting with addition of water followed by extraction with an organic solvent and distilling off the solvent in the organic layer), the formula (6 ) Can be obtained. Isolation and purification of the reaction product can be performed by a method such as fractionation by chromatography or recrystallization.

上記で説明した方法により式(6)で表される電子受容性化合物を製造することができる。式(6)で表される化合物は、式(1)で表される電子受容性化合物において、Rが水素原子である化合物である。Rがハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基である化合物は、式(6)で表される電子受容性化合物を塩基と接触させた後、対応する求電子試薬と反応させることで製造することができる。 The electron-accepting compound represented by Formula (6) can be manufactured by the method demonstrated above. The compound represented by Formula (6) is a compound in which R 8 is a hydrogen atom in the electron-accepting compound represented by Formula (1). A compound in which R 8 is a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group is obtained by bringing the electron-accepting compound represented by the formula (6) into contact with a base. And then reacting with the corresponding electrophile.

例えば、Rがアルキル基である式(1)で表される電子受容性化合物は、式(6)で表される電子受容性化合物を塩基と接触させた後、アルキルハライドと反応させることで製造することができる。 For example, an electron-accepting compound represented by formula (1) in which R 8 is an alkyl group can be reacted with an alkyl halide after contacting the electron-accepting compound represented by formula (6) with a base. Can be manufactured.

塩基としては、例えば、tert−ブトキシカリウム、tert−ブトキシリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。   Examples of the base include tert-butoxy potassium, tert-butoxy lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, lithium diisopropylamide and the like.

式(6)で表される電子受容性化合物と塩基は無溶媒で接触させてもよいが、溶媒中で接触させることが好ましい。溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒等が好ましく用いられる。   The electron-accepting compound represented by formula (6) and the base may be contacted without a solvent, but are preferably contacted in a solvent. As the solvent, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane and octane, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran are preferably used.

式(6)で表される電子受容性化合物と塩基を接触させる際の温度は通常−100℃〜100℃であり、好ましくは−80℃〜0℃である。   The temperature at which the electron-accepting compound represented by formula (6) is brought into contact with the base is usually −100 ° C. to 100 ° C., preferably −80 ° C. to 0 ° C.

式(6)で表される電子受容性化合物と塩基を接触させる際の接触時間は通常1分間〜10時間であり、好ましくは5分間〜5時間であり、より好ましくは30分間〜2時間である。   The contact time when the electron-accepting compound represented by formula (6) is contacted with the base is usually 1 minute to 10 hours, preferably 5 minutes to 5 hours, more preferably 30 minutes to 2 hours. is there.

求電子試薬として用いられるアルキルハライドとしては、例えば、ヨードメタン、ヨードエタン、1−ヨードプロパン、2−ヨードプロパン、1−ヨードブタン、2−ヨードブタン、1−ヨードヘキサン、1−ヨード−2−エチルヘキサンなどのヨウ化アルカン、ブロモメタン、ブロモエタン、1−ブロモプロパン、2−ブロモプロパン、1−ブロモブタン、2−ブロモブタン、1−ブロモヘキサン、1−ブロモ−2−エチルヘキサンなどの臭化アルカン、クロロメタン、クロロエタン、1−クロロプロパン、2−クロロプロパン、1−クロロブタン、2−クロロブタン、1−クロロヘキサン、1−クロロ−2−エチルヘキサンなどの塩化アルカン等が挙げられる。   Examples of the alkyl halide used as the electrophile include iodomethane, iodoethane, 1-iodopropane, 2-iodopropane, 1-iodobutane, 2-iodobutane, 1-iodohexane, 1-iodo-2-ethylhexane and the like. Alkane iodide, bromomethane, bromoethane, 1-bromopropane, 2-bromopropane, 1-bromobutane, 2-bromobutane, 1-bromohexane, 1-bromo-2-ethylhexane and other alkane bromides, chloromethane, chloroethane, Examples include alkane chlorides such as 1-chloropropane, 2-chloropropane, 1-chlorobutane, 2-chlorobutane, 1-chlorohexane, and 1-chloro-2-ethylhexane.

アルキルハライドと反応させる際には、無溶媒で反応させてもよいが、溶媒を用いて反応させることが好ましい。溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒等が好ましく用いられる。アルキルハライドを反応させる際の温度は通常−100℃〜100℃であり、好ましくは−80℃〜30℃である。アルキルハライドを反応させる際の反応時間は通常10分間〜100時間であり、好ましくは1時間〜50時間であり、さらに好ましくは2時間〜20時間である。   When reacting with an alkyl halide, the reaction may be performed without a solvent, but it is preferable to perform the reaction using a solvent. As the solvent, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane and octane, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran are preferably used. The temperature at the time of reacting the alkyl halide is usually −100 ° C. to 100 ° C., preferably −80 ° C. to 30 ° C. The reaction time for reacting the alkyl halide is usually 10 minutes to 100 hours, preferably 1 hour to 50 hours, and more preferably 2 hours to 20 hours.

上記反応で得られた反応生成物を通常の後処理(例えば、水を加えて希釈した後に有機溶媒で抽出し、有機層中の溶媒を留去する処理等)に付すことにより、Rがアルキル基である式(1)で表される電子受容性化合物を得ることができる。反応生成物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。 By subjecting the reaction product obtained by the above reaction to normal post-treatment (for example, treatment by diluting by adding water followed by extraction with an organic solvent and distilling off the solvent in the organic layer, etc.), R 8 becomes An electron-accepting compound represented by the formula (1) which is an alkyl group can be obtained. Isolation and purification of the reaction product can be performed by a method such as fractionation by chromatography or recrystallization.

本発明の組成物に含まれる電子供与性化合物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において、「低分子化合物」とは分子量が3000未満の化合物をいい、「高分子化合物」とは(平均)分子量が3000以上の化合物をいう。   The electron donating compound contained in the composition of the present invention may be a low molecular compound or a high molecular compound. In the present invention, “low molecular compound” refers to a compound having a molecular weight of less than 3000, and “polymer compound” refers to a compound having an (average) molecular weight of 3000 or more.

低分子化合物である電子供与性化合物としては、例えば、ポルフィリン錯体及びその誘導体、フタロシアニン及びその誘導体、チオフェン環を含有するオリゴチオフェン等が挙げられる。   Examples of the electron donating compound that is a low molecular compound include porphyrin complexes and derivatives thereof, phthalocyanine and derivatives thereof, and oligothiophenes containing a thiophene ring.

高分子化合物である電子供与性化合物としては、例えば共役系高分子が挙げられる。共役系高分子としては、例えば、ポリカルバゾール及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。   Examples of the electron donating compound that is a polymer compound include conjugated polymers. Examples of the conjugated polymer include polycarbazole and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, and the like. Is mentioned.

ポリカルバゾール誘導体とはカルバゾール構造を有する高分子化合物を意味する。ポリアニリン誘導体とはアニリン環を有する高分子化合物を意味する。ポリチオフェン誘導体とはチオフェン環を有する高分子化合物を意味する。ポリピロール誘導体とはピロール環を有する高分子化合物を意味する。ポリフェニレンビニレン誘導体とはフェニレンビニレン構造を有する高分子化合物を意味する。ポリチエニレンビニレン誘導体とはチエニレンビニレン構造を有する高分子化合物を意味する。ポリフルオレン誘導体とはフルオレン構造を有する高分子化合物を意味する。   The polycarbazole derivative means a polymer compound having a carbazole structure. The polyaniline derivative means a polymer compound having an aniline ring. A polythiophene derivative means a polymer compound having a thiophene ring. The polypyrrole derivative means a polymer compound having a pyrrole ring. The polyphenylene vinylene derivative means a polymer compound having a phenylene vinylene structure. The polythienylene vinylene derivative means a polymer compound having a thienylene vinylene structure. The polyfluorene derivative means a polymer compound having a fluorene structure.

電子供与性化合物として用いられる共役系高分子は、チオフェン環を含有することが好ましい。共役系高分子は、好ましくはポリチオフェン及びその誘導体であり、より好ましくはポリ(C4〜C20アルキルチオフェン)であり、さらに好ましくはポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)であり、特に好ましくはポリ(3−ヘキシルチオフェン)である。   The conjugated polymer used as the electron donating compound preferably contains a thiophene ring. The conjugated polymer is preferably polythiophene and derivatives thereof, more preferably poly (C4-C20 alkylthiophene), and further preferably poly (3-hexylthiophene), poly (3-butylthiophene), poly ( 3-octylthiophene), particularly preferably poly (3-hexylthiophene).

本発明の組成物において、電子供与性化合物に対する式(1)で表される電子受容性化合物の割合は、電子供与性化合物100重量部に対して、10〜1000重量部であることが好ましく、20〜500重量部であることがより好ましい。   In the composition of the present invention, the ratio of the electron-accepting compound represented by the formula (1) to the electron-donating compound is preferably 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the electron-donating compound. It is more preferably 20 to 500 parts by weight.

本発明の組成物において、式(1)で表される電子受容性化合物は一種単独で含まれてもよく二種以上の組み合わせで含まれてもよい。本発明の組成物において、電子供与性化合物は一種単独で含まれてもよく二種以上の組み合わせで含まれてもよい。   In the composition of the present invention, the electron-accepting compound represented by the formula (1) may be included singly or in combination of two or more. In the composition of the present invention, the electron donating compound may be included singly or in combination of two or more.

本発明の組成物は、式(1)で表される電子受容性化合物と電子供与性化合物に加えて、必要に応じて他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、吸湿剤、撥水剤からなる群から選択される一種以上が挙げられる。   The composition of the present invention may contain other components as required in addition to the electron-accepting compound and the electron-donating compound represented by the formula (1). Examples of the other components include one or more selected from the group consisting of an ultraviolet absorber, an antioxidant, a surfactant, a hygroscopic agent, and a water repellent.

本発明の組成物において、式(1)で表される電子受容性化合物と電子供与性化合物の合計含有量は、本発明の組成物100重量部に対して、好ましくは90重量部以上、より好ましくは95重量部以上、さらに好ましくは98重量部以上、特に好ましくは99重量部以上である。   In the composition of the present invention, the total content of the electron-accepting compound and the electron-donating compound represented by the formula (1) is preferably 90 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the composition of the present invention. Preferably it is 95 weight part or more, More preferably, it is 98 weight part or more, Most preferably, it is 99 weight part or more.

<インク>
本発明のインクは、本発明の組成物と溶媒を含む。溶媒は、本発明の組成物を溶解させるものであればよく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル系溶媒等が挙げられる。
<Ink>
The ink of the present invention contains the composition of the present invention and a solvent. Any solvent may be used as long as it dissolves the composition of the present invention. For example, unsaturated hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, bicyclohexyl, butylbenzene, sec-butylbenzene, and tert-butylbenzene. Solvents, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobutane, bromobutane, chloropentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane, bromocyclohexane, and other halogenated saturated hydrocarbon solvents, chlorobenzene, dichlorobenzene, tri Examples thereof include halogenated unsaturated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene and ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran.

成膜性の観点から、25℃における溶媒の表面張力が15mN/mより大きいことが好ましく、15mN/mより大きく100mN/mよりも小さいことがより好ましく、25mN/mより大きく60mN/mよりも小さいことがさらに好ましい。   From the viewpoint of film formability, the surface tension of the solvent at 25 ° C. is preferably larger than 15 mN / m, more preferably larger than 15 mN / m and smaller than 100 mN / m, larger than 25 mN / m and larger than 60 mN / m. More preferably, it is small.

本発明のインクにおいて、本発明の組成物の含有量は特に制限されないが、本発明のインク100重量部に対して、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.3〜5重量部である。   In the ink of the present invention, the content of the composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ink of the present invention. Part.

<光電変換素子>
本発明の光電変換素子は、第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極および該第2の電極の間に設けられる活性層とを有し、該活性層が式(1)で表される電子受容性化合物と電子供与性化合物を含有する組成物を含むことを特徴とする。本発明の光電変換素子において、第1の電極と第2の電極のうち、少なくとも一方は透明又は半透明である。
<Photoelectric conversion element>
The photoelectric conversion element of the present invention has a first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode, and the active layer has the formula (1 And a composition containing an electron-donating compound and an electron-donating compound. In the photoelectric conversion element of the present invention, at least one of the first electrode and the second electrode is transparent or translucent.

光電変換素子の動作機構を説明する。透明又は半透明の電極から入射した光エネルギーはフラーレン誘導体等の電子受容性化合物及び/又は電子供与性化合物により吸収され、電子と正孔が結合した励起子が生成される。生成した励起子は移動して、電子受容性化合物と電子供与性化合物が隣接している接合界面に達すると、界面でのそれぞれのHOMOエネルギー及びLUMOエネルギーの違いにより電子と正孔が分離し、独立に動くことができる電荷(電子と正孔)が発生する。発生した電荷は、それぞれ電極に移動することにより電気エネルギー(電流)として外部に取り出すことができる。   The operation mechanism of the photoelectric conversion element will be described. Light energy incident from a transparent or translucent electrode is absorbed by an electron-accepting compound such as a fullerene derivative and / or an electron-donating compound, and excitons in which electrons and holes are combined are generated. When the generated excitons move and reach the junction interface where the electron-accepting compound and the electron-donating compound are adjacent to each other, electrons and holes are separated due to the difference in HOMO energy and LUMO energy at the interface, Electric charges (electrons and holes) that can move independently are generated. The generated charges can be taken out as electric energy (current) by moving to the electrodes.

本発明の光電変換素子は、通常、基板上に形成される。基板は、電極を形成し、活性層等の有機層を形成する際に化学的に変化しないものであればよい。基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等が挙げられる。不透明な基板を用いる場合、反対の電極(即ち、基板から遠い方の電極)が透明又は半透明であることが好ましい。   The photoelectric conversion element of the present invention is usually formed on a substrate. The substrate may be any substrate that does not chemically change when an electrode is formed and an organic layer such as an active layer is formed. Examples of the material for the substrate include glass, plastic, polymer film, and silicon. When an opaque substrate is used, the opposite electrode (that is, the electrode far from the substrate) is preferably transparent or translucent.

透明又は半透明の電極としては、例えば、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。透明又は半透明の電極の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、それらの複合体(例えば、インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド(IZO)、NESA等)、金、白金、銀、銅等が挙げられ、ITO、IZO、酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
電極の材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
Examples of the transparent or translucent electrode include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film. Examples of the material of the transparent or translucent electrode include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and composites thereof (for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), NESA, etc.) , Gold, platinum, silver, copper and the like, and ITO, IZO and tin oxide are preferable. Examples of the method for producing the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like.
As an electrode material, an organic transparent conductive film such as polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, and the like may be used.

一方の電極は透明又は半透明でなくてもよい。該電極の材料としては、例えば、金属、導電性高分子等が挙げられ、具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属;これら金属のうち2つ以上の合金;これらの金属のうち1種以上の前記金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫からなる群から選ばれる1種以上の金属との合金;グラファイト及びグラファイト層間化合物;ポリアニリン及びその誘導体;並びにポリチオフェン及びその誘導体が挙げられる。合金の具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。   One electrode may not be transparent or translucent. Examples of the material of the electrode include metals, conductive polymers and the like, and specific examples include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, and zinc. Metals such as yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium; two or more of these metals; one or more of these metals and gold, silver, platinum, copper, manganese And alloys with one or more metals selected from the group consisting of titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin; graphite and graphite intercalation compounds; polyaniline and derivatives thereof; and polythiophene and derivatives thereof. Specific examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, calcium-aluminum alloy and the like. .

本発明の光電変換素子は、光電変換効率を向上させるための手段として活性層以外の付加的な中間層を有してもよい。中間層の材料としては、例えば、フッ化リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化チタン等の酸化物、PEDOT(ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン)などが挙げられる。   The photoelectric conversion element of the present invention may have an additional intermediate layer other than the active layer as a means for improving the photoelectric conversion efficiency. Examples of the material for the intermediate layer include alkali metals such as lithium fluoride, halides of alkaline earth metals, oxides such as titanium oxide, and PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene).

(活性層)
活性層は、本発明の組成物を一種単独で含んでいても二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。活性層のホール輸送性を高めるために、電子供与性化合物及び/又は電子受容性化合物として、本発明の組成物以外の化合物を活性層中に用いてもよい。なお、電子供与性化合物、電子受容性化合物は、これらの化合物のエネルギー準位のエネルギーレベルから相対的に決定される。
(Active layer)
The active layer may contain the composition of the present invention alone or in combination of two or more. In order to improve the hole transport property of the active layer, compounds other than the composition of the present invention may be used in the active layer as the electron donating compound and / or the electron accepting compound. The electron-donating compound and the electron-accepting compound are relatively determined from the energy levels of these compounds.

活性層において、本発明の組成物の含有量は、活性層100重量部に対して、好ましくは95〜100重量部であり、より好ましくは98〜100重量部である。   In the active layer, the content of the composition of the present invention is preferably 95 to 100 parts by weight, more preferably 98 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active layer.

活性層の厚さは、通常、1nm〜100μmが好ましく、2nm〜1000nmがより好ましく、5nm〜500nmがさらに好ましく、20nm〜250nmが特に好ましい。   The thickness of the active layer is usually preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 2 nm to 1000 nm, further preferably 5 nm to 500 nm, and particularly preferably 20 nm to 250 nm.

活性層の製造方法は特に限定されないが、例えば、本発明のインクからの成膜、真空蒸着法による成膜等が挙げられる。   The method for producing the active layer is not particularly limited, and examples thereof include film formation from the ink of the present invention and film formation by vacuum vapor deposition.

<光電変換素子の製造方法>
光電変換素子の好ましい製造方法は、第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極および該第2の電極との間に設けられる活性層とを有する光電変換素子の製造方法であって、該第1の電極上に本発明のインクを塗布法により塗布して活性層を形成する工程、該活性層上に第2の電極を形成する工程を含む製造方法である。
<Method for producing photoelectric conversion element>
A preferred method for producing a photoelectric conversion element is a method for producing a photoelectric conversion element having a first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode. A manufacturing method comprising a step of applying the ink of the present invention on the first electrode by a coating method to form an active layer, and a step of forming a second electrode on the active layer.

本発明のインクを用いて成膜する場合、例えば、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができ、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、ノズルコート法、インクジェット印刷法、スピンコート法が好ましい。   When forming a film using the ink of the present invention, for example, slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method Application methods such as dip coating, spray coating, screen printing, gravure printing, flexographic printing, offset printing, inkjet printing, dispenser printing, nozzle coating, capillary coating, etc. can be used. The slit coating method, capillary coating method, gravure coating method, micro gravure coating method, bar coating method, knife coating method, nozzle coating method, ink jet printing method and spin coating method are preferred.

<有機薄膜トランジスタ>
本発明の組成物は、有機薄膜トランジスタに用いることもできる。有機薄膜トランジスタとしては、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる有機半導体層(活性層)と、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成を有するものが挙げられ、有機半導体層が本発明の組成物を含む有機薄膜によって構成される。このような有機薄膜トランジスタとしては、例えば、電界効果型、静電誘導型等が挙げられる。
<Organic thin film transistor>
The composition of the present invention can also be used for organic thin film transistors. The organic thin film transistor has a configuration including a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) serving as a current path between these electrodes, and a gate electrode for controlling the amount of current passing through the current path. The organic semiconductor layer is composed of an organic thin film containing the composition of the present invention. Examples of such an organic thin film transistor include a field effect type and an electrostatic induction type.

電界効果型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となる有機半導体層(活性層)、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極、並びに、有機半導体層とゲート電極との間に配置される絶縁層を備えることが好ましい。特に、ソース電極及びドレイン電極が、有機半導体層(活性層)に接して設けられており、さらに有機半導体層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていることが好ましい。電界効果型有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層が、本発明の組成物を含む有機薄膜によって構成される。   A field-effect organic thin film transistor includes a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) that becomes a current path between these electrodes, a gate electrode that controls the amount of current passing through the current path, and an organic semiconductor layer and a gate. It is preferable to provide an insulating layer disposed between the electrodes. In particular, the source electrode and the drain electrode are preferably provided in contact with the organic semiconductor layer (active layer), and the gate electrode is preferably provided with an insulating layer in contact with the organic semiconductor layer interposed therebetween. In the field effect organic thin film transistor, the organic semiconductor layer is constituted by an organic thin film containing the composition of the present invention.

静電誘導型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となる有機半導体層(活性層)、並びに電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を有し、このゲート電極が有機半導体層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び有機半導体層中に設けられたゲート電極が、有機半導体層に接して設けられていることが好ましい。ここで、ゲート電極の構造としては、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、且つゲート電極に印加した電圧で電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、例えば、くし形電極が挙げられる。静電誘導型有機薄膜トランジスタにおいても、有機半導体層が、本発明の組成物を含む有機薄膜によって構成される。   The static induction organic thin film transistor has a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) that becomes a current path between these electrodes, and a gate electrode that controls the amount of current passing through the current path. Is preferably provided in the organic semiconductor layer. In particular, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode provided in the organic semiconductor layer are preferably provided in contact with the organic semiconductor layer. Here, the structure of the gate electrode may be a structure in which a current path flowing from the source electrode to the drain electrode is formed and the amount of current flowing through the current path can be controlled by a voltage applied to the gate electrode. An electrode is mentioned. Also in the static induction organic thin film transistor, the organic semiconductor layer is constituted by an organic thin film containing the composition of the present invention.

<有機エレクトロルミネッセンス素子>
本発明の組成物は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」という場合がある。)に用いることもできる。有機EL素子は、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極間に発光層を有する。有機EL素子は、発光層の他にも、正孔輸送層、電子輸送層を含んでいてもよい。該発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれかの層中に本発明の組成物が含まれる。発光層中には、本発明の組成物の他にも、電荷輸送材料(電子輸送材料と正孔輸送材料の総称を意味する。)を含んでいてもよい。有機EL素子としては、i)陽極と発光層と陰極とを有する素子、ii)さらに陰極と発光層の間に、該発光層に隣接して電子輸送材料を含有する電子輸送層を有する陽極と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子、iii)さらに陽極と発光層の間に、該発光層に隣接して正孔輸送材料を含む正孔輸送層を有する陽極と正孔輸送層と発光層と陰極とを有する素子、iv)陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子等が挙げられる。
<Organic electroluminescence device>
The composition of the present invention can also be used for an organic electroluminescence device (hereinafter sometimes referred to as “organic EL device”). An organic EL element has a light emitting layer between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent. The organic EL element may include a hole transport layer and an electron transport layer in addition to the light emitting layer. The composition of the present invention is contained in any one of the light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer. In addition to the composition of the present invention, the light emitting layer may contain a charge transport material (which means a generic term for an electron transport material and a hole transport material). Examples of the organic EL element include i) an element having an anode, a light emitting layer, and a cathode; ii) an anode having an electron transport layer containing an electron transport material adjacent to the light emitting layer between the cathode and the light emitting layer; An element having a light-emitting layer, an electron transport layer, and a cathode, iii) an anode and a hole transport layer having a hole transport layer containing a hole transport material adjacent to the light-emitting layer between the anode and the light-emitting layer; Examples include an element having a light emitting layer and a cathode, and iv) an element having an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode.

<素子の用途>
本発明の組成物を用いた光電変換素子は、透明又は半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。
<Application of device>
The photoelectric conversion element using the composition of the present invention can be operated as an organic thin film solar cell by generating photovoltaic power between the electrodes by irradiating light such as sunlight from a transparent or translucent electrode. it can. It can also be used as an organic thin film solar cell module by integrating a plurality of organic thin film solar cells.

また、本発明の組成物を用いた光電変換素子は、電極間に電圧を印加した状態、あるいは無印加の状態で、透明又は半透明の電極から光を照射することにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。有機光センサーを複数集積することにより有機イメージセンサーとして用いることもできる。   Moreover, the photoelectric conversion element using the composition of the present invention is a state in which a voltage is applied between the electrodes, or in a non-applied state, by irradiating light from a transparent or translucent electrode, a photocurrent flows, It can be operated as an organic light sensor. It can also be used as an organic image sensor by integrating a plurality of organic photosensors.

上述の有機薄膜トランジスタは、例えば電気泳動ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のディスプレイの画素の制御や、画面輝度の均一性や画面書き換え速度を制御するために用いられる画素駆動素子等として用いることができる。   The organic thin film transistor described above is used as a pixel driving element used for controlling the pixels of a display such as an electrophoretic display, a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, etc., and controlling the uniformity of screen luminance and the screen rewriting speed. Can do.

<太陽電池モジュール>
有機薄膜太陽電池は、従来の太陽電池モジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりうる。太陽電池モジュールは、一般的には金属、セラミック等の支持基板の上にセルが構成され、その上を充填樹脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取り込む構造をとるが、支持基板に強化ガラス等の透明材料を用い、その上にセルを構成してその透明の支持基板側から光を取り込む構造とすることも可能である。具体的には、スーパーストレートタイプ、サブストレートタイプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、アモルファスシリコン太陽電池などで用いられる基板一体型モジュール構造等が知られている。本発明の組成物を用いて製造される有機薄膜太陽電池も使用目的や使用場所及び環境により、適宜これらのモジュール構造を選択できる。
<Solar cell module>
The organic thin film solar cell can basically have the same module structure as a conventional solar cell module. The solar cell module generally has a structure in which cells are formed on a support substrate such as metal or ceramic, and the cell is covered with a filling resin or protective glass, and light is taken in from the opposite side of the support substrate. It is also possible to use a transparent material such as tempered glass for the support substrate, configure a cell thereon, and take in light from the transparent support substrate side. Specifically, a module structure called a super straight type, a substrate type, and a potting type, a substrate integrated module structure used in an amorphous silicon solar cell, and the like are known. The organic thin-film solar cell produced using the composition of the present invention can also be appropriately selected from these module structures depending on the purpose of use, the place of use and the environment.

代表的なスーパーストレートタイプあるいはサブストレートタイプのモジュールは、片側又は両側が透明で反射防止処理を施された支持基板の間に一定間隔にセルが配置され、隣り合うセル同士が金属リード又はフレキシブル配線等によって接続され、外縁部に集電電極が配置されており、発生した電力を外部に取り出される構造となっている。基板とセルの間には、セルの保護や集電効率向上のため、目的に応じエチレンビニルアセテート(EVA)等様々な種類のプラスチック材料をフィルム又は充填樹脂の形で用いてもよい。また、外部からの衝撃が少ない場所など表面を硬い素材で覆う必要のない場所において使用する場合には、表面保護層を透明プラスチックフィルムで構成し、又は上記充填樹脂を硬化させることによって保護機能を付与し、片側の支持基板をなくすことが可能である。
支持基板の周囲は、内部の密封及びモジュールの剛性を確保するため金属製のフレームでサンドイッチ状に固定し、支持基板とフレームの間は封止材料で密封シールする。また、セルそのものや支持基板、充填材料及び封止材料に可撓性の素材を用いれば、曲面の上に太陽電池を構成することもできる。
In a typical super straight type or substrate type module, cells are arranged at regular intervals between support substrates that are transparent on one or both sides and subjected to antireflection treatment, and adjacent cells are connected by metal leads or flexible wiring. The current collector electrode is connected to the outer edge portion, and the generated power is taken out to the outside. Various types of plastic materials such as ethylene vinyl acetate (EVA) may be used between the substrate and the cell in the form of a film or a filling resin depending on the purpose in order to protect the cell and improve the current collection efficiency. In addition, when used in a place where it is not necessary to cover the surface with a hard material such as a place where there is little impact from the outside, the surface protection layer is made of a transparent plastic film, or the protective function is achieved by curing the filling resin. It is possible to eliminate the supporting substrate on one side.
The periphery of the support substrate is fixed in a sandwich shape with a metal frame in order to ensure internal sealing and module rigidity, and the support substrate and the frame are hermetically sealed with a sealing material. In addition, if a flexible material is used for the cell itself, the support substrate, the filling material, and the sealing material, a solar cell can be formed on the curved surface.

ポリマーフィルム等のフレキシブル支持体を用いた太陽電池の場合、ロール状の支持体を送り出しながら順次セルを形成し、所望のサイズに切断した後、周縁部をフレキシブルで防湿性のある素材でシールすることにより電池本体を作製できる。また、Solar Energy Materials and Solar Cells, 48,p383−391記載の「SCAF」とよばれるモジュール構造とすることもできる。更に、フレキシブル支持体を用いた太陽電池は曲面ガラス等に接着固定して使用することもできる。   In the case of a solar cell using a flexible support such as a polymer film, cells are sequentially formed while feeding out a roll-shaped support, cut to a desired size, and then the periphery is sealed with a flexible and moisture-proof material. Thus, the battery body can be produced. Further, a module structure called “SCAF” described in Solar Energy Materials and Solar Cells, 48, p383-391 may be used. Furthermore, a solar cell using a flexible support can be used by being bonded and fixed to a curved glass or the like.

<電子素子>
本発明の電子素子は、式(1)で表される電子受容性化合物を含む。電子素子としては、例えば、光電変換素子、有機薄膜トランジスタ、有機EL素子が挙げられる。各電子素子の構成は、先述のとおりである。
<Electronic element>
The electronic device of this invention contains the electron-accepting compound represented by Formula (1). Examples of the electronic element include a photoelectric conversion element, an organic thin film transistor, and an organic EL element. The configuration of each electronic element is as described above.

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples will be shown below for illustrating the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

合成例1
(電子受容性化合物1の合成)

Figure 0006145602
Synthesis example 1
(Synthesis of electron accepting compound 1)
Figure 0006145602

アルゴン置換したフラスコにInorganic Chemistry,21巻,2051ページ(1982)に記載の方法で合成したジクロロビス(ジフェニルホスフィノエタン)コバルト36.7mg(0.069mmol)、粉末状のマンガン114mg(2.07mmol)、o−ジクロロベンゼン90mLを入れて懸濁液とし、25℃で1時間攪拌した。その後、C60フラーレン500mg(0.69mmol)、4−ブロモメチル−3−メトキシ安息香酸メチル536mg(2.07mmol)、水124mg(6.9mmol)を入れて25℃で48時間攪拌した。攪拌後、ろ過助剤としてフロリジル(Floridin社の登録商標)を用いてろ過し、溶媒をエバポレーターで除去した。得られた粗精製物をトルエンを溶出溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。エバポレーターで溶媒を除去した後、アセトン溶媒で生成物を洗い残留のトルエン溶媒を除去し、目的の電子受容性化合物1を373mg(0.414mmol)得た。   Dichlorobis (diphenylphosphinoethane) cobalt 36.7 mg (0.069 mmol) synthesized in the manner described in Inorganic Chemistry, Vol. 21, page 2051 (1982), powdered manganese 114 mg (2.07 mmol) in an argon-substituted flask , 90 mL of o-dichlorobenzene was added to form a suspension and stirred at 25 ° C. for 1 hour. Thereafter, 500 mg (0.69 mmol) of C60 fullerene, 536 mg (2.07 mmol) of methyl 4-bromomethyl-3-methoxybenzoate, and 124 mg (6.9 mmol) of water were added and stirred at 25 ° C. for 48 hours. After stirring, the mixture was filtered using Florisil (registered trademark of Floridin) as a filter aid, and the solvent was removed with an evaporator. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography using toluene as an elution solvent. After removing the solvent with an evaporator, the product was washed with an acetone solvent, and the remaining toluene solvent was removed. Thus, 373 mg (0.414 mmol) of the target electron-accepting compound 1 was obtained.

実施例1(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
レジオレギュラーポリ(3−ヘキシルチオフェン)(Lumtec社製 LT−S909)を20mg/mLの濃度でo−ジクロロベンゼンに溶解させた。得られた液に、電子受容性化合物1をレジオレギュラーポリ(3−ヘキシルチオフェン)の重量に対して等倍重量加えインクを調製した。レジオレギュラーポリ3−ヘキシルチオフェンは電子供与性化合物として作用する。
ガラス基板にスパッタリング法によりITO膜を形成した。ITO膜のシート抵抗は10Ω/sqであった。ITO膜を形成したガラス基板をアセトンバスに浸して超音波洗浄し、次いでエタノールバスに浸して超音波洗浄した。次に、PEDOT:PSS溶液(H.C.スタルク社製 CLEVIOS P VP AI 4083)をスピンコートによりITO膜上に塗布し、大気中、110℃で10分間加熱することにより、膜厚40nmの正孔注入層を作製した。次に、前記インクをスピンコート法によりPEDOT:PSS膜が形成された基板に塗布し、有機薄膜太陽電池の活性層を得た。活性層の厚さは、約210nmであった。その後、窒素雰囲気下、110℃の条件で10分間ベークを行った。その後、真空蒸着機によりフッ化リチウム(厚さ1nm)、アルミニウム(厚さ80nm)を順次蒸着し有機薄膜太陽電池を得た。蒸着の際の真空度は、5x10−4Paであった。また、得られた有機薄膜太陽電池の形状は、2mm×2mmの正方形であった。得られた有機薄膜太陽電池の特性は、ソーラシミュレーター(Bunkoh−Keiki Co.製、商品名OTENTO−SUN III:AM1.5Gフィルター、放射照度100mW/cm)を用いて一定の光を照射し、発生する電流と電圧を測定して求めた。その結果、開放端電圧は0.63Vであった。
Example 1 (Production and Evaluation of Organic Thin Film Solar Cell)
Regioregular poly (3-hexylthiophene) (Lumtec LT-S909) was dissolved in o-dichlorobenzene at a concentration of 20 mg / mL. An ink was prepared by adding the electron-accepting compound 1 to the obtained liquid at an equal weight with respect to the weight of regioregular poly (3-hexylthiophene). Regioregular poly-3-hexylthiophene acts as an electron donating compound.
An ITO film was formed on the glass substrate by sputtering. The sheet resistance of the ITO film was 10Ω / sq. The glass substrate on which the ITO film was formed was immersed in an acetone bath for ultrasonic cleaning, and then immersed in an ethanol bath for ultrasonic cleaning. Next, a PEDOT: PSS solution (CLEVOS P VP AI 4083, manufactured by HC Starck Co., Ltd.) was applied onto the ITO film by spin coating, and heated in the atmosphere at 110 ° C. for 10 minutes to obtain a positive film thickness of 40 nm. A hole injection layer was prepared. Next, the said ink was apply | coated to the board | substrate with which the PEDOT: PSS film | membrane was formed with the spin coat method, and the active layer of the organic thin film solar cell was obtained. The thickness of the active layer was about 210 nm. Then, it baked for 10 minutes on 110 degreeC conditions in nitrogen atmosphere. Thereafter, lithium fluoride (thickness 1 nm) and aluminum (thickness 80 nm) were sequentially deposited by a vacuum vapor deposition machine to obtain an organic thin film solar cell. The degree of vacuum at the time of vapor deposition was 5 × 10 −4 Pa. Moreover, the shape of the obtained organic thin film solar cell was a square of 2 mm × 2 mm. The characteristics of the obtained organic thin film solar cell were irradiated with constant light using a solar simulator (Bunkoh-Keiki Co., trade name OTENTO-SUN III: AM1.5G filter, irradiance 100 mW / cm 2 ). It was determined by measuring the generated current and voltage. As a result, the open end voltage was 0.63V.

比較例1(有機薄膜太陽電池の作製、評価)
実施例1において、電子受容性化合物1の代わりに[6,6]−フェニルC61−酪酸メチルエステル([60]−PCBM)を用いた以外は同様にして有機薄膜太陽電池を作製して、得られた有機薄膜太陽電池の特性を求めた。その結果、開放端電圧は0.60Vであった。
Comparative Example 1 (Production and Evaluation of Organic Thin Film Solar Cell)
In Example 1, an organic thin film solar cell was prepared in the same manner except that [6,6] -phenyl C 61 -butyric acid methyl ester ([60] -PCBM) was used instead of the electron accepting compound 1. The characteristic of the obtained organic thin film solar cell was calculated | required. As a result, the open end voltage was 0.60V.

Claims (8)

式(1)で表される電子受容性化合物と、電子供与性化合物とを含む組成物。
Figure 0006145602
(式中、Fはフラーレン環を表す。RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基を表す。nは1〜10の整数を表す。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Arは置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよいアルケニル基又は置換基を有していてもよいアルキニル基を表す。Rは水素原子であって、Rと、R、RおよびArを含む基とは、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子に結合している。)
A composition comprising an electron-accepting compound represented by formula (1) and an electron-donating compound.
Figure 0006145602
(In the formula, F represents a fullerene ring. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, An aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, an acyl group which may have a substituent, or .n representing the good acyloxy group which may have a substituent if .R 1 represents an integer of 1 to 10 there are a plurality, they are good .R 2 be different be the same as each other When there are a plurality of them, they may be the same or different from each other Ar 1 is an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a substituent; An alkenyl group which may have .R 8 representing the alkynyl which may have a group is a hydrogen atom, an R 8, and the group containing R 1, R 2 and Ar 1, respectively, one constituting the fullerene skeleton six ( It is bonded to two adjacent carbon atoms in the member ring .)
Arが下記式(1−1)で表される基であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
Figure 0006145602
(式中、R、R、R、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。)
Ar 1 is group represented by a following formula (1-1), The composition of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Figure 0006145602
(In the formula, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A good alkoxy group, an aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, or a substituent Represents a good acyl group, an acyloxy group which may have a substituent, or a heterocyclic group which may have a substituent.)
FがC60フラーレンまたはC70フラーレンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の組成物。   The composition according to claim 1 or 2, wherein F is C60 fullerene or C70 fullerene. 電子供与性化合物が共役系高分子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。   The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the electron donating compound is a conjugated polymer. 共役系高分子がチオフェン環を含有することを特徴とする請求項4に記載の組成物。   The composition according to claim 4, wherein the conjugated polymer contains a thiophene ring. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物と溶媒とを含むインク。   An ink comprising the composition according to any one of claims 1 to 5 and a solvent. 第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極および該第2の電極の間に設けられる活性層とを有し、該活性層は請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物を含む光電変換素子。   A first electrode, a second electrode, and an active layer provided between the first electrode and the second electrode, the active layer according to any one of claims 1 to 5. The photoelectric conversion element containing the composition of description. 式(1)で表される電子受容性化合物を含む電子素子。
Figure 0006145602
(式中、Fはフラーレン環を表す。RおよびRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシル基又は置換基を有していてもよいアシルオキシ基を表す。nは1〜10の整数を表す。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Rが複数個存在する場合、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。Arは置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよいアルケニル基又は置換基を有していてもよいアルキニル基を表す。Rは水素原子であって、Rと、R、RおよびArを含む基とは、それぞれ、フラーレン骨格を構成する1つの六員環において、隣り合う2つの炭素原子に結合している。)
An electronic device comprising an electron-accepting compound represented by formula (1).
Figure 0006145602
(In the formula, F represents a fullerene ring. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, An aryl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, an acyl group which may have a substituent, or .n representing the good acyloxy group which may have a substituent if .R 1 represents an integer of 1 to 10 there are a plurality, they are good .R 2 be different be the same as each other When there are a plurality of them, they may be the same or different from each other Ar 1 is an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a substituent; An alkenyl group which may have .R 8 representing the alkynyl which may have a group is a hydrogen atom, an R 8, and the group containing R 1, R 2 and Ar 1, respectively, one constituting the fullerene skeleton six (It is bonded to two adjacent carbon atoms in the member ring.)
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