JP6320401B2 - ナフトジオンを基礎とするポリマー - Google Patents

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Description

本発明は、式(I)の1または複数の(繰返)単位を含むポリマー、および式(III)の化合物、およびそれらの、赤外線吸収剤としての、有機デバイスにおける有機半導体としての、特に有機光起電装置およびフォトダイオードにおける、またはダイオードおよび/もしくは有機電界効果トランジスタを含むデバイスにおける有機半導体としての使用に関する。本発明によるポリマーおよび化合物は、有機溶剤中での優れた可溶性と、優れた被膜形成特性を有しうる。更に、高いエネルギー変換効率、優れた電界効果移動度、良好なオン/オフ電流比および/または優れた安定性が、本発明によるポリマーおよび化合物を有機電界効果トランジスタ、有機光起電装置およびフォトダイオードにおいて使用した場合に観察できる。
US20060223993は、ポリエチレンテレフタレート用の着色剤として使用できる、式
Figure 0006320401
[式中、Xは、O、SまたはNR1である]のナフタレンを中心とするジラクトンビスメチン、ジラクタムおよびジチオラクトンを開示している。
J. L. Carey他, J. Chem. Soc. Perkin Trans. I (1984) 1957〜62は、ナフトキノンモノメチドラクトンおよびナフトキノンジメチドラクトンに関連するものである。以下の化合物:
Figure 0006320401
が合成されている。
GB2299811は、式
Figure 0006320401
の化合物に関する。AおよびBは、場合により置換された(ヘテロ)アリールであり、かつX1、X2、X3およびX4は、互いに独立して、H、ハロ、アルキルまたはアルコキシであるが、但し、AおよびBは、非置換のフェニルであるものとする。そのような化合物は、合成テキスタイル材料および混合繊維用の染料として、またはプラスチックの原料着色のために使用される。
G. Hallas他, Dyes and Pigments 48 (2001) 121〜132は、式
Figure 0006320401
[式中、X1は、水素、CH3、Cl、CH3Oであり、かつX2は、OCH3、OCH2CH3、O(CH22CH3、OCH(CH32、O(CH23CH3、O(CH22OC25である]の化合物および
Figure 0006320401
[式中、Rは、CH3、C25、Pr、iPr、Buである]に関連するものである。
G. Hallas他, Coloration Technology 118 (2002) 125〜130は、式
Figure 0006320401
[式中、X1は、水素、CH3、Cl、CH3O、O(CH22CH3、O(CH23CH3であり、かつX2は、水素、OCH3、OCH2CH3、O(CH22CH3、OCH(CH32、O(CH23CH3、O(CH22OC25である]の化合物および
Figure 0006320401
[式中、Rは、CH3、C25、(CH22CH3、CH(CH32または(CH23CH3である]に関連している。
Stanislav Lunak他, Journal of Molecular Structure 935 (2009) 82〜91は、異性体の直鎖状のベンゾジフラノン、ベンゾジピロリノンおよびそれらの同族体の理論的な密度汎関数理論(DFT)および時間依存(TD)DFTの研究に関連するものである。本願で特許の保護が請求されている化合物のための合成法は示されていない。更に、いかなるポリマーも報告されていない。
WO9728211は、ベンゾジフラノン染料の製造方法に関する。
WO2012/003918は、式
Figure 0006320401
[式中、Xは、O、SまたはNRxである]の繰返単位を含むポリマーに関する。
Kai ZhangおよびBernd Tieke, Macromolecules 44 (2011) 4596〜4599は、ベンゾジフラノン単位を主鎖中に含む、π共役モノマーおよびポリマー:
Figure 0006320401
に関連するものである。
前記ポリマーは、32500L モル-1 cm-1までの高い吸光係数を有する非常に広い吸収バンドを示す。前記ポリマーは、また、可逆的なレドックス挙動を示し、こうして強力なドナー・アクセプター特性を伴って、1.30eVまでの小さいHOMO−LUMOギャップが得られる。
本発明の一つの課題は、有機電界効果トランジスタ、有機光起電装置(太陽電池)およびフォトダイオードにおいて使用した場合に高いエネルギー変換効率、優れた電界効果移動度、良好なオン/オフ電流比および/または優れた安定性を示すポリマーおよび化合物を提供することである。本発明のもう一つの課題は、赤外線(IR)吸収剤としても使用できる、非常に低いバンドギャップを有するポリマーおよび化合物を提供することである。本発明の更なるもう一つの課題は、5員環複素環((置換)フェニルの代わりに)をベンゾジオン基本構造に直接的に結合して有するベンゾジオンへの新規の合成経路であって、前記ベンゾジオンコアと前記直接的に結合した5員複素環が平坦に並んでいる構造が形成される合成経路を提供することである。
本発明の第一の一態様においては、前記課題は、1または複数の(繰返)単位Yを含むポリマー、好ましくは式
Figure 0006320401
[式中、
Yは、式
Figure 0006320401
の基であり、
aは、1、2もしくは3であり、a’は、1、2もしくは3であり、bは、0、1、2もしくは3であり、b’は、0、1、2もしくは3であり、cは、0、1、2もしくは3であり、c’は、0、1、2もしくは3であり、
1は、O、SもしくはNR1であり、
2は、O、SもしくはNR2であり、
1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−NR112COR103、−CONR112113、−OR103'、−SR103'、−SOR103'、−SO2103'、−NR112SO2103'、−NR112113、Eによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C1〜C8−アルキルおよび/またはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいC5〜C12−シクロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであり、
1およびR2は、同一もしくは異なってよく、かつ
水素、
1〜C100−アルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C1〜C100−アルキル基、
2〜C100−アルケニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C2〜C100−アルケニル基、
3〜C100−アルキニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C100−アルキニル基、
3〜C12−シクロアルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C12−シクロアルキル基、
6〜C24−アリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよい前記C6〜C24−アリール基、
2〜C20−ヘテロアリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよい前記C2〜C20−ヘテロアリール基、
−CO−C1〜C18−アルキル基、−CO−C5〜C12−シクロアルキル基、または−COO−C1〜C18−アルキル基
から選択され、
39は、水素、C1〜C18−アルキル、C1〜C18−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C18−アルカノイルであり、
Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3およびAr3'は、互いに独立して、
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
であり、前記式中、
Xは、−O−、−S−、−NR8−、−Si(R11)(R11')−、−Ge(R11)(R11')−、−C(R7)(R7')−、−C(=O)−、−C(=CR104104')−、
Figure 0006320401
Figure 0006320401
であり、前記式中、
1は、S、O、NR107−、−Si(R117)(R117')−、−Ge(R117)(R117')−、−C(R106)(R109)−、−C(=O)−、−C(=CR104104')−、
Figure 0006320401
であり、
3およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、特にCF3、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
4、R4'、R5、R5'、R6およびR6'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、特にCF3、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
7、R7'、R9およびR9'は、互いに独立して、水素、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルであり、
8およびR8'は、互いに独立して、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、または場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルであり、
11およびR11'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル基、特にC1〜C8−アルキル基、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C8−アルキルおよび/またはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいフェニル基であり、
12およびR12'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C1〜C25−アルコキシ、C7〜C25−アリールアルキル、または
Figure 0006320401
であり、前記式中、R13は、C1〜C10−アルキル基またはトリ(C1〜C8−アルキル)シリル基であり、
103およびR103'は、互いに独立して、C1〜C100−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、Eによって置換されたおよび/またはDで中断されたC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであり、
104およびR104'は、互いに独立して、水素、C1〜C18−アルキル、シアノ、COOR103、場合によりGによって置換されていてよいC6〜C10−アリール、または場合によりGによって置換されていてよいC2〜C8−ヘテロアリールであり、
105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C18−アルコキシであり、
107は、水素、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、C1〜C18−ペルフルオロアルキル、−O−もしくは−S−によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、または−COOR103であり、R103は、前記定義の通りであり、
108およびR109は、互いに独立して、H、C1〜C25−アルキル、Eによって置換されているおよび/またはDによって中断されているC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリール、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されているおよび/またはDによって中断されているC1〜C18−アルコキシ、またはC7〜C25−アラルキルであるか、あるいは
108およびR109は、一緒になって、式=CR110111の基を形成し、前記式中、
110およびR111は、互いに独立して、H、C1〜C18−アルキル、Eによって置換されているおよび/またはDによって中断されているC1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、またはC2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであるか、あるいは
108およびR109は、一緒になって、5員環もしくは6員環を形成し、前記環は、場合により、C1〜C18−アルキル、Eによって置換されているおよび/またはDによって中断されているC1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリール、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されているおよび/またはDによって中断されているC1〜C18−アルコキシ、またはC7〜C25−アラルキルによって置換されていてよく、
Dは、−CO−、−COO−、−S−、−O−、または−NR112−であり、
Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CN、NR112113、CONR112113、またはハロゲンであり、
Gは、E、またはC1〜C18−アルキルであり、かつ
112およびR113は、互いに独立して、H、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキル、または−O−によって中断されているC1〜C18−アルキルであり、
114は、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキルであり、
115およびR115'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C1〜C25−アルコキシ、C7〜C25−アリールアルキル、または
Figure 0006320401
であり、前記式中、R116は、C1〜C10−アルキル基またはトリ(C1〜C8−アルキル)シリル基であり、
117およびR117'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル基、特にC1〜C8−アルキル基、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C8−アルキルおよび/またはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいフェニル基であり、
118、R119、R120およびR121は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、特にCF3、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
122およびR122'は、互いに独立して、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、または場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルである]の形のポリマーによって解決された。
式(I)の繰返単位を含むポリマーが好ましい。
好ましい一実施形態においては、本発明は、式(I)の繰返単位を含むポリマーであって、その式中、Yが、式
Figure 0006320401
の基であり、aは、1であり、a’は、1であり、bは、0であり、b’は、0であり、cは、0であり、かつc’は、0であり、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、CN、COOR103、またはC1〜C8−アルキルであり、U1は、NR1であり、かつU2は、NR2であり、かつAr1およびAr1'は、前記定義の通りであるポリマーに向けられる。
好ましい一実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIq)、(XIr)、(XIu)、(XIw)、(XIx)、(XIII)、例えば(XIIIa)および(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、またはXIIIaの基である。より好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、またはXIfの基であり、最も好ましくは、XIaの基である。
本発明のもう一つの好ましい実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XVa’またはXVa’’の基である。
好ましくは、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OR103'、−SR103'、またはC1〜C25−アルキルである。より好ましくは、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、−OR103'、またはC1〜C25−アルキルである。T1、T2、T3およびT4は、更により好ましくは、水素、またはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素である。
1およびR2は、好ましくは、
水素、
1〜C100−アルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、もしくはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C1〜C100−アルキル基、
2〜C100−アルケニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、もしくはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C2〜C100−アルケニル基
3〜C100−アルキニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、もしくはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C100−アルキニル基
3〜C12−シクロアルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、もしくはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C12−シクロアルキル基、
6〜C24−アリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、またはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよい前記C6〜C24−アリール基、
2〜C20−ヘテロアリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、またはC2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよい前記C2〜C20−ヘテロアリール基、
−CO−C1〜C18−アルキル基、−CO−C5〜C12−シクロアルキル基、または−COO−C1〜C18−アルキル基
から選択される。
39は、水素、C1〜C18−アルキル、C1〜C18−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C18−アルカノイルである。
本発明の第二の一態様においては、前記課題は、以下により詳細に記載される式(III)の化合物によって解決された。
好ましくは、本発明のポリマーもしくは化合物、または本発明のポリマーもしくは化合物を含む有機半導体材料、層またはコンポーネントは、有機光起電装置(太陽電池)、フォトダイオードにおいて、有機電界効果トランジスタ(OFET)において、赤外線吸収剤として、薄膜トランジスタ(TFT)、集積回路(IC)、無線周波数識別(RFID)タグ、デバイスもしくはコンポーネント、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、フラットパネルディスプレイ、ディスプレイのバックライト、レーザーダイオード、光伝導体、光検出器、電子写真デバイス、電子写真記録デバイス、有機メモリデバイス、センサデバイスにおいて、ポリマー型発光ダイオード(PLED)、有機プラズモン発光ダイオード(OPED)、ショットキーダイオードにおける電荷注入層、電荷輸送層もしくは中間層、平坦化層(planarising layer)、帯電防止フィルム、ポリマー電解質膜(PEM)、導電性基板、導電性パターン、バッテリーにおける電極材料、アライメント層(alignment layer)、バイオセンサ、バイオチップ、セキュリティーマーキング、セキュリティーデバイス、ならびにDNA配列の検出および識別のためのコンポーネントまたはデバイスにおいて使用できる。
本発明のポリマーは、好ましくは、4000ダルトン以上の、特に4000〜2000000ダルトンの、より好ましくは10000〜1000000ダルトンの、最も好ましくは10000〜100000ダルトンの質量平均分子量を有する。分子量は、高温ゲル浸透クロマトグラフィー(HT-GPC)に従ってポリスチレン標準を用いて測定される。本発明のポリマーは、1.01〜10の、より好ましくは1.1〜3.0の、最も好ましくは1.5〜2.5の多分散性を有する。本発明のポリマーは、好ましくは共役型である。
本発明のオリゴマーは、好ましくは4000ダルトン未満の質量平均分子量を有する。
本発明の一実施形態においては、前記ポリマーは、式
Figure 0006320401
[式中、nは、通常は4〜1000の範囲、特に4〜200の範囲、より具体的に5〜150の範囲にある]のポリマーである。
1は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。
2は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。
好ましくは、T1およびT2は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103、−SR103、Eによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールである。
より好ましくは、T1およびT2は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103、またはEによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキルであり、より好ましくは、水素、ハロゲン、シアノ、−OR103、C1〜C25−アルキルである。最も好ましいT1およびT2は、水素、またはC1〜C25−アルキルであり、特に水素である。
1およびR2の定義において、シリル基またはシロキサニル基は、−SiR161162163または−O−SiR161162163を意味する。
161、R162およびR163は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC3〜C12−シクロアルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−SiR164165166、−(O−SiR164165d−R166、C1〜C25−アルコキシ、C3〜C24−(ヘテロ)アリールオキシ、NR167168、ハロゲン、C1〜C25−アシルオキシ、フェニル、C1〜C24−アルキル、ハロゲン、シアノもしくはC1〜C25−アルコキシにより一置換ないし三置換されているフェニルであり、好ましくは水素、C1〜C25−アルキル、場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC3〜C12−シクロアルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−SiR164165166、−O−(SiR164165d−R166もしくはフェニルであり、より好ましくはC1〜C8−アルキル、場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC5〜C6−シクロアルキル、C1〜C8−ハロアルキル、C2〜C8−アルケニル、−O−SiR164165166、−(O−SiR164165d−R166もしくはフェニルであり、最も好ましくはC1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、特にフッ素原子で一置換以上されたC1〜C8−アルキル、−O−SiR164165166もしくは−(O−SiR164165d−R166である。
164、R165およびR166は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC3〜C12−シクロアルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−SiR169170171、−(O−SiR169170d−R171、C1〜C25−アルコキシ、C3〜C24−(ヘテロ)アリールオキシ、NR167168、ハロゲン、C1〜C25−アシルオキシ、フェニル、フェニルであってC1〜C24−アルキル、ハロゲン、シアノもしくはC1〜C25−アルコキシにより一置換ないし三置換されているフェニルであり、好ましくは水素、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−SiR169170171、−(O−SiR169170d−R171もしくはフェニルであり、より好ましくはC1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、C2〜C8−アルケニル、−O−SiR169170171、−(O−SiR169170d−R171もしくはフェニルであり、最も好ましくはC1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、特にフッ素原子で一置換以上されたC1〜C8−アルキル、−O−SiR169170171もしくは−(O−SiR169170d−R171である。
169、R170およびR171は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC3〜C12−シクロアルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−Si(CH33、C1〜C25−アルコキシ、C3〜C24−(ヘテロ)アリールオキシ、NR167168、ハロゲン、C1〜C25−アシルオキシ、フェニル、フェニルであってC1〜C25−アルキル、ハロゲン、シアノもしくはC1〜C25−アルコキシにより一置換ないし三置換されているフェニルであり、好ましくは水素、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C2〜C25−アルケニル、−O−Si(CH33もしくはフェニルであり、より好ましくはC1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、C2〜C8−アルケニル、−O−Si(CH33もしくはフェニルであり、最も好ましくはC1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、特にフッ素原子で一置換以上されたC1〜C8−アルキルもしくは−O−Si(CH33である。
dは、1〜50の、好ましくは1〜40の、更により好ましくは1〜30の、なおもより好ましくは1〜20の、より好ましくは1〜15の、なおもより好ましくは1〜10の、更により好ましくは1〜5の、最も好ましくは1〜3の整数である。
167およびR168は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C3〜C25−アルケニルもしくはフェニルであり、好ましくはC1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキルもしくはフェニルであり、最も好ましくはC1〜C25−アルキルである。
特に好ましい一実施形態においては、R161、R162およびR163は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル、特にC1〜C8−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、特にC1〜C8−ハロアルキル、例えば−CF3、−(CH22CF3、−(CH22(CF25CF3および−(CH22(CF26CF3、C2〜C25−アルケニル、特にC2〜C8−アルケニル、C3〜C12−シクロアルキル、特に場合によりC1〜C4−アルキルで置換されていてよいC5〜C6−シクロアルキル、フェニル、−O−SiR164165166もしくは−(O−SiR164165d−R166である。基−O−SiR164165166の場合には、R164、R165およびR166は、互いに独立して、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−ハロアルキル、C2〜C8−アルケニルもしくはフェニルである。基−(O−SiR164165d−R166の場合には、R164およびR165は、互いに独立して、C1〜C8−アルキルであり、R166は、C1〜C8−アルキルもしくはフェニルであり、かつdは、2〜5の整数である。
式−SiR161162163または−O−SiR161162163の基の例を、以下:
Figure 0006320401
Figure 0006320401
(*−は、シリル基もしくはシロキサニル基が結合される炭素原子への結合を示す)に示す。
1およびR2は、同一もしくは異なってよく、かつ好ましくは、
水素、
1〜C100−アルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−COO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C1〜C100−アルキル基
2〜C100−アルケニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−COO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C2〜C100−アルケニル基
3〜C100−アルキニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−COO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C100−アルキニル基
4〜C12−シクロアルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−COO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C4〜C12−シクロアルキル基
6〜C24−アリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよい前記C6〜C24−アリール基、
2〜C20−ヘテロアリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、シアノ、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリールで一置換以上されていてよい前記C2〜C20−ヘテロアリール基、
−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキル、および−COO−C1〜C18−アルキル
から選択される。
より好ましくは、R1およびR2は、水素、C1〜C50−アルキル、C1〜C50−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C50−アルケニル、C2〜C50−ハロアルケニル、アリル、C5〜C12−シクロアルキル、場合によりC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで一置換以上されていてよいフェニルもしくはナフチル、−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキルおよび−COO−C1〜C18−アルキルから選択される。更により好ましくは、R1およびR2は、C1〜C50−アルキル基である。更により好ましくは、R1およびR2は、C1〜C36−アルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2,2−ジメチルプロピル、1,1,3,3−テトラメチルペンチル、n−ヘキシル、1−メチルヘキシル、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、1−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、n−オクチル、1,1,3,3−テトラメチルブチルおよび2−エチルヘキシル、n−ノニル、デシル、ウンデシル、特にn−ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、2−エチル−ヘキシル、2−ブチル−ヘキシル、2−ブチル−オクチル、2−ヘキシルデシル、2−デシル−テトラデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、またはテトラコシルなどである。好ましくは、R1およびR2は、同じ意味を有する。
好ましくは、基R1およびR2は、式
Figure 0006320401
[式中、m1=n1+2であり、m1+n1≦24である]によって表されてよい。R1、R2、R1'、R2'、R1''、R2''、R1*およびR2*などのキラル側鎖は、ホモキラルまたはラセミ体のいずれかであってよく、それは化合物の形態に影響を及ぼしうる。
好ましくは、R103およびR103'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル、ハロゲンによって置換されたC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはフェニルであり、より好ましくはC1〜C25−アルキルである。
好ましい一実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIq)、(XIr)、(XIu)、(XIw)、(XIx)、(XIII)、例えば(XIIIa)および(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、またはXIIIaの基である。より好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、またはXIfの基であり、最も好ましくは、XIaの基である。
本発明のもう一つの好ましい実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XVa’またはXVa’’の基である。
好ましくは、R3およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、CF3、シアノ、C1〜C25−アルキル、またはC1〜C25−アルコキシ、より好ましくはCF3、シアノまたはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素またはC1〜C25−アルキルである。
好ましくは、R104およびR104'は、互いに独立して、水素、シアノまたはC1〜C25−アルキル基であり、より好ましくは水素またはC1〜C25−アルキル基であり、最も好ましくは水素である。
好ましくは、R4、R4'、R5、R5'、R6およびR6'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、CF3、シアノ、C1〜C25−アルキル、またはC1〜C25−アルコキシ、より好ましくは水素、CF3、シアノまたはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素またはC1〜C25−アルキルである。
好ましくは、R7、R7'、R9およびR9'は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、より好ましくはC4〜C25−アルキルである。
好ましくは、R8およびR8'は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−アルキルであって場合により1つ以上の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキルまたはC7〜C25−アリールアルキル、より好ましくは水素またはC1〜C25−アルキルである。
好ましくは、R11およびR11'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル基、特にC1〜C8−アルキル基またはフェニルであり、より好ましくはC1〜C8−アルキル基である。
好ましくは、R12およびR12'は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−アルコキシまたは
Figure 0006320401
であり、その式中、R13は、C1〜C10−アルキル基もしくはトリ(C1〜C8−アルキル)シリル基であり、より好ましくは水素、C1〜C25−アルキルもしくはC1〜C25−アルコキシである。
好ましくは、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4およびAr4'は、互いに独立して、Ar1の意味を有する。
好ましい一実施形態においては、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4およびAr4'は、互いに独立して、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIr)、(XIx)、(XIz)、(XIIj)、(XIII)、例えば(XIIIa)または(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4およびAr4'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIf、XIr、XIIj、またはXIIIaの基である。より好ましくは、Ar2、Ar2'、Ar3、Ar3'、Ar4およびAr4'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIf、またはXIIjの基であり、最も好ましくは、XIaの基である。
本発明のもう一つの好ましい実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XVa’またはXVa’’の基である。
好ましくは、R105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシであり、より好ましくはC1〜C25−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシであり、最も好ましくは水素もしくはC1〜C25−アルキルである。
107は、好ましくは、水素、C1〜C25−アルキル、場合により1つ以上の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキルまたはC7〜C25−アリールアルキルであり、より好ましくは水素またはC1〜C25−アルキルであり、最も好ましくはC4〜C25−アルキルである。
好ましくは、R108およびR109は、互いに独立して、H、C1〜C25−アルキル、Eによって置換されており、かつ/またはDによって中断されたC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C18−アルケニルもしくはC7〜C25−アラルキルであるか、またはR108およびR109は、一緒になって、5員もしくは6員の環を形成し、前記環は、場合により、C1〜C18−アルキル、Eによって置換されており、かつ/またはDによって中断されたC1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されたC6〜C24−アリールによって置換されていてよく、Dは、−CO−、−COO−、−S−もしくは−O−であり、Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CNもしくはハロゲンであり、Gは、EもしくはC1〜C18−アルキルである。より好ましくは、R108およびR109は、互いに独立して、H、C1〜C25−アルキルまたはC7〜C25−アリールアルキルである。最も好ましくは、R108およびR109は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキルである。
Dは、好ましくは−CO−、−COO−、−S−もしくは−O−であり、より好ましくは−COO−、−S−もしくは−O−であり、最も好ましくは−S−もしくは−O−である。
好ましくは、Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CNもしくはハロゲンであり、より好ましくはC1〜C8−アルコキシ、CNもしくはハロゲンであり、最も好ましくはハロゲン、特にFである。
好ましくは、R112およびR113は、互いに独立して、H、C1〜C18−アルキルまたは−O−によって中断されたC1〜C18−アルキルであり、より好ましくはHまたはC1〜C18−アルキルであり、最も好ましくはC1〜C18−アルキルである。U1およびU2は、好ましくはO、より好ましくはNR1である。
1、T2、T3およびT4は、好ましくは互いに独立して、水素、CN、またはCOOR103であり、より好ましくは水素である。
好ましい一実施形態においては、本発明は、式
Figure 0006320401
[式中、
Yは、式
Figure 0006320401
の基であり、
1は、O、SもしくはNR1であり、
2は、O、SもしくはNR2であり、
1、T2、T3およびT4は、異なっていてよいが、好ましくは同一であり、かつ好ましくは互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103、−SR103、Eによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、より好ましくは水素、ハロゲン、シアノ、−OR103、またはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素、またはC1〜C25−アルキル、特に水素であり、
1およびR2は、異なっていてよいが、好ましくは同一であり、好ましくは、水素、C1〜C50−アルキル、C1〜C50−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C50−アルケニル、C2〜C50−ハロアルケニル、アリル、C5〜C12−シクロアルキル、場合によりC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで一置換以上されていてよいフェニルおよびナフチル、−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキルおよび−COO−C1〜C18−アルキルから選択され、より好ましくはC1〜C50−アルキル、最も好ましくはC1〜C38−アルキル基から選択され、
aは、1、2または3であり、a’は、1、2または3であり、その際、Ar1、Ar1'、R103、R103'、DおよびEは、前記定義の通りである]の1または複数の(繰返)単位を含むポリマーに向けられる。
1およびU2は、異なってよいが、同じであることが好ましい。U1は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。U2は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。式(I’)の繰返単位を含むポリマーが好ましい。
1、T2、T3およびT4は、異なってよいが、同じであることが好ましい。T1、T2、T3およびT4は、好ましくは互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103、−SR103、Eによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、より好ましくは水素、ハロゲン、シアノ、−OR103、またはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素、またはC1〜C25−アルキル、殊に水素である。
1およびR2は、異なってよいが、同じであることが好ましい。より好ましくは、R1およびR2は、水素、C1〜C50−アルキル、C1〜C50−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C50−アルケニル、C2〜C50−ハロアルケニル、アリル、C5〜C12−シクロアルキル、場合によりC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで一置換以上されていてよいフェニルもしくはナフチル、−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキルおよび−COO−C1〜C18−アルキルから選択される。より好ましくは、R1およびR2は、C1〜C50−アルキル基である。最も好ましくは、R1およびR2は、C1〜C38−アルキル基である。
aおよびa’は、異なってよいが、同じであることが好ましい。aおよびa’は、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。
好ましい一実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIq)、(XIr)、(XIu)、(XIw)、(XIx)、(XIII)、例えば(XIIIa)および(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、またはXIIIaの基である。より好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、またはXIfの基であり、最も好ましくは、XIaの基である。
本発明のもう一つの好ましい実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XVa’またはXVa’’の基である。
更なる好ましい一実施形態においては、本発明は、請求項3に定義される式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、および/または(Ie)の1または複数の(繰返)単位を含むポリマーに向けられる。
1は、OまたはNR1であり、好ましくはNR1であり、
2は、OまたはNR2であり、好ましくはNR2であり、
1およびT2は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特に水素であり、
1およびR2は、同一または異なってよく、かつC1〜C38−アルキル基、特にC8〜C36−アルキル基から選択され、
3およびR3'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
8およびR8'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特にC1〜C25−アルキルである。
式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)または(Ie)、特に(Ia)、(Ib)、(Id)または(Ie)の繰返単位を含むポリマーが好ましい。
式(Ia)、(Ib)、(Id)および(Ie)の繰返単位、式(Ia)、(Ib)および(Ie)の繰返単位がより好ましく、式(Ia)および(Ie)の繰返単位が最も好ましい。
好ましくは、U1およびU2は同一である。
好ましくは、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OR103'、−SR103'、またはC1〜C25−アルキルである。より好ましくは、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、−OR103'、またはC1〜C25−アルキルである。T1、T2、T3およびT4は、更により好ましくは、水素、またはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素である。好ましくは、T1およびT2は同一である。好ましくは、T3およびT4は同一である。
もう一つの実施形態においては、本発明は、式
Figure 0006320401
[式中、
Aは、式(I)の繰返単位であり、かつ
−COM1−は、Ar1の意味を有する繰返単位であり、その際、Ar1は、前記定義の通りであるか、または式
Figure 0006320401
の基であり、
sは、1であり、tは、1であり、uは、0もしくは1であり、vは、0もしくは1であり、かつ
Ar14、Ar15、Ar16およびAr17は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、その式中、X5およびX6の一方は、Nであり、かつもう一方は、CR14であり、かつ
14、R14'、R17およびR17'は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキル基である]の1もしくは複数の(繰返)単位を含むポリマーに向けられる。
好ましくは、Ar14、Ar15、Ar16およびAr17は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基である。
好ましい一実施形態においては、−COM1−は、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIr)、(XIx)、(XIz)、(XIIj)、(XIII)、例えば(XIIIa)もしくは(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、−COM1−は、式XIa、XIb、XIf、XIr、XIIjまたはXIIIaの基である。より好ましくは、−COM1−は、式XIa、XIb、XIfまたはXIIj、最も好ましくはXIaの基である。

Figure 0006320401
の基の例は、
Figure 0006320401
である。
特に好ましい一実施形態においては、前記繰返単位−COM1−は、式
Figure 0006320401
[式中、R3およびR3'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、R104およびR104'は、好ましくは、互いに独立して、水素、シアノまたはC1〜C25−アルキル基であり、かつR14およびR14'は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキル基、特にC6〜C25−アルキルであり、前記アルキルは、場合により1つ以上の酸素原子によって中断されていてよい]の基である。
もう一つの好ましい実施形態においては、前記繰返単位−COM1−は、式
Figure 0006320401
[式中、
4およびR5は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、
12およびR12'は、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
107は、C1〜C25−アルキルである]の基である。
本発明の好ましい一実施形態においては、前記ポリマーは、式
Figure 0006320401
の繰返単位を含むコポリマー、特に式
Figure 0006320401
のコポリマーであり、前記式中、AおよびCOM1は、前記定義の通りであり、nは、4000〜2000000ダルトンの分子量、より好ましくは10000〜1000000ダルトンの分子量、最も好ましくは10000〜100000ダルトンの分子量をもたらす数である。nは、通常は、4〜1000の範囲、特に4〜200の範囲、より具体的には5〜150の範囲である。
好ましい一実施形態においては、本発明は、Aが、請求項3に定義される、式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)または(Ie)、特に(Ia)、(Ib)、(Id)または(Ie)、殊に(Ia)または(Ie)の繰返単位であり、かつ
Figure 0006320401
が式
Figure 0006320401
[式中、R3、R3'、R17およびR17'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつR104およびR104'は、好ましくは、互いに独立して、水素、シアノまたはC1〜C25−アルキル基である]の基であるポリマーに向けられる。
もう一つの好ましい実施形態においては、本発明は、Aが、式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)または(Ie)、特に(Ia)、(Ib)、(Id)または(Ie)、殊に(Ia)または(Ie)(請求項3に定義される)の繰返単位であり、かつ
Figure 0006320401
が、式
Figure 0006320401
[式中、
4およびR5は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、
12およびR12'は、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
107は、C1〜C25−アルキルである]の基であるポリマーに向けられる。
式Iのポリマーの中でも、請求項6に定義される、式(Ia−1)、(Ia−2)、(Ia−3)、(Ia−4)、(Ia−5)、(Ia−6)、(Ia−7)、(Ia−8)、(Ia−9)、(Ia−10)、(Ia−11)、(Ia−12)、(Ia−13)、(Ia−14)、(Ia−15)、(Ia−16)、(Ia−17)、(Ia−18)、(Ia−19)、(Ia−20)、(Ia−21)、(Ia−22)、(Ia−23)、(Ia−24)、(Ia−25)、(Ia−26)、(Ia−27)、(Ia−28)、(Ia−29)、(Ia−30)、(Ia−31)、(Ia−32)、(Ia−33)、(Ia−34)、(Ia−35)、(Ia−36)、(Ia−37)および(Ia−38)のポリマーが好ましい。
nは、4〜1000、特に4〜200、殊に5〜100であり、
1は、C1〜C38−アルキル基、特にC8〜C36−アルキル基であり、
3、R3''およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、
4およびR5は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、
12およびR12'は、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
7およびR7'は、互いに独立して、
14およびR14'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、
17およびR17'は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
103は、C1〜C25−アルキルであり、
104およびR104'は、互いに独立して、水素、シアノ、COOR103、C1〜C25−アルキル、特に水素またはシアノであり、
105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
107は、C1〜C25−アルキルである。
本発明の一実施形態によれば、式(Ia−1)、(Ia−2)、(Ia−3)、(Ia−4)、(Ia−5)、(Ia−6)、(Ia−7)、(Ia−8)および(Ia−9)のポリマーが好ましい。本発明のもう一つの実施形態によれば、式(Ia−10)、(Ia−11)、(Ia−12)、(Ia−13)、(Ia−14)、(Ia−15)、(Ia−16)、(Ia−17)、(Ia−18)、(Ia−19)、(Ia−20)、(Ia−21)、(Ia−22)、(Ia−23)、(Ia−24)、(Ia−25)、(Ia−26)、(Ia−27)および(Ia−28)のポリマーが好ましい。前記実施形態においては、式(Ia−1)、(Ia−2)、(Ia−3)、(Ia−5)、(Ia−8)、(Ia−9)、(Ia−10)、(Ia−11)、(Ia−12)、(Ia−14)、(Ia−16)、(Ia−17)、(Ia−18)、(Ia−19)、(Ia−20)、(Ia−21)、(Ia−23)、(Ia−26)および(Ia−28)のポリマーがより好ましい。
本発明のもう一つの実施形態によれば、式(Ia29)、(Ia−30)、(Ia−31)、(Ia−32)、(Ia−33)、(Ia−34)、(Ia−35)、(Ia−36)および(Ia−37)のポリマーが好ましい。式(Ia−1)〜(Ia−38)のポリマーは、請求項6に示されている。
特に好ましいポリマーの例を、以下に示す:
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
[式中、nは、通常は4〜1000の範囲、特に4〜200の範囲、より具体的には5〜150の範囲である]。
本発明の更なるポリマーを、以下に示す:
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
[式中、nは、通常は4〜1000の範囲、特に4〜200の範囲、より具体的には5〜150の範囲である]。
本発明のポリマーは、2つより多くの異なる繰返単位、例えば互いに異なる繰返単位A、BおよびDを含んでよい。前記ポリマーが式
Figure 0006320401
の繰返単位を含む場合に、前記ポリマーは、好ましくは、式
Figure 0006320401
[式中、x=0.995〜0.005、y=0.005〜0.995、特にx=0.2〜0.8、y=0.8〜0.2、かつx+y=1]の(ランダム)コポリマーである。Aは、式(I)の繰返単位であり、D*は、繰返単位−COM1−であり、かつBは、繰返単位−COM1−または式(I)の繰返単位であるが、但し、A、BおよびD*は、互いに異なるものとする。Aおよび−COM1−については、前記と同じ好ましいものが当てはまる。
式VIIのコポリマーは、例えば鈴木反応によって得ることができる。式VIIのコポリマーは、例えば鈴木反応によって得ることができる。芳香族ボロネートおよびハロゲン化物、特に臭化物の縮合反応であって、通常「鈴木反応」と呼ばれる反応は、N.宮浦およびA.鈴木によってChemical Reviews, Vol. 95, pp. 457-2483 (1995)において報告された様々な有機官能基の存在を許容する。好ましい触媒は、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジアルコキシビフェニル/酢酸パラジウム(II)、トリアルキルホスホニウム塩/パラジウム(0)誘導体およびトリアルキルホスフィン/パラジウム(0)誘導体である。特に好ましい触媒は、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(sPhos)/酢酸パラジウム(II)およびトリ−t−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート((t−Bu)3P*HBF4)/トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd2(dba)3)およびトリ−t−ブチルホスフィン(t−Bu)3P/トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd2(dba)3)である。この反応は、高分子量のポリマーおよびコポリマーの製造に適用できる。
式VIIに相当するポリマーを製造するために、Pdおよびトリフェニルホスフィンの触媒作用下で、式X10−A−X10のジハロゲン化物を、(等モル)量の式X11−COM1−X11に相当するジボロン酸もしくはジボロネートと反応させるか、または式X10−COM1−X10のジハロゲン化物を、(等モル)量の式X11−A−X11に相当するジボロン酸もしくはジボロネートと反応させる[前記式中、X10は、ハロゲン、特にBrまたはIであり、かつX11は、それぞれの場合に独立して、−B(OH)2、−B(OY12
Figure 0006320401
であり、その式中、Y1は、それぞれの場合に独立して、C1〜C10−アルキル基であり、かつY2は、それぞれの場合に独立して、C2〜C10−アルキレン基、例えば−CY34−CY56−もしくは−CY78−CY910−CY1112−であり、その式中、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11およびY12は、互いに独立して、水素またはC1〜C10−アルキル、特に−C(CH32C(CH32−、−CH2C(CH32CH2−もしくは−C(CH32CH2C(CH32−であり、かつY13およびY14は、互いに独立して、水素またはC1〜C10−アルキル基である]。前記反応は、一般的に、約0℃〜180℃で芳香族炭化水素溶剤、例えばトルエン、キシレン中で行われる。ジメチルホルムアミド、ジオキサン、ジメトキシエタンおよびテトラヒドロフランなどの他の溶剤は、また、単独で、または芳香族炭化水素との混合物で使用できる。水性塩基、好ましくは炭酸ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸カリウムもしくは重炭酸カリウムは、ボロン酸、ボロネートのための活性化剤として、そしてHBrスカベンジャーとして使用される。重合反応には、0.2〜100時間が費やされうる。例えばテトラアルキルアンモニウム水酸化物などの有機塩基および例えばTBABなどの相転移触媒は、ボロンの活性を促進しうる(例えばLeadbeater&Marco; Angew. Chem. Int. Ed. Eng. 42 (2003) 1407およびそこに示される参考資料を参照)。反応条件の他の別形は、T.I. WallowおよびB.M. Novakによって、J. Org. Chem. 59 (1994) 5034-5037において、かつM. Remmers、M. SchuizeおよびG. Wegnerによって、Macromol. Rapid Commun. 17 (1996) 239-252において示されている。分子量の制御は、過剰の二臭化物、ジボロン酸もしくはジボロネートまたは連鎖停止剤のいずれかを使用することによって可能である。
WO2010/136352に記載される方法によれば、前記重合は、
a)パラジウム触媒と、有機ホスフィンもしくはホスホニウム化合物とを含む触媒/配位子系、
b)塩基、
c)溶剤もしくは溶剤の混合物
の存在下で実施され、
前記有機ホスフィンは、式
Figure 0006320401
[式中、X’’は、Y’’とは独立して、窒素原子もしくはC−R2''を表し、かつY’’は、X’’とは独立して、窒素原子もしくはC−R9''を表し、R1''は、2つのR1''基のそれぞれについて、互いに独立して、C1〜C24−アルキル、特に単環式のシクロアルキル基も二環式および三環式のシクロアルキル基も含むC3〜C20−シクロアルキル、C5〜C14−アリールであって特にフェニル、ナフチル、フルオレニル基を含むC5〜C14−アリール、C2〜C13−ヘテロアリールであってN、O、Sの群から選択されるヘテロ原子の数が1ないし2であってよいC2〜C13−ヘテロアリールの群から選択される基を表し、その際、2つの基R1''は、互いに結合されていてもよく、かつ上述の基R1''自体は、それぞれ互いに独立して、水素、C1〜C20−アルキル、C2〜C20−アルケニル、C3〜C8−シクロアルキル、C2〜C9−ヘテロアリール、C5〜C10−アリール、C2〜C9−ヘテロアリールであってN、O、Sの群からのヘテロ原子の数が1〜4であってよいC2〜C9−ヘテロアリール、C1〜C20−アルコキシ、C1〜C10−ハロアルキル、ヒドロキシ、NH−(C1〜C20−アルキル)、NH−(C5〜C10−アリール)、N(C1〜C20−アルキル)2、N(C1〜C20−アルキル)(C5〜C10−アリール)、N(C5〜C10−アリール)2、N(C1〜C20−アルキル/C5〜C10−アリール33 +、NH−CO−C1〜C20−アルキル、NH−CO−C5〜C10−アリールの形のアミノ、COOHおよびCOOQ(そのQは、一価のカチオンもしくはC1〜C8−アルキルのいずれかを表す)の形のカルボキシラト、C1〜C6−アシルオキシ、スルフィナト、SO3HおよびSO3Q’(そのQ’は、一価のカチオン、C1〜C20−アルキルもしくはC5〜C10−アリールのいずれかを表す)の形のスルホナト、トリ−C1〜C6−アルキルシリルの群から選択される置換基によって一置換もしくは多置換されていてよく、その際、上述の置換基の2つは互いに橋かけされていてもよく、R2''〜R9''は、水素、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、芳香族のもしくは複素芳香族のアリール、O−アルキル、NH−アルキル、N−(アルキル)2、O−(アリール)、NH−(アリール)、N−(アルキル)(アリール)、O−CO−アルキル、O−CO−アリール、F、Si(アルキル)3、CF3、CN、CO2H、COH、SO3H、CONH2、CONH(アルキル)、CON(アルキル)2、SO2(アルキル)、SO(アルキル)、SO(アリール)、SO2(アリール)、SO3(アルキル)、SO3(アリール)、S−アルキル、S−アリール、NH−CO(アルキル)、CO2(アルキル)、CONH2、CO(アルキル)、NHCOH、NHCO2(アルキル)、CO(アリール)、CO2(アリール)基を表し、その際、2つ以上の隣接した基は、それぞれ互いに独立して、互いに結合されて縮合環系が存在し、かつR2''〜R9''において、アルキルは、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基であって、それぞれの場合に直鎖状もしくは分枝鎖状であってよい炭化水素基を表し、アルケニルは、2〜20個の炭素原子を有する一不飽和もしくは多不飽和の炭化水素基であって、それぞれの場合に直鎖状もしくは分枝鎖状であってよい炭化水素基を表し、シクロアルキルは、3〜20個の炭素原子を有する炭化水素を表し、アリールは、5員ないし14員の芳香族基であって、該アリール基中の1〜4個の炭素原子が、窒素、酸素および硫黄の群からのヘテロ原子によって置き換えられて5員ないし14員の複素芳香族基が存在してよい芳香族基を表し、その際、基R2''〜R9''は、R1''について定義した更なる置換基を有してもよい]の三置換されたホスフィンまたはそのホスホニウム塩であることを特徴とする。
前記有機ホスフィンおよびそれらの合成は、WO2004101581に記載されている。
好ましい有機ホスフィンは、以下の式の三置換されたホスフィンから選択される:
Figure 0006320401
好ましい触媒の例は、以下の化合物:
パラジウム(II)アセチルアセトネート、パラジウム(0)ジベンジリデン−アセトン錯体、プロピオン酸パラジウム(II)、
Pd2(dba)3:[トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)]、
Pd(dba)2:[ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)]、
Pd(PR32、式中、PR3は、式VIの三置換されたホスフィンである、
Pd(OAc)2:[酢酸パラジウム(II)]、塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、テトラクロロパラジウム酸(II)リチウム、
PdCl2(PR32[式中、PR3は、式VIの三置換されたホスフィンである]、パラジウム(0)ジアリルエーテル錯体、硝酸パラジウム(II)、
PdCl2(PhCN)2:[ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)]、
PdCl2(CH3CN):[ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)]、および
PdCl2(COD):[ジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)パラジウム(II)]
を含む。
特に好ましいのは、PdCl2、Pd2(dba)3、Pd(dba)2、Pd(OAc)2またはPd(PR32である。最も好ましいのは、Pd2(dba)3およびPd(OAc)2である。
前記パラジウム触媒は、反応混合物中に触媒量で存在する。用語「触媒量」は、使用される(複素)芳香族化合物の当量に対して、明らかに1当量より低い、好ましくは0.001〜5モル%の、最も好ましくは0.001〜1モル%の(複素)芳香族化合物である量を指す。
反応混合物中のホスフィンまたはホスホニウム塩の量は、使用される(複素)芳香族化合物1当量に対して、好ましくは0.001〜10モル%、最も好ましくは0.01〜5モル%である。好ましいPd:ホスフィン比は、1:4である。
前記塩基は、あらゆる水性塩基および非水性塩基から選択でき、かつ無機または有機であってよい。1ホウ素官能基当たりに、少なくとも1.5当量の前記塩基が反応混合物中で存在することが好ましい。好適な塩基は、例えばアルカリ金属のおよびアルカリ土類金属の、水酸化物、カルボン酸塩、炭酸塩、フッ化物およびリン酸塩、例えばナトリウムのおよびカリウムの水酸化物、酢酸塩、炭酸塩、フッ化物およびリン酸塩または金属アルコレートである。また塩基の混合物を使用することもできる。前記塩基は、好ましくは、リチウム塩、例えばリチウムアルコキシド(例えばリチウムメトキシドおよびリチウムエトキシド)、リチウムの水酸化物、カルボン酸塩、炭酸塩、フッ化物および/またはリン酸塩である。
目下最も好ましい塩基は、水性LiOH×H2O(LiOHの一水和物)および(無水)LiOHである。
前記反応は、一般に、約0℃〜180℃で、好ましくは20〜160℃で、より好ましくは40〜140℃で、最も好ましくは40〜120℃で行われる。重合反応には、0.1時間が、特に0.2〜100時間が費やされうる。
本発明の好ましい一実施形態においては、前記溶剤は、THFであり、前記塩基は、LiOH*H2Oであり、かつ前記反応は、THFの還流温度(約65℃)で行われる。
前記溶剤は、例えばトルエン、キシレン、アニソール、THF、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、クロロベンゼン、フルオロベンゼンまたは1つ以上の溶剤を含む溶剤混合物、例えばTHF/トルエンおよび任意に水から選択される。最も好ましいのは、THFまたはTHF/水である。
好ましくは、前記重合は、
a)酢酸パラジウム(II)またはPd2(dba)3、(トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0))および有機ホスフィンA−1ないしA−13、
b)LiOHもしくはLiOH×H2O、および
c)THFおよび任意に水
の存在下に実施される。LiOHの一水和物が使用される場合に、水を添加する必要はない。
最も好ましくは、前記重合は、
a)酢酸パラジウム(II)またはPd2(dba)3、(トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0))、および
Figure 0006320401
b)LiOH×H2O、ならびに
c)THF
の存在下に実施される。前記パラジウム触媒は、使用される(複素)芳香族化合物1当量に対して、好ましくは約0.5モル%の量で存在する。反応混合物中のホスフィンまたはホスホニウム塩の量は、使用される(複素)芳香族化合物1当量に対して、好ましくは約2モル%である。好ましいPd:ホスフィン比は、約1:4である。
好ましくは、前記重合反応は、不活性条件下で酸素の不在下で行われる。窒素およびより好ましくはアルゴンが、不活性ガスとして使用される。
WO2010/136352に記載される方法は、大規模の用途に適しており、簡単に利用可能であり、かつ出発材料をそれぞれのポリマーへと高収率で、高純度で、かつ高選択性で転化する。前記方法は、少なくとも10000の、より好ましくは少なくとも20000の、最も好ましくは少なくとも30000の質量平均分子量を有するポリマーをもたらしうる。目下最も好ましいポリマーは、30000〜80000ダルトンの質量平均分子量を有する。分子量は、高温ゲル浸透クロマトグラフィー(HT-GPC)に従ってポリスチレン標準を用いて測定される。前記ポリマーは、1.01〜10の、より好ましくは1.1〜3.0の、最も好ましくは1.5〜2.5の多分散性を有する。
所望であれば、一官能性のアリールハロゲン化物またはアリールボロネート、例えば
Figure 0006320401
は、末端アリール基の形成をもたらすかかる反応において連鎖停止剤として使用できる。
得られるコポリマー中のモノマー単位の配列は、鈴木反応においてモノマーフィードの順序および組成を制御することによって制御することが可能である。
本発明のポリマーは、また、スティルカップリング(例えばBabudri et al, J. Mater. Chem., 2004, 14, 11-34;J. K. Stille, Angew. Chemie Int. Ed. Engl. 1986, 25, 508を参照)によって合成することもできる。式VIIに相当するポリマーの製造のためには、不活性溶剤中で、0℃〜200℃の範囲の温度で、パラジウム含有触媒の存在下で、式X10−A−X10のジハロゲン化物を、式X11'−COM1−X11'の化合物と反応させるか、または式X10−COM1−X10のジハロゲン化物を、式X11'−A−X11'の化合物と反応させる[前記式中、X11'は、基−SnR207208209であり、かつX10は、前記定義の通りであり、前記R207、R208およびR209は、同一または異なって、HまたはC1〜C6−アルキルであり、2つの基が場合により共通の環を形成し、かつこれらの基は場合により分枝鎖状または非分枝鎖状である]。ここで、使用される全てのモノマー全体は、高度にバランスが取られた有機スズ官能のハロゲン官能に対する比を有する。更に、反応の終わりに、一官能性試薬での末端封鎖によって全ての過剰の反応性基を取り除くことが好ましいことを裏付けることができる。該方法の実施のために、スズ化合物およびハロゲン化合物は、好ましくは、1種以上の不活性有機溶剤中に導入され、そして0〜200℃の、好ましくは30〜170℃の温度で1時間〜200時間の時間にわたり、好ましくは5時間〜150時間の時間にわたり撹拌される。粗生成物は、当業者に公知であり、かつそれぞれのポリマーにとって適切な方法によって、例えば再沈殿を繰り返すことによってまたは透析によってさえも精製できる。
前記方法に適した有機溶剤は、例えばエーテル、例えばジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルおよびt−ブチルメチルエーテル、炭化水素、例えばヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレン、アルコール、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、1−ブタノール、2−ブタノールおよびt−ブタノール、ケトン、例えばアセトン、エチルメチルケトンおよびイソブチルメチルケトン、アミド、例えばジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミドおよびN−メチルピロリドン、ニトリル、例えばアセトニトリル、プロピオニトリルおよびブチロニトリルならびにそれらの混合物である。
前記パラジウム成分およびホスフィン成分は、鈴木変法の記載と同様にして選択されるべきである。
その一方で、本発明のポリマーは、根岸反応によって、亜鉛試薬A−(ZnX122[式中、X12は、ハロゲンおよびハロゲン化物である]およびCOM1−(X232[式中、X23は、ハロゲンまたはトリフレートである]を使用するか、またはA−(X232およびCOM1−(ZnX232を使用して合成することもできる。例えば、E. Negishi et al., Heterocycles 18 (1982) 117〜22が参照される。
その一方で、本発明のポリマーは、檜山反応によって、有機ケイ素試薬A−(SiR2102112122[式中、R210、R211およびR212は、同一もしくは異なり、かつハロゲンまたはC1〜C6−アルキルである]およびCOM1−(X232[式中、X23は、ハロゲンまたはトリフレートである]を使用するか、またはA−(X232およびCOM1−(SiR2102112122を使用して合成することもできる。例えば、T. Hiyama et al., Pure Appl. Chem. 66 (1994) 1471〜1478およびT. Hiyama et al., Synlett (1991) 845〜853が参照される。
(A)nの種類のホモポリマーは、ジハロゲン化物X10−A−X10[式中、X10は、ハロゲンである]、好ましくは臭化物の山本カップリングを介して得ることができる。その一方で、(A)nの種類のホモポリマーは、単位X10−A−X10[式中、X10は、水素である]の、例えば酸化剤としてFeCl3を用いた酸化的重合を介して得ることができる。

Figure 0006320401
の化合物は、本発明のポリマーの製造における中間体であり、新規であり、本発明の更なる主題を構成する。a、a’、b、b’、c、c’、Y、Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3およびAr3'は、前記定義の通りであり、かつX2およびX2'は、互いに独立して、ハロゲン、特にBrまたはI、ZnX12[式中、X12は、ハロゲン原子、殊にIもしくはBrである]、−SnR207208209[前記式中、R207、R208およびR209は、同一もしくは異なり、かつHもしくはC1〜C6−アルキルであり、その際、2つの基は、場合により共通の環を形成し、これらの基は、場合により分枝鎖状もしくは非分枝鎖状である]、−SiR210211212[前記式中、R210、R211およびR212は、同一もしくは異なり、かつハロゲンもしくはC1〜C6−アルキルである]、−OS(O)2CF3、−OS(O)2−アリール、特に
Figure 0006320401
、−OS(O)2CH3、−B(OH)2、−B(OY12
Figure 0006320401
、−BF4Naもしくは−BF4K[前記式中、Y1は、それぞれの場合に独立して、C1〜C10−アルキル基であり、かつY2は、それぞれの場合に独立して、C2〜C10−アルキレン基、例えば−CY34−CY56−もしくは−CY78−CY910−CY1112−であり、その際、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11およびY12は、互いに独立して水素もしくはC1〜C10−アルキル基であり、特に−C(CH32C(CH32−、−C(CH32CH2C(CH32−もしくは−CH2C(CH32CH2−であり、かつY13およびY14は、互いに独立して、水素もしくはC1〜C10−アルキル基である]である。式(V)の化合物はポリマーの製造に使用できる。
2およびX2'は、同じであることが好ましい。U1およびU2は、好ましくはO、より好ましくはNR1である。T1、T2、T3およびT4は、好ましくは水素である。a、a’、b、b’、c、c’、Y、Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3およびAr3'については、式(I)の繰返単位の場合と同じ好ましい事項が当てはまる。

Figure 0006320401
[式中、U1は、OまたはNR1、特にNR1であり、U2は、OまたはNR1、特にNR1であり、T1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特に水素であり、R1およびR2は、互いに独立して、C1〜C38−アルキル基、特にC8〜C36−アルキル基であり、R3およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシ、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、R8およびR8'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特にC1〜C25−アルキル、特にC1〜C25−アルキルであり、かつX2は、前記定義の通りである]の化合物が好ましい。
式Vの好ましい化合物の例は、以下に示されるものである:
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
式Vの化合物の追加の例は、以下に示されるものである:
Figure 0006320401
1および/またはR2が水素であるポリマーは、重合後に除去できる保護基を使用することによって得ることができる。例えば、EP−A−0648770、EP−A−0648817、EP−A−0742255、EP−A−0761772、WO98/32802、WO98/45757、WO98/58027、WO99/01511、WO00/17275、WO00/39221、WO00/63297およびEP−A−1086984が参照され、それらは、基本的な順序立てた方法を記載している。前記顔料前駆体のその顔料形への変換は、公知の条件下での、例えば熱的に、場合により追加の触媒の存在下で、例えばWO00/36210に記載の触媒の存在下で断片化によって行われる。
かかる保護基の一例は、式
Figure 0006320401
[式中、Lは、溶解性付与に適した任意の所望の基である]の基である。
Lは、好ましくは、式
Figure 0006320401
の基であり、その式中、Z1、Z2およびZ3は、互いに独立して、C1〜C6−アルキルであり、
4およびZ8は、互いに独立して、C1〜C6−アルキル、酸素、硫黄もしくはN(Z122によって中断されたC1〜C6−アルキル、または非置換のもしくはC1〜C6−アルキルで、C1〜C6−アルコキシで、ハロゲンで、シアノで、もしくはニトロで置換されたフェニルもしくはビフェニルであり、
5、Z6およびZ7は、互いに独立して、水素またはC1〜C6−アルキルであり、
9は、水素、C1〜C6−アルキルまたは式
Figure 0006320401
の基であり、
10およびZ11は、それぞれ互いに独立して、水素、C1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、N(Z122、または非置換のもしくはハロゲンで、シアノで、ニトロで、C1〜C6−アルキルでもしくはC1〜C6−アルコキシで置換されたフェニルであり、
12およびZ13は、C1〜C6−アルキルであり、Z14は、水素またはC1〜C6−アルキルであり、かつZ15は、水素、C1〜C6−アルキル、または非置換のもしくはC1〜C6−アルキル置換されたフェニルであり、
*は、p,q−C2〜C6−アルキレンであって、非置換のまたはC1〜C6−アルコキシ、C1〜C6−アルキルチオもしくはC2〜C12−ジアルキルアミノによって一置換もしくは多置換された前記アルキレンであり、その際、pおよびqは、異なる位置番号であり、
X’’は、窒素、酸素および硫黄からなる群から選択されるヘテロ原子であり、m’は、X’’が酸素もしくは硫黄である場合に0の数であり、かつmは、X’’が窒素である場合に1の数であり、かつ
1およびL2は、それぞれ互いに独立して、非置換の、またはC1〜C12−アルコキシで、C1〜C12−アルキルチオで、C2〜C24−ジアルキルアミノで、C6〜C12−アリールオキシで、C6〜C12−アリールチオで、C7〜C24−アルキルアリールアミノでもしくはC12〜C24−ジアリールアミノで一置換もしくは多置換されたC1〜C6−アルキルまたは[−(p’,q’−C2〜C6−アルキレン)−Z−]n'−C1〜C6−アルキルであり、その際、n’は、1〜1000の数であり、p’およびq’は、異なる位置番号であり、それぞれのZは、任意の他のものとは独立して、酸素、硫黄もしくはC1〜C12−アルキルで置換された窒素というヘテロ原子であり、かつ繰返単位[−C2〜C6−アルキレン−Z−]中のC2〜C6−アルキレンは、同一または異なっていてよく、かつ
1およびL2は、飽和または1不飽和ないし10不飽和であってよく、中断されていないか、または任意の位置で、−(C=O)−および−C64−からなる群から選択される1〜10個の基によって中断されていてよく、かつ更なる置換基を有さないか、またはハロゲン、シアノおよびニトロからなる群から選択される1〜10個の更なる置換基を有してよい。最も好ましいLは、式
Figure 0006320401
の基である。
式H−A−Hの化合物の合成は、C. Greenhalgh他, Dyes and Pigments 1 (1980) 103〜120およびG Hallas他 Dyes and Pigments 48 (2001) 121〜132に記載される方法と同様にして行うことができる。
本発明の文脈においては、ハロゲン、C1〜C25−アルキル(C1〜C18−アルキル)、C2〜C25−アルケニル(C2〜C18−アルケニル)、C2〜C25−アルキニル(C2〜C18−アルキニル)、脂肪族基、脂肪族炭化水素基、アルキレン、アルケニレン、脂環式炭化水素基、シクロアルキル、シクロアルケニル基、C1〜C25−アルコキシ(C1〜C18−アルコキシ)、C1〜C18−ペルフルオロアルキル、カルバモイル基、C6〜C24−アリール(C6〜C18−アリール)、C7〜C25−アラルキルおよびヘテロアリールという用語は、それぞれ、特に記載がない限り以下に定義される通りである。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素である。
1〜C25−アルキル(C1〜C18−アルキル)は、一般に、直鎖状または可能であれば分枝鎖状である。例は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2,2−ジメチルプロピル、1,1,3,3−テトラメチルペンチル、n−ヘキシル、1−メチルヘキシル、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、1−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、n−オクチル、1,1,3,3−テトラメチルブチルおよび2−エチルヘキシル、n−ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、テトラコシルまたはペンタコシルである。C1〜C8−アルキルは、一般に、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、1,1,3,3−テトラメチルブチルおよび2−エチルヘキシルである。C1〜C4−アルキルは、一般に、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチルである。
2〜C25−アルケニル(C2〜C18−アルケニル)基は、直鎖状または分枝鎖状のアルケニル基、例えばビニル、アリル、メタリル、イソプロペニル、2−ブテニル、3−ブテニル、イソブテニル、n−ペンタ−2,4−ジエニル、3−メチル−ブタ−2−エニル、n−オクタ−2−エニル、n−ドデカ−2−エニル、イソドデセニル、n−ドデカ−2−エニルまたはn−オクタデカ−4−エニルである。
2〜C25−アルキニル(C2〜C18−アルキニル)は、直鎖状もしくは分枝鎖状であり、かつ好ましくは非置換もしくは置換されていてよいC2〜C8−アルキニル、例えばエチニル、1−プロピン−3−イル、1−ブチン−4−イル、1−ペンチン−5−イル、2−メチル−3−ブチン−2−イル、1,4−ペンタジイン−3−イル、1,3−ペンタジイン−5−イル、1−ヘキシン−6−イル、シス−3−メチル−2−ペンテン−4−イン−1−イル、トランス−3−メチル−2−ペンテン−4−イン−1−イル、1,3−ヘキサジイン−5−イル、1−オクチン−8−イル、1−ノニン−9−イル、1−デシン−10−イルまたは1−テトラコシン−24−イルである。
脂肪族基は、脂肪族炭化水素基に対して、任意の非環式置換基によって置換されていてよいが、好ましくは非置換である。好ましい置換基は、以下に更に例示されるC1〜C8−アルコキシまたはC1〜C8−アルキルチオ基である。用語「脂肪族基」は、アルキル基であって、ある特定の非隣接炭素原子が酸素によって置き換えられているアルキル基、例えば−CH2−O−CH2−CH2−O−CH3をも含む。後者の基は、−O−CH2−CH2−O−CH3によって置換されたメチルと見なすことができる。
25個までの炭素原子を有する脂肪族炭化水素基は、前記に例示される、25個までの炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル、アルケニルもしくはアルキニル基である。
アルキレンは、二価のアルキル、すなわち(1つに代えて)2つの遊離原子価を有するアルキル、例えばトリメチレンまたはテトラメチレンである。
アルケニレンは、二価のアルケニル、すなわち(1つに代えて)2つの遊離原子価を有するアルケニル、例えば−CH2−CH=CH−CH2−である。
脂肪族基は、脂肪族炭化水素基に対して、任意の非環式置換基によって置換されていてよいが、好ましくは非置換である。好ましい置換基は、以下に更に例示されるC1〜C8−アルコキシまたはC1〜C8−アルキルチオ基である。用語「脂肪族基」は、アルキル基であって、ある特定の非隣接炭素原子が酸素によって置き換えられているアルキル基、例えば−CH2−O−CH2−CH2−O−CH3をも含む。後者の基は、−O−CH2−CH2−O−CH3によって置換されたメチルと見なすことができる。
脂環式炭化水素基は、1つ以上の脂肪族および/または脂環式の炭化水素基によって置換されていてよいシクロアルキル基またはシクロアルケニル基である。
脂環式−脂肪族基は、脂環式基によって置換された脂肪族基であり、その際、用語「脂環式」および「脂肪族」は、ここに示される意味を有し、かつその遊離原子価は、脂肪族部から延びている。従って、脂環式−脂肪族基は、例えばシクロアルキル−アルキル基である。
シクロアルキル−アルキル基は、シクロアルキル基によって置換されたアルキル基、例えばシクロヘキシルメチルである。
「シクロアルケニル基」は、1つ以上の二重結合を含む不飽和の脂環式炭化水素基、例えばシクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセニルなどであって、非置換であるか、または1つ以上の脂肪族および/または脂環式の炭化水素基によって置換されており、かつ/またはフェニル基と縮合されている前記基を意味する。
例えば、シクロアルキルまたはシクロアルケニル基、特にシクロヘキシル基は、フェニルと1回もしくは2回縮合されていてよく、前記フェニルは、C1〜C4−アルキルで1回ないし3回置換されていてよい。かかる縮合されたシクロヘキシル基の例は、式:
Figure 0006320401
の基であり、前記基は、フェニル部においてC1〜C4−アルキルで1回ないし3回置換されていてよい。
式XIIで示され、その式中、R28およびR27が一緒になってアルキレンもしくはアルケニレンであって両者とも酸素および/または硫黄を介してチエニル残基へと結合されていてよく、かつ両者とも25個までの炭素原子を有してよいアルキレンもしくはアルケニレンを表す二価の基は、例えば式
Figure 0006320401
[式中、Aは、25個までの炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキレン、好ましくは1つ以上のアルキル基によって置換されていてよいエチレンもしくはプロピレンを表し、かつYは、酸素または硫黄を表す]の基である。例えば、式−Y−A−O−の二価の基は、−O−CH2−CH2−O−もしくは−O−CH2−CH2−CH2−O−を表す。
式XIで示され、互いに隣接する2つの基R22〜R26が一緒になって8個までの炭素原子を有するアルキレンもしくはアルケニレンを表し、それにより環を形成する基は、例えば式
Figure 0006320401
[式XXXIIの基において、R23およびR24は、一緒になって1,4−ブチレンを表し、かつ式XXXIIIの基において、R23およびR24は、一緒になって1,4−ブタ−2−エン−イレンを表す]の基である。
1〜C25−アルコキシ基(C1〜C18−アルコキシ基)は、直鎖状または分枝鎖状のアルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、アミルオキシ、イソアミルオキシまたはt−アミルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、イソオクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、ヘプタデシルオキシおよびオクタデシルオキシである。C1〜C8−アルコキシの例は、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、s−ブトキシ、イソブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、2−ペントキシ、3−ペントキシ、2,2−ジメチルプロポキシ、n−ヘキソキシ、n−ヘプトキシ、n−オクトキシ、1,1,3,3−テトラメチルブトキシおよび2−エチルヘキソキシ、好ましくはC1〜C4−アルコキシ、例えば典型的にはメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、s−ブトキシ、イソブトキシ、t−ブトキシである。用語「アルキルチオ基」は、エーテル結合の酸素原子が硫黄原子によって置き換えられていることを除きアルコキシ基と同じ基を意味する。
1〜C18−ペルフルオロアルキル、特にC1〜C4−ペルフルオロアルキルは、分枝鎖状または非分枝鎖状の基、例えば−CF3、−CF2CF3、−CF2CF2CF3、−CF(CF32、−(CF23CF3および−C(CF33である。
用語「カルバモイル基」は、一般に、C1〜C18−カルバモイル基、好ましくはC1〜C8−カルバモイル基であり、前記基は、非置換または置換されていてよく、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、n−ブチルカルバモイル、t−ブチルカルバモイル、ジメチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルバモイルまたはピロリジノカルバモイルである。
シクロアルキル基は、一般に、C3〜C12−シクロアルキル、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、好ましくはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルまたはシクロオクチルであり、それらは非置換または置換されていてよい。シクロアルキル基、特にシクロヘキシル基は、C1〜C4−アルキル、ハロゲンおよびシアノで一置換ないし三置換されていてよいフェニルによって1回もしくは2回縮合されていてよい。かかる縮合されたシクロヘキシル基の例は、
Figure 0006320401
であり、式中、R151、R152、R153、R154、R155およびR156は、互いに独立して、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲンおよびシアノ、特に水素である。
6〜C24−アリール(C6〜C18−アリール)は、一般に、フェニル、インデニル、アズレニル、ナフチル、ビフェニル、as−インダセニル、s−インダセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、クリセニル、ナフタセン、ピセニル、ペリレニル、ペンタフェニル、ヘキサセニル、ピレニルまたはアントラセニル、好ましくはフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、4−ビフェニル、9−フェナントリル、2−もしくは9−フルオレニル、3−もしくは4−ビフェニルであり、前記基は、非置換または置換されていてよい。C6〜C12−アリールの例は、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、3−もしくは4−ビフェニル、2−もしくは9−フルオレニルもしくは9−フェナントリルであり、前記基は、非置換または置換されていてよい。
7〜C25−アラルキルは、一般に、ベンジル、2−ベンジル−2−プロピル、β−フェニル−エチル、α,α−ジメチルベンジル、ω−フェニル−ブチル、ω,ω−ジメチル−ω−フェニル−ブチル、ω−フェニル−ドデシル、ω−フェニル−オクタデシル、ω−フェニル−エイコシルもしくはω−フェニル−ドコシル、好ましくはC7〜C18−アラルキル、例えばベンジル、2−ベンジル−2−プロピル、β−フェニル−エチル、α,α−ジメチルベンジル、ω−フェニル−ブチル、ω,ω−ジメチル−ω−フェニル−ブチル、ω−フェニル−ドデシルもしくはω−フェニル−オクタデシル、特に好ましくはC7〜C12−アラルキル、例えばベンジル、2−ベンジル−2−プロピル、β−フェニル−エチル、α,α−ジメチルベンジル、ω−フェニル−ブチルもしくはω,ω−ジメチル−ω−フェニル−ブチルであり、それらにおいて、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基の両方は、非置換または置換されていてよい。好ましい例は、ベンジル、2−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、ナフチルエチル、ナフチルメチルおよびクミルである。
ヘテロアリールは、一般に、C2〜C20−ヘテロアリール、すなわち5〜7個の環原子を有する環または縮合環系であり、その際、窒素、酸素または硫黄は、可能なヘテロ原子であり、かつ一般に、5〜30個の原子を有し、少なくとも6つの共役π電子を有する不飽和の複素環式基、例えばチエニル、ベンゾ[b]チエニル、ジベンゾ[b,d]チエニル、チアントレニル、フリル、フルフリル、2H−ピラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、フェノキシチエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ビピリジル、トリアジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリジニル、キノリル、イソキノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、カルボリニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、ピリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソキサゾリル、チエノチエニル、フラザニルまたはフェノキサジニルであり、前記基は、非置換または置換されていてよい。
前記基の可能な置換基は、C1〜C8−アルキル、ヒドロキシル基、メルカプト基、C1〜C8−アルコキシ、C1〜C8−アルキルチオ、ハロゲン、ハロ−C1〜C8−アルキル、シアノ基、カルバモイル基、ニトロ基またはシリル基、特にC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、C1〜C8−アルキルチオ、ハロゲン、ハロ−C1〜C8−アルキルまたはシアノ基である。
1つ以上のOによって中断されたC1〜C18−アルキルは、例えば(CH2CH2O)1〜9−Rx[式中、Rxは、HもしくはC1〜C10−アルキルである]、CH2−CH(ORy')−CH2−O−Ry[式中、Ryは、C1〜C18−アルキルであり、かつRy'は、Ryと同じ定義を含むか、またはHである]である。置換基、例えばR3などの置換基が1つの基に1つより多く存在する場合には、それぞれの場合において異なってよい。
本発明のポリマーを含む混合物は、本発明のポリマー(一般に5質量%〜99.9999質量%、特に20〜85質量%)および少なくとももう一つの材料を含む半導体性層をもたらす。他の材料は、異なる分子量を有する本発明の同じポリマー分に制限されることなく、本発明の別のポリマー、半導体性ポリマー、有機小分子、カーボンナノチューブ、フラーレン誘導体、無機粒子(量子ドット、量子ロッド、量子トライポッド、TiO2、ZnOなど)、伝導性粒子(Au、Agなど)、絶縁性材料、例えばゲート誘電体について記載されるもの(PET、PSなど)であってよい。
本発明のポリマーは、本発明による式IIIの化合物または、例えばWO2009/047104、WO2010108873(PCT/EP2010/053655)、WO09/047104、US6,690,029、WO2007082584およびWO2008107089に記載される小分子と配合できる。
Figure 0006320401
Figure 0006320401
[式中、
1'およびY2'の一方は、−CH=もしくは=CH−を示し、もう一方は、−X*−を示し、Y3'およびY4'の一方は、−CH=もしくは=CH−を示し、もう一方は、−X*−を示し、
*は、−O−、−S−、−Se−もしくは−NR’’’−であり、
*は、1〜20個の炭素原子を有する環式の、直鎖状のもしくは分枝鎖状のアルキルもしくはアルコキシまたは2〜30個の炭素原子を有するアリールであり、その全ては、場合によりフッ素化または過フッ素化されており、
R’は、H、F、Cl、Br、I、CN、1〜20個の炭素原子を有し、場合によりフッ素化もしくは過フッ素化された直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキルもしくはアルコキシ、6〜30個の炭素原子を有する場合によりフッ素化もしくは過フッ素化されたアリールまたはCO2R’’であり、前記R’’は、H、1〜20個の炭素原子を有する場合によりフッ素化されたアルキルまたは2〜30個の炭素原子を有する場合によりフッ素化されたアリールであり、
R’’’は、Hまたは1〜10個の炭素原子を有する環式の、直鎖状のもしくは分枝鎖状のアルキルであり、yは、0もしくは1であり、xは、0もしくは1である]。
Figure 0006320401
前記ポリマーは、小分子または2種以上の小分子化合物の混合物を含んでよい。
従って、本発明は、また、本発明によるポリマーを含む有機半導体材料、層またはコンポーネントに関する。
本発明のポリマーは、半導体デバイスにおける半導体層として使用できる。従って、本発明は、また、本発明のポリマーまたは有機半導体材料、層もしくはコンポーネントを含む半導体デバイスに関する。前記半導体デバイスは、特に有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)、フォトダイオードまたは有機電界効果トランジスタである。
本発明のポリマーは、単独でまたは組み合わせて、半導体デバイスの有機半導体層として使用できる。前記層は、任意の有用な手段によって、例えば蒸着(比較的低分子量を有する材料について)および印刷技術によって設けることができる。本発明の化合物は、有機溶剤中に効果的に可溶性であってよく、かつ溶液堆積してパターン形成することができる(例えばスピンコート、ディップコート、スロットダイコート、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト(ウェーブ)印刷、ドロップキャストもしくはゾーンキャストまたは他の公知の技術)。
本発明のポリマーは、複数のOTFTを含む集積回路ならびに様々なエレクトロニクス商品において使用できる。かかる商品は、例えば無線周波識別(RFID)タグ、(例えばパソコン、携帯電話または携帯デバイスで使用するための)フレキシブルディスプレイ用のバックパネル、スマートカード、記憶デバイス、センサ(例えば光センサ、イメージセンサ、生体センサ、化学センサ、力学センサまたは温度センサ)、特にフォトダイオードまたはセキュリティーデバイスなどを含む。
本発明の更なる一態様は、本発明の1種以上のポリマーもしくは化合物を含む有機半導体材料、層またはコンポーネントである。更なる一態様は、本発明のポリマーまたは材料の、有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)、フォトダイオードまたは有機電界効果トランジスタ(OFET)における使用である。更なる一態様は、本発明のポリマーまたは材料を含む、有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)、フォトダイオードまたは有機電界効果トランジスタ(OFET)である。
本発明のポリマーは、一般に、有機半導体として、好ましくは30ミクロン厚未満の薄い有機層または有機被膜の形で使用される。一般に、本発明の半導体層は、厚くても1ミクロン(=1μm)厚であるが、必要に応じてより厚くてもよい。様々な電子デバイス用途のために、その厚さは、約1ミクロン厚より薄くてもよい。例えば、OFETで使用するためには、その層厚は、一般に100nm以下であってよい。前記層の厳密な厚さは、例えばその層が使用される電子デバイスの要求に依存する。
例えば、OFET中のドレインとソースとの間の半導体アクティブチャネルは、本発明の層を含んでよい。
本発明によるOFETデバイスは、好ましくは:
− ソース電極、
− ドレイン電極、
− ゲート電極、
− 半導体層、
− 1つ以上のゲート絶縁体層、および
− 任意に基材を含み、その際、前記半導体層は、本発明の1種以上のポリマーを含む。
OFETデバイスにおけるゲート電極、ソース電極およびドレイン電極ならびに絶縁層および半導体層は、任意の順序で配置されていてよいが、前記ソース電極とドレイン電極は、絶縁層によってゲート電極から隔離されており、前記ゲート電極と半導体層は両方とも絶縁層と接触しており、かつソース電極とドレイン電極は両方とも半導体性層と接触している。
好ましくは、OFETは、第一の側面と第二の側面を有する絶縁体と、該絶縁体の第一の側面に配置されたゲート電極と、該絶縁体の第二の側面に配置された本発明のポリマーを含む層と、該ポリマー層上に配置されたドレイン電極およびソース電極とを含む。
OFETデバイスは、トップゲート型デバイスまたはボトムゲート型デバイスであってよい。
OFETデバイスの好適な構造および製造法は、当業者に公知であり、かつ文献に、例えばWO03/052841に記載されている。
ゲート絶縁体層は、例えばフルオロポリマー、例えば市販のCytop 809M(登録商標)またはCytop 107M(登録商標)(旭硝子製)を含んでよい。好ましくは、前記ゲート絶縁体層は、例えばスピンコート塗布、ドクターブレード塗布、ワイヤーバー塗布、スプレーコート塗布もしくはディップコート塗布または他の公知の方法によって、絶縁体材料および1つ以上のフッ素原子を有する1種以上の溶剤(フルオロ溶剤)、好ましくはペルフルオロ溶剤を含む配合物から堆積される。好適なペルフルオロ溶剤は、例えばFC75(登録商標)(Acros社から入手可能、カタログ番号12380)である。他の好適なフルオロポリマーおよびフルオロ溶剤は、当該技術分野で公知であり、例えばペルフルオロポリマーTeflon AF(登録商標)1600もしくは2400(デュポン社製)またはFluoropel(登録商標)(Cytronix社製)またはペルフルオロ溶剤FC 43(登録商標)(Acros、番号12377)である。
本発明のポリマーを含む半導体性層は、更に少なくとももう一つの材料を含んでよい。他の材料は、本発明のもう一つのポリマーに制限されることなく、半導体性ポリマー、ポリマーバインダー、本発明のポリマーとは異なる有機小分子、カーボンナノチューブ、フラーレン誘導体、無機粒子(量子ドット、量子ロッド、量子トライポッド、TiO2、ZnOなど)、伝導性粒子(Au、Agなど)および絶縁性材料、例えばゲート誘電体について記載されるもの(PET、PSなど)であってよい。前記のように、半導体性層は、本発明の1種以上のポリマーとポリマーバインダーとの混合物から構成されていてもよい。本発明のポリマーの、ポリマーバインダーに対する比の値は、5〜95%で変動しうる。好ましくは、ポリマーバインダーは、半晶質のポリマー、例えばポリスチレン(PS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)およびポリメチルメタクリレート(PMMA)である。この技術をもって、電気的特性の下落を避けることができる(WO2008/001123A1を参照)。
本発明のポリマーは、好ましくは、有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)で使用される。従って、本発明は、本発明によるポリマーを含むPVデバイスを提供する。この構造のデバイスは、整流特性をも有するため、フォトダイオードとも呼ぶことができる。光応答性デバイスは、光から電気を生ずる太陽電池としての、かつ光を測定もしくは検出する光検出器としての用途を有する。
前記PVデバイスは、この順序で、
(a)カソード(電極)、
(b)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、フッ化リチウム、
(c)光活性層、
(d)任意に、平滑化層、
(e)アノード(電極)、
(f)基材
を含む。
前記光活性層は、本発明のポリマーを含む。好ましくは、前記光活性層は、電子供与体としての、本発明の共役型ポリマーと、電子受容体としての、フラーレン、特に官能化されたフラーレンPCBMなどのアクセプター材料とから構成される。前記のように、前記光活性層は、ポリマーバインダーを含んでもよい。式Iのポリマーの、ポリマーバインダーに対する比の値は、5〜95%で変動しうる。好ましくは、ポリマーバインダーは、半晶質のポリマー、例えばポリスチレン(PS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)およびポリメチルメタクリレート(PMMA)である。
ヘテロ接合太陽電池については、前記活性層は、好ましくは、本発明のポリマーと、フラーレン、例えば[60]PCBM(=6,6−フェニル−C61−酪酸メチルエステル)または[70]PCBMとの1:1〜1:3の質量比における混合物を含む。本発明に有用なフラーレンは、広い範囲のサイズ(1分子当たりの炭素原子の数)を有してよい。本願で使用されるフラーレンという用語は、純粋な炭素の様々なケージ型分子、例えばバックミンスターフラーレン(C60)および関連の「球状」フラーレンならびにカーボンナノチューブを含む。フラーレンは、例えばC20〜C1000の範囲の当該技術分野で公知のものから選択できる。好ましくは、フラーレンは、C60〜C96の範囲から選択される。最も好ましくは、フラーレンは、C60もしくはC70、例えば[60]PCBMもしくは[70]PCBMである。また、化学的変性されたフラーレンを使用することも許容できるが、但し、その変性されたフラーレンが、受容体型特性と電子移動特性を保持しているものとする。前記受容体材料は、任意の半導体性ポリマー、例えば本発明のポリマー(但し、前記ポリマーは、受容体型特性と電子移動特性を保持しているものとする)、有機小分子、カーボンナノチューブ、無機粒子(量子ドット、量子ロッド、量子トライポッド、TiO2、ZnOなど)からなる群から選択される材料であってもよい。
前記光活性層は、電子供与体としての、本発明のポリマーと、電子受容体としての、フラーレン、特に官能化されたフラーレンPCBMとから構成される。これらの2種の成分は、溶剤と混合されて、溶液として前記平滑化層上に、例えばスピンコート法、ドロップキャスト法、ラングミュア−ブロジェット(「LB」)法、インクジェット印刷法およびディップ法によって適用される。スキージー法または印刷法を使用して、かかる光活性層でより大きな表面をコーティングすることもできた。典型的なトルエンの代わりに、クロロベンゼンなどの分散剤は、好ましくは溶剤として使用される。これらの方法のなかでも、真空堆積法、スピンコート法、インクジェット印刷法およびキャスト法は、作業の容易さとコストの観点で特に好ましい。
スピンコート法、キャスト法およびインクジェット印刷法を使用することにより前記層を形成する場合には、コーティングは、前記組成物を、0.01〜90質量%の濃度で好適な有機溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、アセトニトリル、アニソール、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼンおよびそれらの混合物中に溶解もしくは分散させることによって製造された溶液および/または分散液を使用して実施できる。
前記光起電性(PV)デバイスは、また、太陽スペクトルより多くを吸収するために互いの上部にプロセシングされた複数のマルチ接合型太陽電池から成ってもよい。かかる構造は、例えばApp. Phys. Let. 90, 143512 (2007), Adv. Funct. Mater. 16, 1897〜1903 (2006)およびWO2004/112161に記載される。
いわゆる「タンデム型太陽電池」は、この順序で、
(a)カソード(電極)、
(b)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、特にフッ化リチウム、
(c)光活性層、
(d)任意に、平滑化層、
(e)中間電極(例えばAu、Al、ZnO、TiO2など)、
(f)任意に、エネルギー準位の整合のための追加電極、
(g)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、特にフッ化リチウム、
(h)光活性層、
(i)任意に、平滑化層、
(j)アノード(電極)、
(k)基材
を含む。
前記PVデバイスは、例えばUS20070079867およびUS20060013549に記載されるようにして繊維上でプロセシングすることもできる。
それらの優れた自己組織化特性のゆえ、本発明のポリマーを含む材料または皮膜は、例えばUS2003/0021913に記載されるように、単独でまたは他の材料と一緒に、配向層においてもしくは配向層としてLCDまたはOLEDデバイスで使用することもできる。
本発明のもう一つ課題は、有機電界効果トランジスタ、有機光起電装置(太陽電池)およびフォトダイオードにおいて使用した場合に高いエネルギー変換効率、優れた電界効果移動度、良好なオン/オフ電流比および/または優れた安定性を示す化合物を提供することである。
更なる一実施形態においては、本発明は、式
Figure 0006320401
[式中、
Y、Y15、Y16およびY17は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、
oは、0もしくは1であり、pは、0もしくは1であり、qは、0もしくは1であり、
1およびA2は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、
3、A4およびA5は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、
kは、1、2もしくは3であり、lは、0、1、2もしくは3であり、rは、0、1、2もしくは3であり、zは、0、1、2もしくは3であり、
10は、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキル、Eによって一置換以上されており、かつ/またはDによって1回以上中断されたC1〜C25−アルキル、
Figure 0006320401
、COO−C1〜C18−アルキル、C4〜C18−シクロアルキル基、Gによって置換されたC4〜C18−シクロアルキル基、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−チオアルコキシ、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されており、かつ/またはDによって中断されたC1〜C18−アルコキシ、C7〜C25−アラルキル、Gによって置換されたC7〜C25−アラルキル、または式IVaないしIVm
Figure 0006320401
の基であり、前記式中、
22〜R26およびR29〜R58は、互いに独立して、H、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキル、Eによって置換されており、かつ/またはDによって中断されたC1〜C25−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されたC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されたC2〜C20−ヘテロアリール、C4〜C18−シクロアルキル基、Gによって置換されたC4〜C18−シクロアルキル基、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されており、かつ/またはDによって中断されたC1〜C18−アルコキシ、C7〜C25−アラルキルまたはGによって置換されたC7〜C25−アラルキルであり、
27およびR28は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、ハロゲン、シアノまたはC7〜C25−アラルキルであるか、またはR27およびR28は、一緒になってアルキレンもしくはアルケニレンであって両者とも前記チエニル残基へと酸素および/または硫黄を介して結合されてよく、かつ両者とも25個までの炭素原子を有してよいアルキレンもしくはアルケニレンを表し、
59は、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されたC6〜C18−アリール、またはC1〜C25−アルキル、特に場合により1つ以上の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいアルキルまたはC7〜C25−アリールアルキルであり、
Dは、−CO−、−COO−、−S−、−O−または−NR112−であり、
Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CN、−NR112113、−CONR112113またはハロゲンであり、
Gは、EまたはC1〜C18−アルキルであり、かつ
112およびR113は、互いに独立して、H、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されたC6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルまたは−O−によって中断されたC1〜C18−アルキルであり、
214およびR215は、互いに独立して、水素、C1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、−CNまたはCOOR216であり、
216は、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリールまたはC2〜C20−ヘテロアリールであり、
Ar4、Ar5、Ar6およびAr7は、互いに独立して、Ar1の意味を有し、かつa、b、c、Ar1、Ar2、Ar3、T1、T2、U1およびU2は、前記定義の通りであるが、
但し、oが0であり、pが0であり、qが0であり、かつU1がOであり、かつU2がOであり、T1、T2、T3およびT4は、それぞれ、水素、ハロゲン、アルキルまたはアルコキシである場合に、a、bおよびcの合計は2に等しいか、または2より大きく、かつ更に、oが0であり、pが0であり、qが0であり、aが1であり、bが0であり、cが0であり、T1、T2、T3およびT4が水素であり、U1がOであり、U2がNHであり、Ar1が式
Figure 0006320401
の基である場合に、R10は、OCH3、OC25、O(CH22CH3、OCH(CH32およびO(CH23CH3とは異なるものとする]の化合物に関する。
1は、好ましくは、Oであり、より好ましくはNR1である。U2は、好ましくは、Oであり、より好ましくはNR2である。T1、T2、T3およびT4は、好ましくは水素である。好ましくは、U1は、NR1であり、かつU2は、NR2である。より好ましくは、U1およびU2は、同一であり、かつNR1である。
式IIIの化合物の中でも、式
Figure 0006320401
[式中、
1、A2、A3、A4、A5、T1、T2、T3、T4、U1およびU2は、前記定義の通りであり、
1'、T2'、T3'、T4'、T1''、T2''、T3''、T4''、T1*、T2*、T3*およびT4*は、互いに独立して、T1の意味を有し、かつ
1'、U2'、U1''、U2''、U1*およびU2*は、互いに独立して、U1の意味を有する]の化合物がより好ましい。
より好ましいのは、式IIIa、IIIbおよびIIIcの化合物であり、更により好ましいのは、式IIIaおよびIIIbの化合物であり、最も好ましいのは、式IIIaの化合物である。

Figure 0006320401
[式中、
Yは、式
Figure 0006320401
の基であり、
1は、O、SまたはNR1であり、
2は、O、SまたはNR2であり、
aは、1、2または3であり、a’は、1、2または3であり、その際、R10'は、R10の意味を有し、R10、T1、T2、T3、T4、R1、R2、Ar1およびAr1'は、前記定義の通りである]の化合物が、より好ましい。
10'については、R10と同じ好ましい事項が当てはまる。T1、T2、T3、T4、R1、R2、Ar1およびAr1'については、本発明によるポリマーの場合と同じ好ましい事項が当てはまる。
1およびU2は、異なってよいが、同じであることが好ましい。U1は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。U2は、好ましくは、OまたはNR1であり、より好ましくはNR1である。
1、T2、T3およびT4は、異なってよいが、同じであることが好ましい。T1、T2、T3およびT4は、好ましくは互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103、−SR103、Eによって置換されていてよく、かつ/またはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、より好ましくは水素、ハロゲン、シアノ、−OR103、またはC1〜C25−アルキル、最も好ましくは水素、またはC1〜C25−アルキル、殊に水素である。
1およびR2は、異なってよいが、同じであることが好ましい。より好ましくは、R1およびR2は、水素、C1〜C50−アルキル、C1〜C50−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C50−アルケニル、C2〜C50−ハロアルケニル、アリル、C5〜C12−シクロアルキル、場合によりC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで一置換以上されていてよいフェニルもしくはナフチル、−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキルおよび−COO−C1〜C18−アルキルから選択される。より好ましくは、R1およびR2は、C1〜C50−アルキル基である。最も好ましくは、R1およびR2は、C1〜C38−アルキル基である。
aおよびa’は、異なってよいが、同じであることが好ましい。aは、1、2または3であり、a’は、1、2または3である。
好ましい一実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XIe)、(XIf)、(XIk)、(XIm)、(XIn)、(XIq)、(XIr)、(XIu)、(XIw)、(XIx)、(XIII)、例えば(XIIIa)および(XIIIb)など、または(XIV)、例えば(XIVb)などの基である。好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、またはXIIIaの基である。より好ましくは、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XIa、XIb、またはXIfの基であり、最も好ましくは、XIaの基である。
本発明のもう一つの好ましい実施形態においては、Ar1およびAr1'は、互いに独立して、式XVa’またはXVa’’の基である。
式IIIaの化合物の中でも、式
Figure 0006320401
Figure 0006320401
[式中、
10およびR10'は、前記定義の通りであり、かつ好ましくは水素、シアノまたはC1〜C25−アルキルであり、
1は、OまたはNR1、好ましくはNR1であり、
2は、OまたはNR2、好ましくはNR2であり、
1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特に水素であり、
1およびR2は、同一または異なってよく、かつC1〜C38−アルキル基、特にC8〜C36−アルキルから選択され、
3およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノまたはC1〜C25−アルキル、特に水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
8およびR8'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特にC1〜C25−アルキルである]の化合物がより好ましい。前記実施形態においては、式(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)および(IIIa7)の化合物が更により好ましい。
好ましい化合物の例は、以下に示されるものである:
Figure 0006320401
Figure 0006320401
Figure 0006320401
式(III)の化合物の追加の例は、以下に示されるものである:
Figure 0006320401
もう一つの好ましい実施形態においては、本発明は、式
Figure 0006320401
[式中、
1およびA2は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、
3は、式
Figure 0006320401
の基であり、かつ
1、U2、U1'およびU2'は、互いに独立して、NR1であり、その際、R1は、C1〜C38−アルキル基、特にC8〜C36−アルキル基である]の化合物に向けられる。
1、T2、T3、T4、T1'、T2'、T3'およびT4'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキル、特に水素である。
式IIIbの化合物の一例を、以下に示す:
Figure 0006320401

Figure 0006320401
の化合物の製造方法は、1,5−ジアミノナフタレンと、2当量の(ヘテロ)アリール−ヒドロキシ−酢酸とを反応させて、式(VIIIa)の中間体アミドとすることを含む:
Figure 0006320401
中間体(VIIIa)は、次いで、例えば硫酸などの酸で処理されて、分子内閉環が誘導されて、中間体(VIIIb)が得られる:
Figure 0006320401
中間体(VIIIb)は、次いで、化合物(IIIa’)へと、例えば過硫酸塩などの好適な酸化剤で酸化される:
Figure 0006320401

Figure 0006320401
の化合物の製造のためのもう一つの方法は、ベンゾジピロリドン系化合物についてのI. McCulloch他, Chem. Commun. 49 (2013) 4465に記載される反応順序に基づくものであってよく、かつ1,5−ジアミノナフタレンと、2当量の式R401−COCl[式中、R401は、例えば場合により酸素によって中断されてよいC1〜C38−アルキルである]の塩化アシルとを、好ましくは塩基の存在下で、例えばK2CO3、Na2CO3、トリエチルアミンおよびトリブチルアミンなどの塩基の存在下で、例えば室温で、溶剤、例えば塩化メチレンなどの溶剤中で反応させて、式(VIIId)のアミドを形成することを含む:
Figure 0006320401
化合物(VIIId)は、アミン(VIIIe)へと、還元剤、例えばLiAlH4またはBH3−テトラヒドロフラン錯体などの還元剤の存在下で、好ましくはエーテル、例えばテトラヒドロフラン(THF)などのエーテル中で、還流温度で還元される。
Figure 0006320401
前記アミン(VIIIe)は、Hal−アセチルクロリド(Halは、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード、好ましくはクロロまたはブロモ、最も好ましくはクロロ)と、好ましくは塩基、例えばK2CO3、Na2CO3、トリエチルアミンまたはトリブチルアミンなどの塩基の存在下で、例えば室温で、溶剤、例えば塩化メチレンなどの溶剤中で反応させて、化合物(VIIIf)が得られる。
Figure 0006320401
化合物(VIIIf)は、化合物(VIIIg)へと、化合物(VIIIf)と塩基、例えばK2CO3、KOHまたはNaOHとを一緒にして溶剤、例えばメタノールまたはTHF中で0℃〜100℃の温度で、好ましくは室温で撹拌することによって加水分解される。
Figure 0006320401
化合物(VIIIg)は、化合物(VIIIh)へと、いわゆるSwern条件下で酸化される:ジメチルスルホキシドの溶液、次いで化合物(VIIIg)が、塩化メチレン中の塩化オキサリルの溶液へと−78℃で添加される。次いで、トリエチルアミンが添加され、該混合物は、室温に加温される。
Figure 0006320401
化合物(VIIIh)は、メルカプタンR400−SH[R400は、1つ以上の酸素もしくは硫黄原子によって場合により中断されていてよいC1〜C25−アルキルであるか、またはC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで場合により1回以上置換されていてよいC4〜C12−(ヘテロ)アリール、好ましくはフェニルまたはC1〜C25−アルキル、最も好ましくはフェニルである]と塩化メチレン中で反応させて、化合物(VIIIi)が形成される。TFAAと、次いでBF3・OEt2が、この混合物に添加される。NaHCO3水溶液でクエンチした後に、化合物(VIIIi)が得られる。
Figure 0006320401
化合物(VIIIi)は、化合物(VIIIj)へと、CAN(硝酸セリウム(IV)アンモニウム)に媒介される酸化を介してTHF−水の混合物中で室温で反応される。
Figure 0006320401
化合物(VIIIj)は、有機金属化合物H−Ar1−LiまたはH−Ar1−Mg−Br、例えば
Figure 0006320401
などの化合物と反応されて、化合物(VIIIk)を形成する。
Figure 0006320401
化合物(VIIIk)は、化合物(VIIIl)へと、例えばNaH2PO2/NaI/CH3COOHを使用して還元される。
Figure 0006320401
化合物(VIIIl)は、化合物(VIIIm)へと、例えば2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノベンゾキノン(DDQ)を使用してCH2Cl2中で酸化される。
Figure 0006320401
化合物(VIIIm)は、任意に、例えばN−ブロモスクシンイミド(NBS)を使用してTHF中で臭素化されて、化合物(VIIIn)が形成されうる。
Figure 0006320401

Figure 0006320401
の化合物の製造方法は、1,5−ジヒドロキシ−ナフタレン誘導体と2当量の(ヘテロ)アリール−ヒドロキシ−酢酸との反応により、式(VIIIc)の中間体ラクトンとすることを含む。
Figure 0006320401
中間体(VIIIc)は、次いで、化合物(IIIa’’)へと、例えばニトロベンゼンなどの好適な酸化剤で酸化される:
Figure 0006320401

Figure 0006320401
(U1=U2=NR1、A3は、式
Figure 0006320401
の基であり、Ar4は、Ar7であり、kは、1もしくは2であり、zは、1もしくは2である)の化合物は、式
Figure 0006320401
の化合物と、式
Figure 0006320401
[前記式中、X16'は、−B(OH)2、−B(OH)3 -、−BF3、−B(OY12
Figure 0006320401
であり、かつX16は、ハロゲン、例えばBrもしくはIである]の化合物とを反応させることによって製造できる。
鈴木反応は、一般的に、約0℃〜180℃で芳香族炭化水素溶剤、例えばトルエン、キシレン中で行われる。ジメチルホルムアミド、ジオキサン、ジメトキシエタンおよびテトラヒドロフランなどの他の溶剤は、また、単独で、または芳香族炭化水素との混合物で使用できる。水性塩基、好ましくは炭酸ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸カリウムもしくは重炭酸カリウムは、ボロン酸、ボロネートのための活性化剤として、そしてHBrスカベンジャーとして使用される。縮合反応には、0.2〜100時間が費やされうる。例えばテトラアルキルアンモニウム水酸化物などの有機塩基および例えばTBABなどの相転移触媒は、ボロンの活性を促進しうる(例えばLeadbeater&Marco; Angew. Chem. Int. Ed. Eng. 42 (2003) 1407およびそこに示される参考資料を参照)。反応条件の他の別形は、T.I. WallowおよびB.M. Novakによって、J. Org. Chem. 59 (1994) 5034〜5037において、かつM. Remmers、M. SchuizeおよびG. Wegnerによって、Macromol. Rapid Commun. 17 (1996) 239〜252において示されている。
前記鈴木カップリング反応において、ハロゲン化された反応相手にあるハロゲンX16は、X16'部と置き換えることができ、同時に、他の反応相手のX16'部は、X16によって置き換えられる。
追加の一実施形態においては、本発明は、式
Figure 0006320401
[式中、
1''およびA2''は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、
3は、それぞれの場合に独立して、ハロゲン、より具体的にIまたはBr、ZnX12、−SnR207208209[前記式中、R207、R208およびR209は、同一もしくは異なり、かつHもしくはC1〜C6−アルキルであり、その際、2つの基は、場合により共通の環を形成し、これらの基は任意に分枝鎖状もしくは非分枝鎖状であり、かつX12は、ハロゲン原子、より具体的にはIもしくはBrである]、−OS(O)2CF3、−OS(O)2−アリール、特に
Figure 0006320401
、−OS(O)2CH3、−B(OH)2、−B(OH)3 -、−BF3、−B(OY12
Figure 0006320401
[前記式中、Y1は、それぞれの場合に独立して、C1〜C12−アルキル基であり、かつY2は、それぞれの場合に独立して、C2〜C10−アルケニル基、例えば−CY34−CY56−もしくは−CY78−CY910−CY1112−であり、その際、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11およびY12は、互いに独立して水素もしくはC1〜C12−アルキル基、特に−C(CH32C(CH32−、もしくは−C(CH32CH2C(CH32−、−CH2C(CH32CH2−であり、かつY13およびY14は、互いに独立して、水素もしくはC1〜C12−アルキル基である]であり、a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4およびA5は、前記定義の通りである]の化合物に関する。
式(XX)の化合物は、好ましくは、式A1''−Y−A3−Y15−A2''(XXa)の化合物である。式(XX)、特に(XXa)の化合物は、ポリマーの製造における中間体である。すなわち、式(XX)の化合物は、式(X)の繰返単位を含むポリマーの製造に使用することができる。
従って、本発明は、また、式
Figure 0006320401
[式中、
1'およびA2'は、互いに独立して、式
Figure 0006320401
の基であり、前記式中、a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4およびA5は、前記定義の通りである]の繰返単位を含むポリマーに向けられる。式(X)の繰返単位を含むポリマーは、半導体デバイスの製造に使用できる。従って、本発明は、また、式(X)の繰返単位を含むポリマーを含む半導体デバイスに向けられる。
好ましくは、式IIIの化合物または式IIIの化合物を含む有機半導体材料、層もしくはコンポーネントは、有機光起電装置(太陽電池)およびフォトダイオードにおいて、または有機電界効果トランジスタ(OFET)において使用することができる。
式IIIの化合物を含む混合物は、式IIIの化合物(一般に0.1質量%〜99.9999質量%、より具体的には1質量%〜99.9999質量%、更により具体的には5質量%〜99.9999質量%、特に20〜85質量%)および少なくとももう一つの材料を含む半導体性層をもたらす。他の材料は、式IIIの別の化合物に制限されることなく、本発明のポリマー、半導体性ポリマー、非導電性ポリマー、有機小分子、カーボンナノチューブ、フラーレン誘導体、無機粒子(量子ドット、量子ロッド、量子トライポッド、TiO2、ZnOなど)、伝導性粒子(Au、Agなど)、絶縁性材料、例えばゲート誘電体について記載されるもの(PET、PSなど)であってよい。
従って、本発明は、また、式IIIの化合物を含む有機半導体材料、層もしくはコンポーネントと、式IIIの化合物および/または有機半導体材料、層もしくはコンポーネントを含む半導体デバイスに関する。
前記半導体は、好ましくは有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)、フォトダイオードまたは有機電界効果トランジスタである。OFETデバイスの構造およびコンポーネントは、前記により詳細に記載されている。
従って、本発明は、式IIIの化合物を含む有機光起電性(PV)デバイス(太陽電池)を提供する。
有機光起電性デバイス(太陽電池)の構造は、例えばC. Deibel et al. Rep. Prog. Phys. 73 (2010) 096401およびChristoph Brabec, Energy Environ. Sci 2. (2009) 347〜303に記載されている。
前記PVデバイスは、この順序で、
(a)カソード(電極)、
(b)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、特にフッ化リチウム、
(c)光活性層、
(d)任意に、平滑化層、
(e)アノード(電極)、
(f)基材
を含む。
前記光活性層は、式IIIの化合物を含む。好ましくは、前記光活性層は、電子供与体としての、式IIIの化合物と、電子受容体としての、フラーレン、特に官能化されたフラーレンPCBMなどのアクセプター材料とから構成される。前記のように、前記光活性層は、ポリマーバインダーを含んでもよい。式IIIの小分子の、ポリマーバインダーに対する比の値は、5〜95%で変動しうる。好ましくは、ポリマーバインダーは、半晶質のポリマー、例えばポリスチレン(PS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)およびポリメチルメタクリレート(PMMA)である。
本発明に有用なフラーレンは、広い範囲のサイズ(1分子当たりの炭素原子の数)を有してよい。本願で使用されるフラーレンという用語は、純粋な炭素の様々なケージ型分子、例えばバックミンスターフラーレン(C60)および関連の「球状」フラーレンならびにカーボンナノチューブを含む。フラーレンは、例えばC20〜C1000の範囲の当該技術分野で公知のものから選択できる。好ましくは、フラーレンは、C60〜C96の範囲から選択される。最も好ましくは、フラーレンは、C60もしくはC70、例えば[60]PCBMもしくは[70]PCBMである。また、化学的変性されたフラーレンを使用することも許容できるが、但し、その変性されたフラーレンが、受容体型特性と電子移動特性を保持しているものとする。前記受容体材料は、式IIIの別の化合物または任意の半導体性ポリマー、例えば式Iのポリマー(但し、前記ポリマーは、受容体型特性と電子移動特性を保持しているものとする)、有機小分子、カーボンナノチューブ、無機粒子(量子ドット、量子ロッド、量子トライポッド、TiO2、ZnOなど)からなる群から選択される材料であってもよい。
前記光活性層は、電子供与体としての、式IIIの化合物と、電子受容体としての、フラーレン、特に官能化されたフラーレンPCBMとから構成される。これらの2種の成分は、溶剤と混合されて、溶液として前記平滑化層上に、例えばスピンコート法、ドロップキャスト法、ラングミュア−ブロジェット(「LB」)法、インクジェット印刷法およびディップ法によって適用される。スキージー法または印刷法を使用して、かかる光活性層でより大きな表面をコーティングすることもできる。典型的なトルエンの代わりに、クロロベンゼンなどの分散剤は、好ましくは溶剤として使用される。これらの方法のなかでも、真空堆積法、スピンコート法、インクジェット印刷法およびキャスト法は、作業の容易さとコストの観点で特に好ましい。
スピンコート法、キャスト法およびインクジェット印刷法を使用することにより前記層を形成する場合には、コーティングは、前記組成物を、0.01〜90質量%の濃度で好適な有機溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、アセトニトリル、アニソール、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼンおよびそれらの混合物中に溶解もしくは分散させることによって製造された溶液および/または分散液を使用して実施できる。
前記光起電性(PV)デバイスは、また、太陽スペクトルより多くを吸収するために互いの上部にプロセシングされた複数のマルチ接合型太陽電池から成ってもよい。かかる構造は、例えばApp. Phys. Let. 90, 143512 (2007), Adv. Funct. Mater. 16, 1897〜1903 (2006)およびWO2004/112161に記載される。
いわゆる「タンデム型太陽電池」は、この順序で、
(a)カソード(電極)、
(b)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、特にフッ化リチウム、
(c)光活性層、
(d)任意に、平滑化層、
(e)中間電極(例えばAu、Al、ZnO、TiO2など)、
(f)任意に、エネルギー準位の整合のための追加電極、
(g)任意に、遷移層、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、特にフッ化リチウム、
(h)光活性層、
(i)任意に、平滑化層、
(j)アノード(電極)、
(k)基材
を含む。
前記PVデバイスは、例えばUS20070079867およびUS20060013549に記載されるようにして繊維上でプロセシングすることもできる。
それらの優れた自己組織化特性のゆえ、式IIIの化合物を含む材料または皮膜は、例えばUS2003/0021913に記載されるように、単独でまたは他の材料と一緒に、配向層においてもしくは配向層としてLCDまたはOLEDデバイスで使用することもできる。
本発明によるOFETデバイスは、好ましくは:
− ソース電極、
− ドレイン電極、
− ゲート電極、
− 半導体性層、
− 1つ以上のゲート絶縁体層、および
− 任意に基材を含み、その際、前記半導体性層は、式IIIの化合物を含む。
OFETデバイスにおけるゲート電極、ソース電極およびドレイン電極ならびに絶縁層および半導体性層は、任意の順序で配置されていてよいが、前記ソース電極とドレイン電極は、絶縁層によってゲート電極から隔離されており、前記ゲート電極と半導体層は両方とも絶縁層と接触しており、かつソース電極とドレイン電極は両方とも半導体性層と接触している。
好ましくは、OFETは、第一の側面と第二の側面を有する絶縁体と、該絶縁体の第一の側面に配置されたゲート電極と、該絶縁体の第二の側面に配置された式IIIの化合物を含む層と、該ポリマー層上に配置されたドレイン電極およびソース電極とを含む。
好ましい一実施形態においては、一般式IIIの少なくとも1種の化合物(および適宜更なる半導体材料)の堆積は、気相堆積法(物理蒸着、PVD)によって行われる。PVDプロセスは、高真空条件下で行われ、かつ以下のステップ:蒸発、移送、堆積を含む。驚くべきことに、一般式IIIの化合物は、特に好ましくは、PVDプロセスで使用するのに適していることが判明した。それというのも、前記化合物は、本質的に分解せず、かつ/または不所望の副生成物を形成するからである。堆積された材料は、高純度で得られる。特定の一実施形態においては、堆積された材料は、結晶形で得られ、または高い結晶含量を含む。一般に、PVDの場合に、一般式IIIの少なくとも1種の化合物は、その蒸発温度を上回る温度に加熱され、そして結晶化温度未満に冷却することによって基材上に堆積される。堆積における基材の温度は、好ましくは約20〜250℃、より好ましくは50〜200℃の範囲内である。
得られた半導体層は、一般に、ソース電極とドレイン電極との間のオーム接触に十分な厚さを有する。前記堆積は、不活性雰囲気下で、例えば窒素、アルゴンまたはヘリウムのもとで行うことができる。前記堆積は、一般に、周囲圧力で、または低減された圧力下で行われる。好適な圧力範囲は、約10-7バールから1.5バールまでである。
式IIIの化合物は、好ましくは、前記基材上に、10〜1000nmの厚さで、より好ましくは15〜250nmの厚さで堆積される。特定の一実施形態においては、前記式IIIの化合物は、少なくとも部分的に結晶形で堆積される。この目的のために、特に前記のPVDプロセスが適している。更に、予め調製された有機半導体結晶を使用することが可能である。かかる結晶を得るために適した方法は、R.A. Laudise他の「有機半導体の物理気相成長(Physical Vapor Growth of Organic Semi-Conductors)」, Journal of Crystal Growth 187 (1998), 第449〜454頁に、かつ「α−ヘキサチオフェンのセンチメートルサイズの物理気相成長(Physical Vapor Growth of Centimeter-sized Crystals of α−Hexathiophene)」, Journal of Crystal Growth 1982 (1997), 第416〜427頁に記載されている。これらは、本願に参照をもって開示されたものとする。
更に、本発明のポリマーおよび化合物は、赤外線吸収剤として使用することができる。
従って、本発明のポリマーおよび化合物は、とりわけ、セキュリティー印刷、不可視および/または赤外線可読バーコード、プラスチック類のレーザ溶接、赤外線放射器を使用する表面被覆の硬化、印刷物の乾燥および硬化、紙もしくはプラスチック類上でのトナーの固定化、プラズマディスプレイパネル用の光学フィルタの固定化、紙もしくはプラスチック類のレーザマーキング、プラスチックプレフォームの加熱、および遮熱用途のために使用することができる。
更なる一態様においては、本発明は、本発明の少なくとも1種のポリマーまたは化合物、例えばポリマーP−1もしくはP−2などを含むセキュリティー印刷用の印刷インキ配合物を提供する。
更なる一態様においては、本発明は、基材と、本発明の少なくとも1種のポリマーまたは化合物とを含むセキュリティー書類を提供する。前記セキュリティー書類は、銀行券、パスポート、小切手、クーポン券、IDカードもしくはトランザクションカード、スタンプおよび納税印紙であってよい。
更なる一態様においては、本発明は、本発明の少なくとも1種のポリマーまたは化合物を含む印刷インキ配合物を使用する印刷法によって得られるセキュリティー書類を提供する。
好ましくは、本発明のポリマーまたは化合物、例えばポリマーP−1またはP−2などは、セキュリティー印刷用の印刷インキ配合物で使用することができる。
セキュリティー印刷においては、本発明のポリマーまたは化合物は、印刷インキ配合物に添加される。好適な印刷インキは、水系の、油系の、または溶剤系の、顔料ベースのもしくは染料ベースの、インクジェット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、凹版印刷、オフセット印刷、レーザー印刷または活版印刷のための、および電子写真で使用するための印刷インキである。これらの印刷法のための印刷インキは、通常は、溶剤、バインダーと、また様々な添加剤、例えば可塑剤、帯電防止剤もしくはワックスなどの添加剤を含む。オフセット印刷および活版印刷のための印刷インキは、通常は、高粘度ペースト印刷インキとして配合され、一方で、フレキソ印刷および凹版印刷用の印刷インキは、通常は、比較的低い粘度を有する液体印刷インキとして配合される。
本発明による、特にセキュリティー印刷のための印刷インキ配合物は、好ましくは、
a)本発明の少なくとも1種のポリマーまたは化合物、例えばポリマーP−1またはP−2、
b)ポリマーバインダー、
c)溶剤、
d)任意に、少なくとも1種の着色剤、および
e)任意に、少なくとも1種の更なる添加剤、
を含む。
印刷インキの好適な成分は、従来のものであり、当業者によく知られている。かかる成分の例は、「印刷インキマニュアル(Printing Ink Manual)」, 第4版, Leach R. H.他 (編), Van Nostrand Reinhold, Wokingham, (1988)に記載されている。印刷インキおよびその配合物の詳細は、「印刷インキ(Printing Inks)」-Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 第6版, 1999 電子版にも開示されている。赤外吸収性の凹版用インキ配合物の配合は、US20080241492A1に記載されている。前記文献の開示内容は、本願では参照をもって開示されたものとする。
本発明による印刷インキ配合物は、該印刷インキ配合物の全質量に対して、一般に0.0001〜25質量%の、好ましくは0.001〜15質量%の、特に0.01〜5質量%の成分a)を含有する。
本発明による印刷インキ配合物は、該印刷インキ配合物の全質量に対して、一般に5〜74質量%の、好ましくは10〜60質量%の、より好ましくは15〜40質量%の成分b)を含有する。
本発明による印刷インキ配合物に適したポリマーバインダーb)は、例えば天然樹脂、フェノール樹脂、フェノール変性樹脂、アルキド樹脂、ポリスチレン系ホモポリマーおよびコポリマー、テルペン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、塩素化ゴム、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース、炭化水素樹脂、酢酸セルロースならびにそれらの混合物から選択される。
本発明による印刷インキ配合物は、硬化プロセスによってポリマーバインダーを形成する成分を含んでもよい。このように、本発明による印刷インキ配合物は、エネルギー硬化性に配合されてもよく、例えば紫外光もしくはEB(電子線)の放射によって硬化可能に配合されてもよい。この実施形態においては、前記バインダーは、1種以上の硬化性モノマーおよびオリゴマーを含む。相応の配合物は、当該技術分野で公知であり、かつ標準的な教科書、例えばシリーズ「塗料、インキおよびペイント用のUVおよびEB配合物の化学と工学(Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints)」[7巻で1997〜1998年にJohn Wiley & SonsによってSITA Technology Limitedと共同で発行されている]に見出すことができる。
好適なモノマーおよびオリゴマー(プレポリマーとも呼ばれる)は、エポキシアクリレート、アクリル化オイル、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、シリコーンアクリレート、アクリル化アミンおよびアクリル飽和樹脂を含む。更なる詳細と例は、「塗料、インキおよびペイント用のUVおよびEB配合物の化学と工学(Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints)」,第II巻:プレポリマーと反応性希釈剤(Prepolymers & Reactive Diluents)[G Websterにより編集]に示されている。
硬化性ポリマーバインダーが使用される場合に、該バインダーは、反応性希釈剤を、すなわち溶剤として作用し、かつ硬化後にポリマーバインダー中に組み込まれるモノマーを含有してよい。反応性モノマーは、一般に、アクリレートまたはメタクリレートから選択され、前記モノマーは、単官能性または多官能性であってよい。多官能性モノマーの例は、ポリエステルアクリレートまたはメタクリレート、ポリオールアクリレートまたはメタクリレート、およびポリエーテルアクリレートまたはメタクリレートを含む。
紫外線放射によって硬化されるべき印刷インキ配合物の場合には、通常、紫外線放射に晒した後に、モノマーの硬化反応を開始するために少なくとも1種の光開始剤を含む必要がある。有用な光開始剤の例は、「塗料、インキおよびペイント用のUVおよびEB配合物の化学と工学(Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints)」, 第III巻, 「遊離基カチオン重合およびアニオン重合(Photoinitiators for Free Radical Cationic and Anionic Polymerisation)」, 第2版[J. V. Crivello & K. Dietlikerによる、G. Bradley編、1998年にJohn Wiley & SonsによってSITA Technology Limitedと共同で発行]に見出すことができる。効率的な硬化を達成するために、増感剤を光開始剤と組み合わせて含むことが好ましいこともある。
本発明による印刷インキ配合物は、該印刷インキ配合物の全質量に対して、一般に1〜94.9999質量%の、好ましくは5〜90質量%の、特に10〜85質量%の溶剤c)を含有する。
好適な溶剤は、水、有機溶剤およびそれらの混合物から選択される。本発明の目的のためには、溶剤としても作用する反応性モノマーは、上述のバインダー成分b)の一部として見なされる。
溶剤の例は、水、アルコール、例えばエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびエトキシプロパノール、エステル、例えばエチルアセテート、イソプロピルアセテート、n−プロピルアセテートおよびn−ブチルアセテート、炭化水素、例えばトルエン、キシレン、鉱油および植物油、ならびにそれらの混合物を含む。
本発明による印刷インキ配合物は、追加の着色剤d)を含有してよい。好ましくは、前記印刷インキ配合物は、該印刷インキ配合物の全質量に対して、0〜25質量%の、より好ましくは0.1〜20質量%の、特に1〜15質量%の着色剤d)を含有する。
好適な着色剤d)は、慣用の染料、特に慣用の顔料から選択される。用語「顔料」は、本発明の文脈においては、全般的にあらゆる顔料および充填剤を特定するために使用され、その際、例は、着色顔料、白色顔料および無機充填剤である。これらには、無機白色顔料、例えば二酸化チタン、好ましくはルチル型の二酸化炭素、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、塩基性炭酸鉛、三酸化アンチモン、リトポン(硫化亜鉛+硫酸バリウム)または着色顔料、例えば酸化鉄、カーボンブラック、黒鉛、亜鉛黄、亜鉛緑、ウルトラマリン、マンガンブラック、アンチモンブラック、マンガンバイオレット、パリスブルーまたはシュヴァインフルト緑が含まれる。前記無機顔料の他に、本発明の印刷インキ配合物は、有機着色顔料を含んでよく、その例は、セピア、ガンボージ、カッセルブラウン、トルイジンレッド、パラレッド、ハンザイエロー、インジゴ、アゾ染料、アントラキノイドおよびインジゴイド染料、またジオキサジン、キナクリドン、フタロシアニン、イソインドリノン、および金属錯体顔料を含んでもよい。また光散乱を高めるために空気を含む合成白色顔料、例えばRhopaque(登録商標)分散液も適している。好適な充填剤は、例えばアルミノケイ酸塩、例えば長石、ケイ酸塩、例えばカオリン、タルク、マイカ、マグネサイト、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウム、例えばカルサイトもしくはチョークの形態のもの、炭酸マグネシウム、ドロマイト、アルカリ土類金属硫酸塩、例えば硫酸カルシウム、二酸化ケイ素などである。
本発明による印刷インキ配合物は、少なくとも1種の添加剤e)を含有してよい。好ましくは、前記印刷インキ配合物は、該印刷インキ配合物の全質量に対して、0〜25質量%の、より好ましくは0.1〜20質量%の、特に1〜15質量%の少なくとも1種の成分e)を含有する。
好適な添加剤(成分e))は、可塑剤、ワックス、乾燥剤、帯電防止剤、キレート剤、酸化防止剤、安定化剤、接着促進剤、界面活性剤、流動調節剤、消泡剤、殺生物剤、増粘剤などおよびそれらの組み合わせから選択される。これらの添加剤は、特に印刷インキの用途に関連した特性、例えば接着、耐摩耗性、乾燥速度または滑りの微調整のために役立つ。
特に、本発明によるセキュリティー印刷用の印刷インキ配合物は、好ましくは、
a)0.0001〜25質量%の、少なくとも1種の本発明のポリマーもしくは化合物、例えばポリマーP−1もしくはP−2などと、
b)5〜74質量%の、少なくとも1種のポリマーバインダーと、
c)1〜94.9999質量%の、少なくとも1種の溶剤と、
d)0〜25質量%の、少なくとも1種の着色剤と、
e)0〜25質量%の、少なくとも1種の更なる添加剤と、
を含有し、その際、成分a)〜e)の合計は、足して100%となる。
本発明による印刷インキ配合物は、好ましくは、従来の様式で、例えば個々の成分を混合することによって製造される。
プライマーを本発明による印刷インキ配合物に先だって適用してよい。例として、前記プライマーは、基材への接着性の改善のために適用される。また、追加の印刷用ラッカーを、例えば印刷画像を保護するカバーの形で適用することも可能である。
以下の実施例は、説明を目的として含まれるものであって、特許請求の範囲を制限することを目的とするものではない。特に記載がない限り、全ての部とパーセンテージは、質量に対するものである。
質量平均分子量(Mw)および多分散性(Mw/Mn=PD)は、屈折率(RI)から応答を得る高温ゲル浸透クロマトグラフィー(HT−GPC)[装置:Polymer laboratories(Church Stretton, UK;現在のVarian)社製のGPC PL 220]によって測定される。クロマトグラフィー条件:カラム:Polymer Laboratories(Church Stretton, UK)社製の13μmの平均粒度を有する3つの「PLgel Olexis」カラム(寸法300×8mm直径)、移動相:真空蒸留により精製されかつブチルヒドロキシトルエン(BHT、200mg/l)により安定化された1,2,4−トリクロロベンゼン、クロマトグラフィー温度:150℃、移動相流速:1ml/分、溶質濃度:約1mg/ml、注入容量:200μl、検出:RI、分子量較正の手順:1930000Da〜5050Daの分子量におよぶPolymer Laboratories(Church Stretton, UK)社から入手される10種のポリスチレン較正標準のセット、すなわちPS 1930000 Da、PS 1460000 Da、PS 1075000 Da、PS 560000 Da、PS 330000 Da、PS 96000 Da、PS 52000 Da、PS 30300 Da、PS 10100 Da、PS 5050 Daを使用することによって総体的較正が行われる。分子量の計算のために多項式較正(polynomic calibration)が使用される。
以下の実施例に示される全てのポリマー構造は、記載される重合法を介して得られたポリマー生成物の理想化された表現である。2種より多くの成分が互いに共重合される場合に、ポリマー中の配列は、重合条件に応じて、交互であるか、またはランダムであるかのいずれかであってよい。
実施例
例1:化合物3の合成
a)1,5−ビス(α−ヒドロキシフェニルアセチルアミノ)ナフタレン(1)
Figure 0006320401
1,5−ジアミノナフタレン(1.58g、10ミリモル)とDL−マンデル酸(4.56g、30ミリモル)をクロロベンゼン(40ml)中に入れた混合物を、135℃で21時間にわたり加熱する。室温に冷却し、沈殿物を濾過し、エタノールで洗浄し、そして真空中で乾燥させることで、生成物(2.27g、収率:55%)が得られる。
NMR (1H, 300 MHz, DMSO): δ ppm 10.10 (s, 2H), 7.74 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.59-7.61 (m, 6H), 7.48 (t, J=8.1 Hz, 2H), 7.40 (t, J=7.2 Hz, 4H), 7.34 (t, J=7.2 Hz, 2H), 6.56 (d, t=4.5 Hz, 2H), 5.27 (d, t=4.5 Hz, 2H)。
b)3,8−ジフェニル−2,7−ジオキソ−1,2,3,6,7,8−ヘキサヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(2)
Figure 0006320401
1,5−ビス(α−ヒドロキシフェニルアセチルアミノ)ナフタレン(2.27g、5.5ミリモル)を、硫酸(20ml)に添加する。室温で20時間にわたり撹拌した後に、前記混合物を氷水中に注ぐ。沈殿物を濾過し、水で洗浄し、そして乾燥させることで、生成物(1.98g、収率:92%)が得られる。
NMR (1H, 300 MHz, DMSO): δ ppm 11.26-11.54 (m, 2H), 7.82-7.86 (m, 2H), 7.31-7.62 (m, 8H), 7.18-7.31 (m, 4H), 4.94-5.0 (m, 2H)。
c)3,8−ジフェニル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(3)
Figure 0006320401
水酸化ナトリウム水溶液(1.84ml、5N)を、3,8−ジフェニル−2,7−ジオキソ−1,2,3,6,7,8−ヘキサヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]−ジピロール(1.98g、5.06ミリモル)のエタノール(16ml)中の懸濁液に滴加する。次いで水(12ml)中の過硫酸カリウム(3.68g、13.63ミリモル)を添加する。得られた混合物を、3時間にわたり還流しながら加熱する。該混合物中の沈殿物を濾過し、水およびエタノールで洗浄し、そして乾燥させることで、生成物(1.75g、収率:89%)が得られる。
NMR (1H, 500 MHz, DMSO): δ ppm 10.41 (s, 2H), 7.84 (d, J=6 Hz, 2H), 7.51 (t, J=6 Hz, 4H), 7.44 (t, J=8 Hz, 4H), 7.34 (d, J=7.5 Hz, 2H)。UV/Vis(DMF、λmax):557nm。
例2:化合物6の合成
a)1,4−ビス(α−ヒドロキシ(4−ブロモフェニル)アセチルアミノ)ナフタレン(4)
Figure 0006320401
1,5−ジアミノナフタレン(1.582g、10ミリモル)および4−ブロモ−マンデル酸(6.93g、30ミリモル)をクロロベンゼン(40ml)中に入れた混合物を、135℃で21時間にわたり加熱する。室温に冷却し、沈殿物を濾過し、エタノールで洗浄し、そして真空中で乾燥させることで、粗生成物(3.56g、収率61%)が得られる。粗生成物を、クロロベンゼン(20ml)中に懸濁し、135℃に撹拌しながら20分にわたり加熱し、次いで室温に冷却する。沈殿した生成物を濾別し、そしてメタノールで洗浄する。生成物を空気中で乾燥させることで、白色の固体(2.82g、収率:48%)が得られる。
NMR (1H, 300 MHz, DMSO): δ ppm 10.13 (s, 2H), 7.74 (d, J=8.1 Hz, 2H), 7.60 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.55 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.49 (t, J=8.0 Hz, 2H), 6.67 (d, J=4.8 Hz, 2H), 5.27 (d, J=4.5 Hz, 2H)。
b)3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−2,7−ジオキソ−1,2,3,6,7,8−ヘキサヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(5)
Figure 0006320401
1,4−ビス(α−ヒドロキシ(4−ブロモフェニル)アセチルアミノ)ナフタレン(3.56g、6.1ミリモル)を、硫酸(20ml)に添加する。室温で18時間にわたり撹拌した後に、前記混合物を氷水中に注ぐ。沈殿物を濾過し、水で洗浄し、そして乾燥させることで、生成物(3.16g、収率:95%)が得られる。
NMR (1H, 300 MHz, DMSO): δ ppm 11.27-11.58 (m, 2H), 7.74-7.88 (m, 2H), 7.55-7.57 (m, 6H), 7.15-7.29 (m, 4H), 5.0 (m, 2H)。
c)3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(6)(=I−10)
Figure 0006320401
水酸化ナトリウム水溶液(2.11ml、5N)を、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−2,7−ジオキソ−1,2,3,6,7,8−ヘキサヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(3.16g、5.8ミリモル)のエタノール(18ml)中の懸濁液に滴加する。次いで水(14ml)中の過硫酸カリウム(4.22g、15.7ミリモル)を添加する。得られた混合物を、3時間にわたり還流しながら加熱する。該混合物中の沈殿物を濾過し、水およびエタノールで洗浄し、そして乾燥させることで、生成物(2.88g、収率:91%)が得られる。微量分析 実測値C, 58.01 %; H, 2.98 %, N, 9.89 % (C, 57.17 %, H, 2.58 %, N, 5.13 %)。UV/Vis(DMF、λmax):567nm。
例3:化合物7の合成
3,8−ビス(4−ブロモフェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジフラン−2,7−ジオン(7)
Figure 0006320401
ディーン・スターク装置を使用して、1,5−ジヒドロキシナフタレン(0.8g、5ミリモル)および4−ブロモ−マンデル酸(2.31g、10ミリモル)を、1,2,4−トリクロロベンゼン(10ml)中に溶解させる。該反応混合物を、200℃で4時間にわたり形成した水を留去させながら撹拌してから、それを室温に冷却する。次いで、ニトロベンゼン(0.67g、5ミリモル)を添加する。該混合物を更に半時間にわたり200℃で撹拌し、冷却させる。沈殿物が形成され、それを濾別し、そしてメタノールで洗浄する。粗生成物を、1,2,4−トリクロロベンゼン中で200℃において溶解させ、室温で沈殿させ、そして熱酢酸中で温浸する。得られた生成物を、メタノール中で還流させることで、深紫色の固体(1.69g、収率:62%)が得られる。
微量分析 実測値C, 56.93 %, H, 2.59 % (C, 56.97 %; H, 2.21 %)。UV/Vis(DMF、λmax):560nm。
例4:化合物9の合成
a)6−ヒドロキシ−2−オキソ−3−フェニル−2,3−ジヒドロナフト[1,2−b]フラン(8)
Figure 0006320401
ディーン・スターク装置を使用して、1,5−ジヒドロキシナフタレン(1.6g、10ミリモル)およびDL−マンデル酸(1.5g、10ミリモル)を、1,2,4−トリクロロベンゼン(15ml)中に溶解させる。その反応混合物を、200℃で1.5時間にわたり撹拌する。加熱中に、窒素ガスを使用して水を除去し、そして空気と接触させないようにする。該混合物を、室温へと冷却させる。沈殿物が形成され、それを濾別し、少量のトルエンとヘキサンのそれぞれで洗浄する。粗生成物を、1,2,4−トリクロロベンゼン中に懸濁し、200℃に加熱して溶解させ、次いで室温に冷却する。沈殿した生成物を濾別し、そしてトルエンで洗浄する。生成物を空気中で乾燥させる。乾燥させた生成物を、DMF中に溶解させ、そして水の添加により沈殿させる。生成物を空気中で乾燥させることで、白色の固体(1.02g、収率:37%)が得られる。
NMR (1H, 300 MHz, DMSO): δ ppm 10.46 (s, 1H), 7.98 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.48 (d, J=8.1 Hz, 1H), 7.45 (s, 1H), 7.41 (s, 1H), 7.37 (d, J=7.5 Hz, 2H), 7.25 (d, J=8.1 Hz, 3H), 5.57 (s, 1H)。微量分析 実測値C, 79.19 %; H, 3.70 % (C, 80.0 %; H, 3.6 %)。
b)3−フェニル−8−(3,4−ジメトキシ−フェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジフラン−2,7−ジオン(9)
Figure 0006320401
ディーン・スターク装置を使用して、6−ヒドロキシ−2−オキソ−3−フェニル−2,3−ジヒドロナフト[1,2−b]フラン(1.02g、3.7ミリモル)および3,4−ジメトキシ−マンデル酸(1.13g、7.4ミリモル)を、1,2,4−トリクロロベンゼン(15ml)中に溶解させる。該反応混合物を、200℃で4時間にわたり形成した水を蒸発させながら撹拌し、次いでそれを室温に冷却する。ニトロベンゼン(0.91g、7.4ミリモル)を添加し、そして該混合物を更に1時間にわたり200℃で撹拌する。室温に冷却した後に、40mlのメタノールを添加する。沈殿物が形成され、それを濾別し、そしてメタノールで洗浄する。粗生成物を、1,2,4−トリクロロベンゼン中で200℃において溶解させ、室温で沈殿させ、そして熱酢酸中で温浸する。得られた生成物をメタノール中で還流させることで、暗色の固体(0.63g、収率:38%)が得られる。微量分析 実測値C, 74.01 %; H, 3.90 % (C, 74.66 %, H, 4.03 %)。UV/Vis(DCM、λmax):572nm。ε (572) /L mol-1cm-1: 39222。
例5:化合物10の合成
3,8−ビス(3,4−ジメトキシフェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジフラン−2,7−ジオン(10)
Figure 0006320401
ディーン・スターク装置を使用して、1,5−ジヒドロキシナフタレン(0.8g、5ミリモル)および3,4−ジメトキシ−マンデル酸(2.12g、10ミリモル)を、1,2,4−トリクロロベンゼン(10ml)中に溶解させる。該反応混合物を、200℃で4時間にわたり形成した水を留去させながら撹拌してから、それを再び室温に冷却する。ニトロベンゼン(1.23g、10ミリモル)を添加し、そして該混合物を更に1時間にわたり200℃で撹拌する。室温に冷却した後に、50mlのメタノールを添加する。沈殿物が形成され、それを濾別し、そしてメタノールで洗浄する。粗生成物を、1,2,4−トリクロロベンゼン中で200℃において溶解させ、室温で沈殿させ、そして熱酢酸中で温浸する。得られた生成物をメタノール中で還流させることで、暗色の固体(1.07g、収率:42%)が得られる。微量分析 実測値C, 70.31 %; H, 4.37 % (C, 70.58 %; H, 4.37 %)。UV/Vis(DCM、λmax):635nm。ε (635) /L mol-1cm-1: 102626。
例6:化合物11の合成
3,8−ビス(3−ブロモ−4,5−ジメトキシフェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジフラン−2,7−ジオン(11)
Figure 0006320401
ディーン・スターク装置を使用して、1,5−ジヒドロキシナフタレン(0.8g、5ミリモル)および3−ブロモ−4,5−ジメトキシ−マンデル酸(2.92g、10ミリモル)を、1,2,4−トリクロロベンゼン(10ml)中に溶解させる。該反応混合物を、200℃で4時間にわたり形成した水を留去させながら撹拌してから、それを室温に冷却する。ニトロベンゼン(1.23g、10ミリモル)を添加し、そして該混合物を更に1時間にわたり200℃で撹拌する。室温に冷却した後に、50mlのメタノールを添加する。沈殿物が形成され、それを濾別し、そしてメタノールで洗浄する。粗生成物を、1,2,4−トリクロロベンゼン中で200℃において溶解させ、室温で沈殿させ、そして熱酢酸中で温浸する。得られた生成物をメタノール中で還流させることで、暗色の固体(1.57g、収率:47%)が得られる。微量分析 実測値C, 52.01 %; H, 3.98 % (C, 53.92 %; H, 3.02 %)。UV/Vis(DCM、λmax):588nm。ε (588) /L mol-1cm-1: 26208。
例7:ポリマーP−15
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ビス(3−ブロモ−4,5−ジメトキシフェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]−ジフラン−2,7−ジオン(200.0mg、0.30ミリモル)、2,5−ビス(トリブチルスタニル)チオフェン(198.8mg、0.30ミリモル)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(17.3mg、0.015ミリモル)を、乾燥DMF(10ml)中に溶解させる。次いで該混合物を加熱し、窒素下で18時間にわたり90℃に維持する。室温に冷却した後に、メタノールを添加し、そして沈殿物が形成される。前記沈殿物を、濾過により回収する。次いで該生成物を、メタノールおよびヘキサンを用いたソックスレー抽出により精製する。暗色の固体が得られる(123mg、収率:45%)。UV/Vis(1,2,4−トリクロロベンゼン、赤方偏移した吸収バンドのλmax):644nm。分子量:4000Da。
例8:ポリマーP−16
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ビス(3−ブロモ−4,5−ジメトキシフェニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジフラン−2,7−ジオン(200.0mg、0.30ミリモル)、2,2’−(9,9−ジヘキシル−9H−フルオレン−2,7−ジイル)−ビス(4,4−5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)(176mg、0.3ミリモル)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(17.3mg、0.015ミリモル)を、乾燥トルエン(15ml)中に窒素下で溶解させる。前記反応の脱ガスを行い、そして50℃に加熱する。炭酸カリウム(137.8mg、1.3ミリモル)を水(5ml)中に溶かした溶液を脱ガスしたものを添加する。該混合物を90℃で24時間にわたり撹拌する。室温に冷却した後に、前記暗色溶液を、DCMで希釈し、水で3回、ブラインで1回洗浄する。次いで、有機層を、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、そして溶剤を減圧によって除去する。その後に、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。生成物は、暗色の固体(43.6mg、収率:17%)として得られる。UV/Vis(DCM、赤方偏移した吸収バンドのλmax):618nm。分子量:2100Da。
例9:化合物12(=I−10)の合成
Figure 0006320401
500mgの化合物6を、10mlの乾燥ジメチルホルムアミド中に溶解させる。次いで、2.2当量のK2CO3を添加し、引き続き2.2当量のエチルヘキシルブロミド[18908−66−2]を添加する。次いで、その反応混合物を90℃で21時間にわたり加熱する。該混合物を水に注ぎ、そして生成物を塩化メチレンで抽出する。有機相を乾燥させ、そして蒸発させる。次いで、該生成物を、シリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによって精製することで、化合物12が得られる。
例10:ポリマーP−17の合成
Figure 0006320401
該ポリマーP−17は、例7に従って、1:1の比率で化合物12および2,5−ビス−トリメチルスタニル−チオフェン[86134−26−1]から出発して得られる。
例11:化合物13(I−1)の合成
Figure 0006320401
3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(1.5g、2.75ミリモル)を、無水ジメチルホルムアミド(40ml)中に溶解させ、次いで炭酸カリウム(2.66g、19.25ミリモル)および1−ヨード−2−オクチルドデカン(4.49g、10.98ミリモル)を添加する。50℃で12時間にわたり撹拌した後に、その混合物を水に注ぎ、そしてDCMで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、そして無水MgSO4上で乾燥させる。溶剤を除去することで、粗製固体生成物が得られる。次いで、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。粗生成物は、暗色の固体(1.46g、収率:48%)として得られる。その粗生成物を、溶出剤としてヘキサン:DCM=1:2を用いたシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによって精製することで、生成物13(0.55g、18%)が得られる。
1H NMR (300 MHz, DMSO): δ ppm 7.65 (d, J=8.7 Hz, 4 H), 7.60 (d, J=8.7 Hz, 4 H), 7.40 (d, J=9.6 Hz, 2H), 7.15 (d, J=9.6 Hz, 2H), 4.07 (d, J=7.2 Hz, 4 H), 1.93 (s, 2H), 1.15-1.35 (br, 64 H), 0.87-0.91 (t, 12 H)。微量分析 実測値C, 72.05 %; H, 4.68 %, N, 2.68 % (C, 71.59 %, H, 4.56 %, N, 2.53 %)。UV/Vis(DCM):571nm。ε (571) /L mol-1cm-1: 4.9*104
例12:ポリマーP−18の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス(2−オクチル−ドデシル)−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(200.0mg、0.18)、2,5−ビス(トリブチルスタニル)チオフェン(119.0mg、0.18ミリモル)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(10.4mg、0.009ミリモル)を、乾燥DMF(10ml)中に溶解させる。次いで該混合物を加熱し、窒素下で18時間にわたり90℃に維持する。室温に冷却した後に、メタノールを添加し、そして沈殿物が形成される。前記沈殿物を、濾過により回収する。次いで該生成物を、メタノールおよびヘキサンを用いたソックスレー抽出により精製する。暗色の固体が得られる(96.3mg、収率:52%)。
NMR (1H, 300 MHz, d1-CHCl3): δ ppm 7.82-7.91 (br, 4 H), 7.73-7.79 (br, 4 H), 7.76-7.72 (br, 2 H), 7.38-7.45 (br, 4 H), 4.08-4.12 (br, 2 H), 1.95-2.08 (br, 4 H), 1.19-1.38 (br, 64 H), 0.87-0.99(br, 12 H)。UV/Vis(DCM):601nm。分子量:3.8kDa。
例13:ポリマーP−19の合成
Figure 0006320401
400mgの化合物12と一緒に等モル量のジボロン酸ピナコールエステル[254755−24−3]を、10mlのトルエン中に溶解させる。該溶液をアルゴンを用いて脱ガスする。次いで0.05当量のPd(PPh34を添加する。別のフラスコにおいて、3当量のK2CO3を水中に溶解させ、そしてアルゴンを用いて脱ガスする。1番目の溶液を80℃に加熱し、次いで2番目の溶液を添加する。次いで、その反応混合物を一晩加熱還流させることで、ポリマーP−19が得られる。
例14:ポリマーP−20の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス(2−オクチル−ドデシル)−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(200.0mg、0.18ミリモル)、2,2’−(9,9−ジヘキシル−9H−フルオレン−2,7−ジイル)−ビス(4,4−5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)(105.6mg、0.18ミリモル)およびテトラキス(トリフェニル−ホスフィン)パラジウム(0)(10.4mg、0.009ミリモル)を、乾燥トルエン(15ml)中に窒素下で溶解させる。前記反応の脱ガスを行い、そして50℃に加熱する。炭酸カリウム(87.1mg、0.63ミリモル)を水(5ml)中に溶かした溶液を脱ガスしたものを添加する。該混合物を90℃で24時間にわたり撹拌する。室温に冷却した後に、前記暗色溶液を、ジクロロメタン(DCM)で希釈し、水で3回、ブラインで1回洗浄する。次いで、有機層を、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、そして溶剤を減圧によって除去する。その後に、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。生成物は、暗色の固体(173mg、収率:75%)として得られる。
NMR (1H, 300 MHz, d1-CHCl3): δ ppm 7.93-7.96 (br, 4 H), 7.67-7.83 (br, 4 H), 7.93-7.96 (br, 6 H), 7.64-7.67 (br, 4 H), 7.43-7.50 (br, 2 H), 7.18-7.20 (br, 2 H), 3.73-3.76 (m, 2 H), 1.95-2.08 (br, 4 H), 1.56 (s, 4 H), 1.15-1.28 (br, 80 H), 0.65-0.91(br, 18 H)。UV/Vis(DCM):603nm。分子量:11.0kDa。
例15:ポリマーP−21の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス−2−オクチルドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール13(200.0mg、0.18)、(4,8−ビス(2−エチルヘキシルオキシ)ベンゾ[1,2−b:4,5−b]ジチオフェン−2,6−ジイル)ビス(トリメチルスタナン)(139.5mg、0.18ミリモル)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(8.2mg、0.007ミリモル)を、乾燥トルエン(10ml)中に溶解させる。次いで該混合物を加熱し、窒素下で18時間にわたり100℃に維持する。室温に冷却した後に、メタノールを添加し、そして沈殿物が形成される。前記沈殿物を、濾過により回収する。次いで該生成物を、メタノールおよびヘキサンを用いたソックスレー抽出により精製する。暗色の固体が得られる(148.5mg、収率:58%)。UV/Vis(DCM):659nm。UV/Vis(薄膜):684nm。ε (659) /L mol-1cm-1: 4.5*104。分子量:21.6kDa。
例16:ポリマーP−22の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス−2−オクチルドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール13(200.0mg、0.18ミリモル)、2,2−(9,9−ジオクチル−9H−フルオレン−2,7−ジイル)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)(105.5mg、0.18ミリモル)およびテトラキス(トリフェニル−ホスフィン)パラジウム(0)(8.2mg、0.007ミリモル)を、乾燥トルエン(10ml)中に窒素下で溶解させる。前記反応の脱ガスを行い、そして50℃に加熱する。炭酸カリウム(82.68mg、0.78ミリモル)を水(3ml)中に溶かした溶液を脱ガスしたものを添加する。該混合物を90℃で24時間にわたり撹拌する。室温に冷却した後に、前記暗色溶液を、DCMで希釈し、水で3回、ブラインで1回洗浄する。次いで、有機層を、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、そして溶剤を減圧で除去する。その後に、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。生成物は、暗色の固体(43.6mg、収率:17%)として得られる。UV/Vis(DCM):612nm。UV/Vis(薄膜):639nm。ε (612) /L mol-1cm-1: 8.8*104。分子量:25.6kDa。
例17:化合物14の合成
3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス−ドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール
Figure 0006320401
3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール(1.5g、2.75ミリモル)を、無水ジメチルホルムアミド(40ml)中に溶解させ、次いで炭酸カリウム(2.66g、19.25ミリモル)およびn−ドデシルヨージド(3.39g、10.98ミリモル)を添加する。50℃で12時間にわたり撹拌した後に、その混合物を水に注ぎ、そしてDCMで抽出する。有機層をブラインで洗浄し、そして無水MgSO4上で乾燥させる。溶剤を除去することで、粗製固体生成物が得られる。次いで、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。粗生成物は、暗色の固体(1.41g、収率:52%)として得られる。その粗生成物を、溶出剤としてヘキサン:DCM=1:2を用いたシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによって精製することで、生成物(0.54g、20%)が得られる。
1H NMR (300 MHz, DMSO): δ ppm 7.65 (d, J=8.7 Hz, 4 H), 7.60 (d, J=8.7 Hz, 4 H), 7.40 (d, J=9.6 Hz, 2H), 7.15 (d, J=9.6 Hz, 2H), 4.07 (t, 4H), 1.77 (m, 4H), 1.15-1.35 (br, 36 H), 0.87-0.91 (t, 6 H)。微量分析 実測値C, 67.95 %; H, 7.12 %, N, 3.19 % (C, 68.02 %, H, 7.08 %, N, 3.17 %)。UV/Vis(DCM):571nm。ε (571) /L mol-1cm-1: 4.6*104
例18:ポリマーP−23の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス−ドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール14(200.0mg、0.23)、(4,8−ビス(2−エチルヘキシルオキシ)ベンゾ[1,2−b:4,5−b]ジチオフェン−2,6−ジイル)ビス(トリメチルスタナン)(174.9mg、0.23ミリモル)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(10.4mg、0.009ミリモル)を、乾燥トルエン(10ml)中に溶解させる。次いで該混合物を加熱し、窒素下で18時間にわたり100℃に維持する。室温に冷却した後に、メタノールを添加し、そして沈殿物が形成される。前記沈殿物を、濾過により回収する。次いで該生成物を、メタノールおよびヘキサンを用いたソックスレー抽出により精製する。暗色の固体が得られる(173.5mg、収率:63%)。UV/Vis(DCM):666nm。UV/Vis(薄膜):696nm。ε (666) /L mol-1cm-1: 4.3*104。分子量:14.2kDa。
例19:ポリマーP−24の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ジブロモフェニル)−1,6−ビス−ドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール14(200.0mg、0.23ミリモル)、2,2−(9,9−ジオクチル−9H−フルオレン−2,7−ジイル)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(132.8mg、0.23ミリモル)およびテトラキス(トリフェニル−ホスフィン)パラジウム(0)(10.4mg、0.009ミリモル)を、乾燥トルエン(10ml)中に窒素下で溶解させる。前記反応の脱ガスを行い、そして50℃に加熱する。炭酸カリウム(105.6mg、1.0ミリモル)を水(3.5ml)中に溶かした溶液を脱ガスしたものを添加する。該混合物を90℃で24時間にわたり撹拌する。室温に冷却した後に、前記暗色溶液を、DCMで希釈し、水で3回、ブラインで1回洗浄する。次いで、有機層を、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、そして溶剤を減圧で除去する。その後に、粗生成物を僅かな量のDCM中に溶かし、そしてメタノール中で沈殿させる。生成物は、暗色の固体(128.6mg、収率:49%)として得られる。UV/Vis(DCM):603nm。UV/Vis(薄膜):624nm。ε (603) /L mol-1cm-1: 8.6*104。分子量:14.8kDa。
例20:ポリマーP−25の合成
Figure 0006320401
シュレンクフラスコにおいて、3,8−ジ(4−ブロモフェニル)−1,6−ビス−ドデシル−2,7−ジオキソ−1,2,6,7−テトラヒドロ−ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジピロール14(200.0mg、0.23)、2,5−ビス(トリメチルスタナン)チオフェン(92.8mg、0.23ミリモル)およびテトラキス(トリフェニル−ホスフィン)パラジウム(0)(10.4mg、0.009ミリモル)を、乾燥DMF(10ml)中に溶解させる。次いで該混合物を加熱し、窒素下で18時間にわたり100℃に維持する。室温に冷却した後に、メタノールを添加し、そして沈殿物が形成される。前記沈殿物を、濾過により回収する。次いで該生成物を、メタノールおよびヘキサンを用いたソックスレー抽出により精製する。暗色の固体が得られる(96.3mg、収率:52%)。UV/Vis(DCM):615nm。UV/Vis(薄膜):678nm。ε (615) /L mol-1cm-1: 2.8*104。分子量:14.9kDa。
適用例1 − UV/Vis吸収スペクトル
ポリマー20のUV/Vis吸収スペクトルを、Agilent 8453分光計で記録する。トリクロロエチレン(TCE)溶液中での極大吸収波長(maxλabs)と薄膜としての極大吸収波長(maxλabs)を第1表に示す。バンドギャップ(BG)は、吸収スペクトルの立ち上がりとして計算する。
第1表
Figure 0006320401
適用例2 − サイクリックボルタモグラム(CV)
薄膜のCVを、Autolab PGSTAT302ポテンシオスタットにおいて、支持電解質としてテトラブチルアンモニウム−テトラフルオロボレート(Bu4NBF4、0.1M)を含有するアセトニトリル中で走査速度100mV/sで記録する。対電極と作用電極は白金製であり、参照電極はAg/AgClである。薄膜は、白金製のディスク状作用電極上にドロップキャストする。全ての電位は、フェロセン/フェロセニウムのレドックス組に対して較正し、かつHOMO/LUMOは、以下のように計算する:
HOMO(CV)=−4.8−立ち上がり酸化電位(Eox onset
LUMO (CV)=−4.8−立ち上がり還元電位(Ered onset
全ての値を、第2表に示す。
第2表
Figure 0006320401

Claims (16)


  1. Figure 0006320401
    [式中、
    Yは、式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    aは、1、2もしくは3であり、a’は、1、2もしくは3であり、bは、0、1、2もしくは3であり、b’は、0、1、2もしくは3であり、cは、0、1、2もしくは3であり、c’は、0、1、2もしくは3であり、
    1は、OもしくはNR1であり、
    2は、OもしくはNR2であり、
    1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−NR112COR103、−CONR112113、−OR103'、−SR103'、−SOR103'、−SO2103'、−NR112SO2103'、−NR112113、Eによって置換されていてよく、かつ/もしくはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C1〜C8−アルキルおよび/もしくはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいC5〜C12−シクロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであり、
    1およびR2は、同一もしくは異なってよく、かつ
    水素、
    1〜C100−アルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C1〜C100−アルキル基、
    2〜C100−アルケニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C2〜C100−アルケニル基、
    3〜C100−アルキニル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C100−アルキニル基、
    3〜C12−シクロアルキル基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよく、かつ/または場合により−O−、−S−、−NR39−、CONR39−、NR39CO−、−COO−、−CO−もしくは−OCO−によって中断されていてよい前記C3〜C12−シクロアルキル基、
    6〜C24−アリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよい前記C6〜C24−アリール基、
    2〜C20−ヘテロアリール基であって、場合によりC1〜C12−アルキル、C1〜C12−アルコキシ、ハロゲン、C5〜C12−シクロアルキル、ニトロ、シアノ、ビニル、アリル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、シリル基もしくはシロキサニル基で一置換以上されていてよい前記C2〜C20−ヘテロアリール基、
    −CO−C1〜C18−アルキル基、−CO−C5〜C12−シクロアルキル基、または−COO−C1〜C18−アルキル基
    から選択され、
    39は、水素、C1〜C18−アルキル、C1〜C18−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C18−アルカノイルであり、
    Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3およびAr3'は、互いに独立して、
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    であり、前記式中、
    Xは、−O−、−S−、−NR8−、−Si(R11)(R11')−、−Ge(R11)(R11')−、−C(R7)(R7')−、−C(=O)−、−C(=CR104104')−、
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    であり、前記式中、
    1は、S、O、NR107−、−Si(R117)(R117')−、−Ge(R117)(R117')−、−C(R106)(R109)−、−C(=O)−、−C(=CR104104')−、
    Figure 0006320401
    であり、
    3およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、特にCF3、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
    4、R4'、R5、R5'、R6およびR6'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、特にCF3、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
    7、R7'、R9およびR9'は、互いに独立して、水素、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルであり、
    8およびR8'は、互いに独立して、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、または場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルであり、
    11およびR11'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル基、特にC1〜C8−アルキル基、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C8−アルキルおよび/もしくはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいフェニル基であり、
    12およびR12'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C1〜C25−アルコキシ、C7〜C25−アリールアルキル、または
    Figure 0006320401
    であり、前記式中、R13は、C1〜C10−アルキル基またはトリ(C1〜C8−アルキル)シリル基であり、
    103およびR103'は、互いに独立して、C1〜C100−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、Eによって置換されたおよび/もしくはDで中断されたC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであり、
    104およびR104'は、互いに独立して、水素、C1〜C18−アルキル、シアノ、COOR103、場合によりGによって置換されていてよいC6〜C10−アリール、または場合によりGによって置換されていてよいC2〜C8−ヘテロアリールであり、
    105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C18−アルコキシであり、
    107は、水素、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、C1〜C18−ペルフルオロアルキル、−O−もしくは−S−によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、または−COOR103であり、R103は、前記定義の通りであり、
    108およびR109は、互いに独立して、H、C1〜C25−アルキル、Eによって置換されているおよび/もしくはDによって中断されているC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリール、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されているおよび/もしくはDによって中断されているC1〜C18−アルコキシ、またはC7〜C25−アラルキルであるか、あるいは
    108およびR109は、一緒になって、式=CR110111の基を形成し、前記式中、
    110およびR111は、互いに独立して、H、C1〜C18−アルキル、Eによって置換されているおよび/もしくはDによって中断されているC1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、またはC2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであるか、あるいは
    108およびR109は、一緒になって、5員環もしくは6員環を形成し、前記環は、場合により、C1〜C18−アルキル、Eによって置換されているおよび/もしくはDによって中断されているC1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリール、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されているおよび/もしくはDによって中断されているC1〜C18−アルコキシ、またはC7〜C25−アラルキルによって置換されていてよく、
    Dは、−CO−、−COO−、−S−、−O−、または−NR112−であり、
    Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CN、−NR112113、−CONR112113、またはハロゲンであり、
    Gは、E、またはC1〜C18−アルキルであり、かつ
    112およびR113は、互いに独立して、H、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキル、または−O−によって中断されているC1〜C18−アルキルであり、
    114は、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキルであり、
    115およびR115'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、特にC3〜C25−アルキル、C1〜C25−アルコキシ、C7〜C25−アリールアルキル、または
    Figure 0006320401
    であり、前記式中、R116は、C1〜C10−アルキル基またはトリ(C1〜C8−アルキル)シリル基であり、
    117およびR117'は、互いに独立して、C1〜C25−アルキル基、特にC1〜C8−アルキル基、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C8−アルキルおよび/もしくはC1〜C8−アルコキシで一置換ないし三置換されていてよいフェニル基であり、
    118、R119、R120およびR121は、互いに独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化されたC1〜C25−アルキル、シアノ、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C7〜C25−アリールアルキル、またはC1〜C25−アルコキシであり、
    122およびR122'は、互いに独立して、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されているC6〜C18−アリール、または場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルである]の1または複数の(繰返)単位を含むポリマー。

  2. Figure 0006320401
    [式中、
    Yは、式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    1は、OもしくはNR1であり、
    2は、OもしくはNR2であり、
    1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、−COOR103、−OCOR103、−OR103'、Eによって置換されていてよく、かつ/もしくはDによって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されているC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、またはGによって置換されているC2〜C20−ヘテロアリールであり、
    1およびR2は、同一もしくは異なってよく、かつ水素、C1〜C50−アルキル、C1〜C50−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C2〜C50−アルケニル、C2〜C50−ハロアルケニル、アリル、C5〜C12−シクロアルキル、場合によりC1〜C12−アルキルもしくはC1〜C12−アルコキシで一置換以上されていてよいフェニルもしくはナフチル、−CO−C1〜C18−アルキル、−CO−C5〜C12−シクロアルキルおよび−COO−C1〜C18−アルキルから選択され、
    aは、1、2または3であり、a’は、1、2または3であり、その際、Ar1、Ar1'、R103、R103'、D、EおよびGは、請求項1に定義される通りである]の1または複数の(繰返)単位を含む、請求項1に記載のポリマー。

  3. Figure 0006320401
    [式中、
    1は、OもしくはNR1であり、
    2は、OもしくはNR2であり、
    1、T2、T3およびT4は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、
    1およびR2は、同一もしくは異なってよく、かつC1〜C38−アルキル基から選択され、
    3およびR3'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつ
    8およびR8'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルである]の1または複数の(繰返)単位を含む、請求項1または2に記載のポリマー。

  4. Figure 0006320401
    [式中、
    Aは、式(I)の繰返単位であり、かつ
    −COM1−は、請求項1に定義されるAr1の意味を有する繰返単位であるか、または式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    sは1であり、tは1であり、uは0もしくは1であり、vは0もしくは1であり、かつ
    Ar14、Ar15、Ar16およびAr17は、互いに独立して、式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    前記式中、X5およびX6の一方はNであり、かつもう一方はCR14であり、かつ
    14、R14'、R17およびR17'は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキル基である]の1または複数の(繰返)単位を含む、請求項1から3までのいずれか1項に記載のポリマー。
  5. Aが、請求項3に定義される、式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)または(Ie)の繰返単位であり、かつ
    Figure 0006320401
    が式
    Figure 0006320401
    [式中、R3、R3'、R17およびR17'は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、かつR104およびR104'は、好ましくは、互いに独立して、水素、シアノまたはC1〜C25−アルキル基である]の基である、請求項4に記載のポリマー。

  6. Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    Figure 0006320401
    [式中、
    nは、4〜1000であり、
    1およびR2は、互いに独立して、C1〜C38−アルキル基であり、
    3、R3''およびR3'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシであり、
    4およびR5は、互いに独立して、水素またはC1〜C25−アルキルであり、
    12およびR12'は、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
    7およびR7'は、互いに独立して、水素、場合により1もしくは複数の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキルであり、
    14およびR14'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシであり、
    17およびR17'は、互いに独立して、HまたはC1〜C25−アルキル基であり、
    104およびR104'は、互いに独立して、水素、シアノ、COOR103、C1〜C25−アルキルであり、
    103は、C1〜C25−アルキルであり、
    105、R105'、R106およびR106'は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキルまたはC1〜C25−アルコキシであり、かつ
    107は、C1〜C25−アルキルである]のポリマーである、請求項4または5に記載のポリマー。

  7. Figure 0006320401
    [式中、
    Y、Y15、Y16およびY17は、互いに独立して、式
    Figure 0006320401
    の基であり、前記式中、
    oは、0もしくは1であり、pは、0もしくは1であり、qは、0もしくは1であり、
    1およびA2は、互いに独立して、式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    3、A4およびA5は、互いに独立して、式
    Figure 0006320401
    の基であり、
    kは、1、2もしくは3であり、lは、0、1、2もしくは3であり、rは、0、1、2もしくは3であり、zは、0、1、2もしくは3であり、
    10は、水素、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキル、Eによって一置換以上されており、かつ/もしくはDによって1回以上中断されたC1〜C25−アルキル、
    Figure 0006320401
    、COO−C1〜C18−アルキル、C4〜C18−シクロアルキル基、Gによって置換されたC4〜C18−シクロアルキル基、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−チオアルコキシ、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されており、かつ/もしくはDによって中断されたC1〜C18−アルコキシ、C7〜C25−アラルキル、Gによって置換されたC7〜C25−アラルキル、または式IVaないしIVm
    Figure 0006320401
    の基であり、前記式中、
    22〜R26およびR29〜R58は、互いに独立して、H、ハロゲン、シアノ、C1〜C25−アルキル、Eによって置換されており、かつ/もしくはDによって中断されたC1〜C25−アルキル、C6〜C24−アリール、Gによって置換されたC6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、Gによって置換されたC2〜C20−ヘテロアリール、C4〜C18−シクロアルキル基、Gによって置換されたC4〜C18−シクロアルキル基、C2〜C18−アルケニル、C2〜C18−アルキニル、C1〜C18−アルコキシ、Eによって置換されており、かつ/もしくはDによって中断されたC1〜C18−アルコキシ、C7〜C25−アラルキル、またはGによって置換されたC7〜C25−アラルキルを表し、
    27およびR28は、互いに独立して、水素、C1〜C25−アルキル、ハロゲン、シアノもしくはC7〜C25−アラルキルであるか、またはR27およびR28は、一緒になってアルキレンもしくはアルケニレンであって両者とも前記チエニル残基へと酸素および/もしくは硫黄を介して結合されてよく、かつ両者とも25個までの炭素原子を有してよいアルキレンもしくはアルケニレンを表し、
    59は、水素、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されたC6〜C18−アリール、または場合により1つ以上の酸素原子もしくは硫黄原子によって中断されていてよいC1〜C25−アルキル、またはC7〜C25−アリールアルキルであり、
    Dは、−CO−、−COO−、−S−、−O−または−NR112−であり、
    Eは、C1〜C8−チオアルコキシ、C1〜C8−アルコキシ、CN、−NR112113、−CONR112113またはハロゲンであり、
    Gは、EまたはC1〜C18−アルキルであり、かつ
    112およびR113は、互いに独立して、H、C6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルもしくはC1〜C18−アルコキシによって置換されたC6〜C18−アリール、C1〜C18−アルキルまたは−O−によって中断されたC1〜C18−アルキルであり、
    214およびR215は、互いに独立して、水素、C1〜C18−アルキル、C6〜C24−アリール、C2〜C20−ヘテロアリール、−CNまたはCOOR216であり、
    216は、C1〜C25−アルキル、C1〜C25−ハロアルキル、C7〜C25−アリールアルキル、C6〜C24−アリールまたはC2〜C20−ヘテロアリールであり、
    Ar4、Ar5、Ar6およびAr7は、互いに独立して、Ar1の意味を有し、かつa、b、c、Ar1、Ar2、Ar3、T1、T2、T3、T4、U1およびU2は、請求項1に定義の通りであるが、
    但し、oが0であり、pが0であり、qが0であり、かつU1がOであり、かつU2がOであり、T1、T2、T3およびT4が、それぞれ、水素、ハロゲン、アルキルまたはアルコキシである場合に、a、bおよびcの合計は2に等しいか、または2より大きく、かつ更に、oが0であり、pが0であり、qが0であり、aが1であり、bが0であり、cが0であり、T1、T2、T3およびT4が水素であり、U1がOであり、U2がNHであり、Ar1が式
    Figure 0006320401
    の基である場合に、R10は、OCH3、OC25、O(CH22CH3、OCH(CH32およびO(CH23CH3とは異なるものとする]の化合物。

  8. Figure 0006320401
    [式中、
    1、A2、A3、A4、A5、T1、T2、T3、T4、U1およびU2は、請求項7に定義の通りであり、
    1'、T2'、T3'、T4'、T1''、T2''、T3''、T4''、T1*、T2*、T3*およびT4*は、互いに独立して、T1の意味を有し、かつ
    1'、U2'、U1''、U2''、U1*およびU2*は、互いに独立して、U1の意味を有する]の化合物である、請求項7に記載の化合物。
  9. 請求項1から6までのいずれか1項に記載のポリマーおよび/または請求項7もしくは8に記載の化合物を含む、有機半導体材料、層またはコンポーネント。
  10. 請求項1から6までのいずれか1項に記載のポリマー、請求項7もしくは8に記載の化合物および/または請求項9に記載の有機半導体材料、層もしくはコンポーネントを含む、半導体デバイス。
  11. 有機光起電性デバイス、フォトダイオードまたは有機電界効果トランジスタである、請求項10に記載の半導体デバイス。
  12. 有機半導体デバイスの製造方法であって、請求項1から6までのいずれか1項に記載のポリマーおよび/または請求項7もしくは8に記載の化合物の有機溶剤中の溶液および/または分散液を好適な基材上に適用し、そして前記溶剤を除去することを含むか、または請求項7もしくは8に記載の化合物を気化させることを含む前記方法。
  13. 請求項1から6までのいずれか1項に記載のポリマー、請求項7もしくは8に記載の化合物および/または請求項9に記載の有機半導体材料、層もしくはコンポーネントの、光起電性デバイス、フォトダイオードにおける、赤外線吸収剤としての、または有機電界効果トランジスタにおける使用。

  14. Figure 0006320401
    [式中、
    a、a’、b、b’、c、c’、Y、Ar1、Ar1'、Ar2、Ar2'、Ar3およびAr3'は、請求項1に定義の通りであり、かつX2およびX2'は、互いに独立して、ハロゲン、ZnX12(式中、X12は、ハロゲン原子である)、−SnR207208209(前記式中、R207、R208およびR209は、同一もしくは異なり、かつHもしくはC1〜C6−アルキルであるか、または基R207、R208およびR209の2つの基は、環を形成し、かつこれらの基は、場合により分枝鎖状である)、−SiR210211212(前記式中、R210、R211およびR212は、同一もしくは異なり、かつハロゲンもしくはC1〜C6−アルキルである)、−OS(O)2CF3、−OS(O)2−アリール、−OS(O)2CH3、−B(OH)2、−B(OY12
    Figure 0006320401
    、−BF4Naもしくは−BF4K(前記式中、Y1は、それぞれの場合に独立して、C1〜C10−アルキル基であり、かつY2は、それぞれの場合に独立して、C2〜C10−アルキレン基であり、かつY13およびY14は、互いに独立して、水素もしくはC1〜C10−アルキル基である)である]の化合物。

  15. Figure 0006320401
    のポリマーの製造方法であって、
    溶剤中および触媒の存在下で、式X10−A−X10のジハロゲン化物を、等モル量の式X11−COM1−X11に相当するジボロン酸もしくはジボロネートと反応させるか、または式X10−COM1−X10のジハロゲン化物を、等モル量の式X11−A−X11に相当するジボロン酸もしくはジボロネートと反応させるか[前記式中、X10は、ハロゲンであり、かつX11は、それぞれの場合に独立して、−B(OH)2、−B(OY12
    Figure 0006320401
    であり、前記式中、Y1は、それぞれの場合に独立して、C1〜C10−アルキル基であり、かつY2は、それぞれの場合に独立して、C2〜C10−アルキレン基であり、かつY13およびY14は、互いに独立して、水素またはC1〜C10−アルキル基である]、または
    式X10−A−X10のジハロゲン化物を、等モル量の式
    Figure 0006320401
    に相当する有機スズ化合物と反応させるか、あるいは式
    Figure 0006320401
    のジハロゲン化物を、等モル量の式X11'−A−X11'に相当する有機スズ化合物と反応させる[式中、X11'は、それぞれの場合に独立して−SnR207208209であり、その式中、R207、R208およびR209は、同一もしくは異なり、かつHもしくはC1〜C6−アルキルであるか、もしくは基R207、R208およびR209の2つは環を形成し、かつこれらの基は、場合により分枝鎖状であり、AおよびCOM1は、請求項4に定義される通りであり、かつnは、4〜1000の範囲である]、
    ことを含む前記方法。

  16. Figure 0006320401
    [式中、
    1'およびA2'は、互いに独立して、式
    Figure 0006320401
    の基であり、その式中、a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4およびA5は、請求項7に定義される通りである]の1または複数の繰返単位を含むポリマー。
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