JP6332644B2 - 化合物、高分子化合物、有機半導体材料、有機半導体デバイス、化合物の合成方法、高分子化合物の合成方法 - Google Patents
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Description
式1で表される、
ことを特徴とする。
(式1中、Rは独立にアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基又はアリール基を表し、Xは独立に水素、ハロゲン、アリール基又は複素芳香環基を表し、Zは独立に硫黄又はセレンを表す。)
式3で表される、
ことを特徴とする。
本発明の第1の観点に係る化合物、又は、本発明の第2の観点に係る高分子化合物を含有する、
ことを特徴とする。
本発明の第3の観点に係る有機半導体材料を含有する、
ことを特徴とする。
式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式1aで表される化合物を合成すること、
を含む。
式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式A3で表される化合物を合成すること、
式A3で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させて式1bで表される化合物を合成すること、
を含む。
式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式A3で表される化合物を合成すること、
式A3で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させて式1bで表される化合物を合成すること、
式1bで表される化合物と式A4で表される化合物とを反応させて重合し、式3で表される高分子化合物を合成すること、
(式A4中、Wは、独立に炭素又は窒素を表し、炭素の場合は置換基として水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基又はアルキルカルボニル基のいずれかを有し、Qは式5〜式29のいずれかを表し、X2は、トリアルキルスズ基又はホウ酸エステル基を表し、l及びrはそれぞれ独立に0又は1を表し、式5〜式28中、Rは水素、又は、直鎖状でも分岐状でもよい炭素数が6〜30のアルキル基を表す。)
を含む。
化合物は、式1で表される。
本実施の形態に係る高分子化合物は、高分子主鎖に式2で表される骨格を有する。
有機半導体材料は、上述した式1で表される化合物、式2で表される高分子化合物、及び、式3で表される高分子化合物のいずれかを含有する。式1で表される化合物、式2で表される高分子化合物、及び、式3で表される高分子化合物は、上述したように、剛直で高い平面性を持つので、有機半導体材料を製膜して有機半導体層を作製した場合、有機半導体層中における分子間距離が短く、高い電荷移動度を発揮する。
有機半導体デバイスは、上述した有機半導体材料が用いられて製造されるデバイスであり、基板等の上に有機半導体材料を用いて製膜された活性層を備える。有機半導体デバイスとして、例えば、有機半導体層を有する電界効果トランジスタ、発光デバイス、光電変換素子等、種々のデバイスが挙げられる。
なお、化合物1は、「Buckland, D.; Bhosale, S. V.; Langford, S. J. Tetrahedron Letters 2011, 52, 1990-1992.」で報じられている手法に基づいて合成して用いた。
同温度で12時間撹拌した後、大気中で混合物を3時間室温で撹拌した。
反応混合物を水(50mL)で希釈し、ジクロロメタン(100mL)で抽出した。
抽出物を水で洗浄し(100mL×2回)、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧除去して、C8−NDTIの粗生成物を得た。
これをTHF(150mL)及び酢酸(1.5mL)で溶解し、更に、フッ化テトラ−n−ブチルアンモニウム(1M in THF,16mL)を0℃で加えた。
室温で2時間撹拌した後、溶液を水(100mL)で希釈した。
生成した沈殿物をろ取し、水、メタノール及びヘキサンで洗浄し、紫色固体の化合物C8−NDTI(736mg,収率42%)を得た。
Mp 287-288℃;
IR (KBr) ν = 1643 cm-1 (C=O);
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.88 (t, J = 6.4 Hz, 6H), 1.30-1.50 (m, 20H), 1.84 (quin, J = 7.6 Hz, 4H), 4.32 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 8.11 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 8.96 (d, J = 5.8 Hz, 2H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 13.97, 14.02, 22.6, 27.3, 28.2, 29.4, 31.8, 41.3, 117.9, 119.1, 122.6, 124.4, 140.3, 143.0, 145.1, 163.2, 163.3 ;
HRMS (APCI) m/z calcd for C34H39O4N2S2 + [M+H]+ 603.23456, found 603.23458.
同温度で12時間撹拌した後、大気中で混合物を3時間室温で撹拌した。
その後、反応混合物を水(10mL)で希釈し、ジクロロメタン(20mL)で抽出した。
抽出物を水で洗浄し(30mLの×2回)、硫酸マグネシウムで乾燥して濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Rf=0.3、展開溶媒:ジクロロメタン−ヘキサン(v/v=1/2))によって精製し、化合物2の粗生成物を得た。
更に、クロロホルム−メタノールを用いて再結晶を行い、紫色固体の化合物2(17mg、収率32%)を得た。
Mp > 300℃;
IR (KBr) v = 1653 cm-1 (C=O);
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.54 (s, 18H), 0.88 (t, J = 6.7 Hz, 6H), 1.30-1.50 (m, 20H), 1.86 (quin, J = 7.6 Hz, 4H), 4.32 (d, J = 7.6 Hz, 4H), 9.12 (s, 2H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ-0.23,14.4, 23.0, 27.6, 27.7, 28.6, 29.6, 29.7, 32.2, 41.7, 117.6, 118.8, 122.9, 130.8, 144.5, 148.6, 159.8, 163.62, 163.70;
HRMS (APCI) m/z calcd for C40H55O4N2S2Si2 + [M+H]+ 747.31335, found 747.31363.
40℃で3時間撹拌した後、混合物を水(10mL)で希釈した。
沈殿物をろ取し、クロロホルム−エタノールを用いた再結晶により、紫色固体の化合物3(33mg,収率65%)を得た。
Mp 277-278 ℃;
IR (KBr) ν = 1639 cm-1 (C=O);
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 6H), 1.30-1.48 (m, 20H), 1.82 (quin, J = 7.5 Hz, 4H), 4.30 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 9.03 (s, 2H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.2, 22.8, 27.4, 28.3, 29.4, 29.5, 32.0, 41.5, 104.5, 114.5, 116.6, 118.1, 127.1, 133.2, 142.6, 163.0, 163.3;
HRMS (APCI) m/z calcd for C34H37O4N2Br2S2 + [M+H]+ 759.05530, found 759.05560.
Mp > 300℃;
IR (KBr) ν = 1635 cm-1 (C=O);
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.89 (t, J = 6.5 Hz, 6H), 1.30-1.49 (m, 20H), 1.84 (quin, J = 7.5 Hz, 4H), 4.32 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 9.32 (s, 2H);
HRMS (APCI) m/z calcd for C34H37O4N2I2S2 + [M+H]+ 855.02686, found 855.02786;
The solubility of C8-NDTI-I was not sufficient for measuring 13C NMR spectra.
攪拌子を備えた2−5mLのマイクロウェーブ圧力容器に、化合物3(0.076g、0.1mmol)、5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−4,4’−ジドデシル−2,2’−ビチオフェン(0.082g、0.1mmol)、Pd(PPh3)2Cl2(1.6mg、0.024mmol)、トルエン(5mL)を加えた。
容器を封止してアルゴンを補充し、マイクロウェーブ反応器に入れ、40分間かけて180℃まで加熱した。
室温まで冷却した後、塩酸(1M、1mL)を含有するメタノール(50mL)に反応物を注ぎ、5時間撹拌した。
生じた沈殿物を濾取し、更に、メタノール、ヘキサン、クロロホルム及びクロロベンゼンを用いたシーケンシャルソックスレー抽出により低分子量の分画を取り除いた。
残留物をo−ジクロロベンゼンで抽出し、更に、濃縮分画をメタノール(50mL)で沈殿させ、黒緑色固体の高分子化合物PNDTI−BT(31mg、収率28%)を得た。
Anal. Calcd for (C66H88N2O4S4)n: C, 71.82; H, 8.22; N, 2.54%; S, 11.62%. Found C, 71.15; H, 8.76; N, 2.53; S, 12.36%;
Solubility of the polymer was not sufficient for recoding 1H and 13C NMR spectra.
得られた化合物C8−NDTIについて再結晶(溶媒:クロロベンゼン)を行い、得られた結晶について単結晶X線構造解析装置(Bruker SMART APEX-II)を用い、単結晶構造解析を行った。
Crystallographic data for C8-NDTI: C34H38N2O4S2 (602.78), purple plate, 0.20 × 0.20 × 0.10 mm3, monoclinic, space group, P21/c (#14), a = 16.91(2), b = 5.089(6), c = 18.16(2) A, β= 108.22 (2)°, V = 1485(3) A3, Z = 2, R = 0.070 for 1493 observed reflections (I > 2σ(I)) and 187 variable parameters, wR2 = 0.2246 for all data.
上記で合成した化合物C8−NDTI、高分子化合物PNDTI−BTを用いてFET素子を作製し、その特性を検証した。
まず、ゲート電極となる200nm厚のシリコン酸化膜を有する高濃度にドーピングされたn−型シリコン基板を十分洗浄した後、n−型シリコン基板のシリコン酸化膜表面をパーフルオロデシルトリエトキシシランでシラン処理した。
上記表面処理したn−型シリコン基板上に、真空蒸着法で化合物C8−NDTIの有機薄膜(約50nm厚)を製膜した。製膜は、1×10−3Pa以下の圧力条件下、1Å/sの製膜速度を維持すべく温度を適宜変更させて行った。
この有機薄膜上に、シャドーマスクを用いて金を真空蒸着し、ソース電極及びドレイン電極を形成した。このようにして、図4に示す構造のTCBG型FET素子を作製した。なお、ソース電極及びドレイン電極の膜厚は80nm、チャネル長は50μm、チャネル幅は1.5mmである。このFET素子をTCBG−C8−NDTI素子と記す。
まず、ゲート電極となる200nm厚のシリコン酸化膜を有する高濃度にドーピングされたn−型シリコン基板を十分洗浄した後、n−型シリコン基板のシリコン酸化膜表面をパーフルオロデシルトリエトキシシラン(FDTS)でシラン処理した。
高分子化合物PNDTI−BTをオルトジクロロベンゼンに溶解して3g/Lの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した後、上記表面処理したn−型シリコン基板上にスピンコート法で約30nm厚の高分子化合物PNDTI−BTの有機薄膜を作製した。
この薄膜を窒素雰囲気下にて、150℃で30分加熱しアニール処理した。
有機薄膜上に、シャドーマスクを用いて金を真空蒸着し、ソース電極及びドレイン電極を形成した。このようにして、図4に示す構造のTCBG型FET素子を作製した。なお、ソース電極及びドレイン電極の膜厚は80nm、チャネル長は50μm、チャネル幅は1.5mmである。このFET素子をTCBG−PNDTI−BT(An)素子と記す。
フォトリゾグラフィーによってソース及びドレイン電極(50nm厚、Cr/Au)をパターニングしたガラス基板をアセトン、イソプロパノールで十分に洗浄した。
高分子化合物PNDTI−BTをオルトジクロロベンゼンに溶解して3g/Lの溶液を調製し、メンブランフィルターでろ過した後、上記表面処理したガラス基板上にスピンコート法により約50nm厚の高分子化合物PNDTI−BTの有機薄膜を作製した。
この薄膜を窒素雰囲気下にて、150℃で30分加熱した。
次にゲート絶縁膜としてCYTOP(登録商標、旭硝子株式会社製)をスピンコート法により塗布した(800nm厚)。さらに、ゲート絶縁膜上に、ゲート電極としてアルミニウムを真空蒸着した(50nm厚)。このようにして、図6に示す構造のTGBG型FET素子を作製した。なお、チャネル長は50μm、チャネル幅は3mmである。このTGBG型FET素子をTGBC−PNDTI−BT(An)素子と記す。
化合物1の代わりに化合物11を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物21(収率40%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.87 (t, J = 6.8 Hz, 6H), 1.26-1.46 (m, 60H), 1.83 (quin, J = 7.2 Hz, 4H), 4.31 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 8.10 (d, J = 5.6 Hz, 2H) , 8.93 (d, J = 5.6 Hz, 2H).
化合物1の代わりに化合物12を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物22(収率20%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.18 (d, J = 6.8 Hz, 24H), 2.77 (sept, J = 6.8 Hz, 4H), 7.41 (d, J = 7.6 Hz, 4H), 7.56 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 8.18 (d, J = 5.2 Hz, 2H) , 9.02 (d, J = 5.2 Hz, 2H).
化合物1の代わりに化合物13を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物23(収率12%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.20 (t, J = 14.6 Hz, 4H), 8.24 (d, J = 6.0 Hz, 2H) , 9.03 (d, J = 6.0 Hz, 2H).
化合物1の代わりに化合物14を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物24(収率45%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.85 (m, 12H), 1.20-1.40 (m, 64H), 2.13 (m, 2H), 4.29 (m, 4H), 8.17 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 9.03 (d, J = 6.0 Hz, 2H).
化合物1の代わりに化合物16を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物26(収率25%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ1.09-1.34 (m, 10H), 1.48-1.78 (m, 12H), 1.89 (quin, J= 6.2 Hz, 4H), 4.38 (t, J= 7.6 Hz, 4H), 8.15 (d, J= 5.8 Hz, 2H), 9.04 (d, J= 5.8 Hz, 2H)
化合物1の代わりに化合物17を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物27(収率30%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ0.87 (t, J = 6.4 Hz, 12H), 1.30-1.76 (m, 82H), 1.79 (quin, J= 7.6 Hz, 4H), 4.33 (t, J= 7.6 Hz, 4H), 8.17 (d, J= 5.6 Hz, 2H), 9.03 (d, J= 5.6 Hz, 2H)
化合物1の代わりに化合物18を用いる以外、上記化合物C8−NDTIの合成方法と同様の手法により、化合物28(収率22%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ0.87 (t, J = 6.4 Hz, 12H), 1.30-1.76 (m, 82H), 1.79 (quin, J= 7.6 Hz, 4H), 4.33 (t, J= 7.6 Hz, 4H), 8.17 (d, J= 5.6 Hz, 2H), 9.03 (d, J= 5.6 Hz, 2H)
化合物C8−NDTIに代えて、化合物26を用い、上記の化合物C8−NDTI用いたトップコンタクト−ボトムゲート(TCBG)型FET素子の作製と同様の手法により、FET素子を作製した。なお、蒸着基板温度を150℃、200℃とし、それぞれにつきシラン処理剤として、オクチルトリクロロシラン(OTS)、オクタデシルトリクロロシラン(ODTS)を用いた。作製したそれぞれのFET素子をC26(150,OTS)素子、C26(150,ODTS)素子、C26(200,OTS)素子、C26(200,ODTS)素子と記す。
化合物1の代わりに化合物11を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物31(収率33%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.56 (s, 18H), 0.87 (t, J = 6.9 Hz, 6H), 1.26-1.50 (m, 60H), 1.82 (quin, J = 7.2 Hz, 4H), 4.31 (d, J = 7.3 Hz, 4H), 9.03 (s, 2H).
化合物1の代わりに化合物12を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物32(収率20%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.45 (s, 18H), 1.18 (d, J = 6.8 Hz, 24H), 2.80 (sept, J = 6.8 Hz, 4H), 7.41 (d, J = 7.4 Hz, 4H), 7.52 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 9.14 (s, 2H).
化合物1の代わりに化合物13を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物33(収率12%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.54 (s, 18H)) 5.21 (t, J = 15.6 Hz, 4H), 9.11 (s, 2H).
化合物1の代わりに化合物14を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物34(収率45%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.54 (s, 18H), 0.85 (m, 12H), 1.19-1.40 (m, 64H), 2.15 (m, 2H), 4.30 (m, 4H), 9.11 (s, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.6, 23.2, 26.9, 30.1, 30.2, 32.4, 37.0, 45.7, 117.6, 118.8, 122.9, 131.0, 144.6, 148.6, 159.8, 164.0, 164.1.
化合物1の代わりに化合物15を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物35(収率40%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.57 (s, 18H), 0.86 (t, J = 3.6 Hz, 6H), 0.88 (t, J = 3.6 Hz, 6H), 1.19-1.40 (m, 80H), 2.11 (sept, J = 7.3 Hz, 2H), 4.25 (d, J = 7.3 Hz, 4H), 9.12 (s, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.22, 22.79, 26.54, 29.43, 29.46, 29.77, 30.23, 31.67, 32.00, 32.02, 36.54, 116.90, 118.11, 122.28, 130.54, 143.97, 148.05, 159.29, 163.28, 163.45.
化合物1の代わりに化合物17を用いる以外、上記化合物2の合成方法と同様の手法により、化合物36(収率40%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.56 (s, 18H), 0.87 (t, J = 6.4 Hz, 12H), 1.30-1.56 (m, 82H), 1.76 (quin, J= 7.6 Hz, 4H), 4.33 (t, J = 7.3 Hz, 4H), 9.06 (s, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.22, 22.79, 26.54, 29.43, 29.46, 29.77, 30.23, 31.67, 32.00, 32.02, 36.54, 116.90, 118.11, 122.28, 130.54, 143.97, 148.05, 159.29, 163.28, 163.45.
化合物2の代わりに化合物34を用いる以外、上記化合物3の合成方法と同様の手法により、化合物41(収率80%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.86 (m, 12H), 1.20-1.40 (m, 64H), 2.01 (m, 2H), 4.15 (m, 4H), 8.91 (s, 2H).
化合物2の代わりに化合物35を用いる以外、上記化合物3の合成方法と同様の手法により、化合物42(収率82%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.85 (t, J = 3.6 Hz, 6H), 0.88 (t, J = 3.6 Hz, 6H), 1.21-1.40 (m, 80H), 2.04 (sept, J = 6.8 Hz, 2H), 4.16 (d, J = 6.8 Hz, 4H), 8.97 (s, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.23, 22.80, 26.49, 29.47, 29.73, 29.77, 30.14, 31.72, 32.03, 36.6, 45.18, 116.02, 117.57, 122.05, 126.83, 142.26, 146.22, 162.93, 163.26.
化合物2の代わりに化合物36を用いる以外、上記化合物3の合成方法と同様の手法により、化合物43(収率74%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ0.88 (t, J = 6.4 Hz, 12H), 1.30-1.66 (m, 82H), 1.74 (quin, J= 7.6 Hz, 4H), 4.26 (t, J = 6.8 Hz, 4H), 9.02 (s, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 14.23, 22.80, 26.49, 29.47, 29.73, 29.77, 30.14, 31.72, 32.03, 36.6, 45.18, 116.02, 117.57, 122.05, 126.83, 142.26, 146.22, 162.93, 163.26.
化合物3の代わりに化合物41を、5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−4,4’−ジドデシル−2,2’−ビチオフェンの代わりに5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P1(収率18%)を合成した。
Anal. Calcd for (C66H88N2O4S4)n: C, 71.82; H, 8.22; N, 2.54%; Found C, 70.905; H, 7.98; N, 2.30%;
化合物3の代わりに化合物42を、5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−4,4’−ジドデシル−2,2’−ビチオフェンの代わりに5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P2(収率94%)を合成した。
Anal. Calcd for (C74H104N2O4S4)n: C, 73.10; H, 8.79; N, 2.30%; Found C, 73.05; H, 8.75; N, 2.16%
上記反応式に示すように、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P3(収率92%)を合成した。
Anal. Calcd for (C76H108N2O4S4)n: C, 73.50; H, 8.77; N, 2.26%; Found C, 73.22; H, 8.64; N, 2.13%;
5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンの代わりに2,7−ビス(トリメチルスタンニル)ナフト[1,2−b:5,6−b’]ジチオフェンを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P4(収率85%)を合成した。
Anal. Calcd for (C80H108N2O4S4)n: C, 74.37; H, 8.58; N, 2.17%; Found C, 74.05; H, 8.58; N, 2.06%;
5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンの代わりに1,2−ビス(トリメチルスタンニル)エチレンを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P5(収率45%)を合成した。
Anal. Calcd for (C68H104N2O4S4)n: C, 75.79; H, 9.73; N, 2.60%; Found C, 75.54; H, 10.23; N, 2.48%;
5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンの代わりに4,7−ビス(トリメチルスタンニル)−2,1,3−ベンゾチアジアゾールを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P6(収率67%)を合成した。
Anal. Calcd for (C72H104N2O4S3)n: C, 72.93; H, 8.84; N, 4.72%; Found C, 72.49; H, 8.79; N, 4.55%;
5,5’−ビス(トリメチルスタンニル)−2,2’−ビチオフェンの代わりに4,9−ビス(トリメチルスタンニル)ナフト[1,2−c:5,6−c’]ビス[1,2,5]チアジアゾールを用いる以外、上記高分子化合物PNDTI−BTの合成方法と同様の手法により、高分子化合物P7(収率88%)を合成した。
Anal. Calcd for (C76H104N6O4S4)n: C, 70.55; H, 8.10; N, 6.50%; Found C, 66.48; H, 7.39; N, 6.60%;
化合物42の代わりに化合物43を用いる以外、上記高分子化合物P2の合成方法と同様の手法により、高分子化合物P8(収率81%)を合成した。
Anal. Calcd for (C76H110N2O4S4)n: C, 73.38; H, 8.91; N, 2.25%; Found C, 73.31; H, 8.69; N, 2.19%;
高分子化合物P2を用い、上述した高分子化合物PNDTI−BTを用いたTCBG型FET素子の作製と同様の手法でFET素子を作製した。なお、n−型シリコン基板のシラン処理には、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)を用いた。また、アニール処理を行わずに作製したFET素子をP2(HNAn)素子、150℃、30minの条件でアニール処理して作製したFET素子をP2(HAn150)素子、350℃、30minの条件でアニール処理して作製したFET素子をP2(HAn350)素子と記す。
高分子化合物P2に代わりに高分子化合物P7を用い、シラン処理にオクタデシルトリクロロシラン(ODTS)を用い、150℃、30minの条件でアニール処理した以外、高分子化合物P2を用いたTCBG型FET素子の作製と同様の手法により、FET素子を作製した。
P7素子の電荷移動度(μ)、電流のオン・オフ比(Ion/Ioff)、及び、スレッショルド電圧(Vth)を表4に示す。また、P7素子の伝達特性を図10(A)に、出力特性を図10(B)にそれぞれ示す。
アルゴン雰囲気下で混合物を12時間加熱した後、10% HCl水溶液(10mL)を加えてクエンチした。
有機相をジクロロメタン(20mL)で抽出した。抽出物を水、ブラインで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮させて粗生成物を得た。この粗生成物をトルエン−エタノールを用いた再結晶により精製し、化合物51(66mg、収率74%)を得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.85 (t, J = 3.7 Hz, 6H), 1.26-1.43 (m, 20H), 1.87 (quin, J = 7.2 Hz, 4H), 4.37 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 7.73 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 8.01 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 9.20 (s, 2H).
4−(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸の代わりに5−ピリミジルボロン酸を用いる以外、上記化合物51の合成方法と同様の手法により、化合物52(収率83%)を合成した。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H), 1.26-1.43 (m, 20H), 1.88 (quin, J = 7.2 Hz, 4H), 4.40 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 9.31 (s, 2H), 9.33 (s, 2H), 9.43 (s, 2H).
Claims (7)
- 式1で表される、
ことを特徴とする化合物。
- 式3で表される、
ことを特徴とする高分子化合物。
- 請求項1に記載の化合物、又は、請求項2に記載の高分子化合物を含有する、
ことを特徴とする有機半導体材料。 - 請求項3に記載の有機半導体材料を含有する、
ことを特徴とする有機半導体デバイス。 - 式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式1aで表される化合物を合成すること、
を含む、化合物の合成方法。 - 式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式A3で表される化合物を合成すること、
式A3で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させて式1bで表される化合物を合成すること、
を含む、化合物の合成方法。 - 式A1で表される化合物とトリアルキルシリルアセチレンとを反応させて式A2で表される化合物を合成すること、
式A2で表される化合物と硫化物塩又はセレン化物塩とを反応させて式A3で表される化合物を合成すること、
式A3で表される化合物とハロゲン化剤とを反応させて式1bで表される化合物を合成すること、
式1bで表される化合物と式A4で表される化合物とを反応させて重合し、式3で表される高分子化合物を合成すること、
を含む、高分子化合物の合成方法。
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