JP6366728B2

JP6366728B2 - ジケトピロロピロール半導体材料、その調製方法およびその使用

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Publication number: JP6366728B2
Application number: JP2016554263A
Authority: JP
Inventors: ハァ，ミンチエン; フゥ，ジエユィ; ニウ，ウェイジュン; タンディア，アダマ
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2035-02-26
Also published as: JP6418462B2; TW201542555A; US9896536B2; EP3147287A1; EP3110821B1; US10100143B2; CN106573940B; KR20160127106A; JP2017507948A; CN106573940A; JP2017119872A; US20180118879A1; US10144800B2; US20160362517A1; EP3110821A1; SG11201607135SA; TWI639604B; WO2015130915A1; US20160365518A1

Description

優先権

本出願は、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１４年２月２８日に出願された、米国仮特許出願第６１／９４６００４号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権を主張するものである。

複素環有機化合物を含む組成物がここに記載されている。より詳しくは、ジケトピロロピロール化合物と組み合わされた縮合ピロール含有化合物、それらを製造する方法、およびその使用がここに記載されている。

高度に共役された有機材料が、その興味深い電子特性と光電子工学特性のために、有機半導体（ＯＳＣ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電気光学（ＥＯ）用途、導電材料として、二光子混合材料として、有機半導体として、および非線形光学（ＮＬＯ）材料として、を含む多種多様な用途に使用するために研究されている。

特に、ＯＳＣは、容易な加工、高い機械的柔軟性、低コスト生産、および軽量を含む、無機半導体を上回る利点のために、研究団体において大きな注目を集めている。オリゴチオフェン、アセン、リレン、フタロシアニン、およびポリチオフェンなどの多環芳香族化合物が、半導体材料として幅広く研究されている。

有機ｐ型半導体の中でも、ペンタセンは、有機電界効果トランジスタ素子における１ｃｍ²／Ｖ・ｓを軽く上回る電荷移動度を示す。この数値は、移動度の要件に関する新たな小分子系のベンチマークとして提示された。しかしながら、半導体構造における性能および安定性の改善が引き続き必要とされているために、移動度が改善され、構造的に安定であり、様々な最先端技術の市場に見られる数々の潜在的用途に適用できる、性能のより良いＯＳＣを開発するというまだ満たされていない要求が引き続きある。

実施の形態は、随意的に置換されたジケトピロロピロール（「ＤＰＰ」）と架橋した、随意的に置換されたジヒドロピロロインドール（「ＤＨＰＩ」）、ジピロロチオフェンまたは縮合ピロール（ここでは、全てが一般に「ピロール基」と呼ばれる）を含む化合物およびポリマーの合理的に設計された一群を含む。これらの材料には、それらが、非塩素化溶媒中に可溶性であり、効率的に合成され、非塩素化溶媒中において非常に高い移動度を示すという点で、ＤＰＰ単独を上回る利点がある。さらに、それらの化合物は、修飾するのが比較的容易であり、材料充填挙動の微調整を可能にする置換基を多数の位置に導入することができる。

第１の実施の形態は、式：

の化合物を含み、式中、
Ａｒは、随意的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基であり；ｋが０である場合、その構造により、チオフェン基とピロール基との間に直接結合が生じるという条件で、ｋは、０から５の整数であり；共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、各Ｘは、独立して、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｔｅ、またはＳｅであり；各Ｙは、独立して、Ｈ、ハロ、トリアルキルシラン、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、アリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、随意的に置換されたスルホン、ＯＳＯ−アルキル、Ｍｇ−ハロ、Ｚｎ−ハロ、Ｓｎ（アルキル）₃、ＳｎＨ₃、Ｂ（ＯＨ）₂、Ｂ（アルコキシ）₂、またはＯＴｓであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである。

いくつかの実施の形態において、前記化合物は１ａまたは１ｂを含む。他の実施の形態において、前記化合物は１ｃ、１ｄ、または１ｅを含む。さらに他の実施の形態において、前記化合物は２を含む。いくつかの実施の形態において、Ｘは、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、またはＴｅであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである。

他の実施の形態において、各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルキニル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、随意的に置換されたヘテロシクリル、もしくはフェニル、チオフェニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、トリアゾリル、オキサキソリル(oxaxolyl)、チアゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、トリアジニル、ナフタレニル、イソキノリニル、キノリニル、またはナフチリジニルからなる群より選択される随意的に置換されたアリールまたは随意的に置換されたヘテロアリールである。

特別な実施の形態において、Ｒ、Ｒ₂、またはＲ₃の少なくとも１つ以上が、独立して、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、特に随意的に置換された分岐Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキルであることが有益である。特別な実施の形態は、１つ以上のＲ₂基のみに、あるいは１つ以上のＲ基のみに、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル基を有することがある。

いくつかの実施の形態において、前記化合物は、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅまたは２を含み、正孔の再構築エネルギー(hole reorganization energy)は、０．７５ｅＶ未満、０．６５ｅＶ未満、０．５ｅＶ未満、０．４ｅＶ未満、または０．３５ｅＶ未満である。いくつかの実施の形態において、正孔の再構築エネルギーは、約０．０５から約０．７５、約０．０５から約０．６５、約０．０５から約０．５、約０．０５から約０．０４、または約０．０５から約０．３５ｅＶである。

別の実施の形態は、式：

のポリマーを含み、式中、
Ａｒは、随意的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基または共役基であり；ｋが０である場合、その構造により、チオフェン基とジインドール基との間に直接結合が生じるという条件で、ｋは、０から５の整数であり；ｎはゼロより大きい整数であり；共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、各Ｘは、独立して、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｔｅ、またはＳｅであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである。

いくつかの実施の形態において、前記ポリマーは１ａ’または１ｂ’を含む。他の実施の形態において、前記ポリマーは１ｃ’、１ｄ’、または１ｅ’を含む。さらに他の実施の形態において、前記ポリマーは２’を含む。いくつかの実施の形態において、１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、または２’について、共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、Ｘは、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、またはＴｅであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである。

他の実施の形態において、各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルキニル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、随意的に置換されたヘテロシクリル、もしくはフェニル、チオフェニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、トリアゾリル、オキサキソリル(oxaxolyl)、チアゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、トリアジニル、ナフタレニル、イソキノリニル、キノリニル、またはナフチリジニルからなる群より選択される随意的に置換されたアリールまたは随意的に置換されたヘテロアリールである。いくつかの実施の形態において、各Ｒ₂は、独立して、Ｈ、ハロ、または随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである。

いくつかの実施の形態において、１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、または２’について、ｎは１から５００の整数であり、ｋは１から３の整数である。

別の実施の形態は、

を含む化合物を合成する方法であって、それぞれ、１つ以上のジインドール化合物をＤＰＰ化合物と随意的に反応させる工程を有してなり、各Ｙ、ｋ、Ｘ、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は上述されたようなものである方法を含む。

別の実施の形態は、構造：

のポリマーを製造する方法であって、構造：

の化合物をそれぞれ重合させる工程を有してなり、各Ｘ、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、ｎ、およびｋが上述されたようなものであり、各Ｙは、独立して、重合を可能にする反応基である方法を含む。いくつかの実施の形態において、各Ｙは、独立して、Ｈ、ハロ、トリアルキルシラン、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、アリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、随意的に置換されたスルホン、ＯＳＯ−アルキル、Ｍｇ−ハロ、Ｚｎ−ハロ、Ｓｎ（アルキル）₃、ＳｎＨ₃、Ｂ（ＯＨ）₂、Ｂ（アルコキシ）₂、またはＯＴｓである。

別の実施の形態は、化合物１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、または２、もしくはポリマー１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、または２’を含むデバイスを含む。

追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または記載された説明およびその特許請求の範囲、並びに添付図面に記載されたように実施の形態を実施することによって認識されるであろう。

先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、単なる例示であり、理解のための概要または骨子を与えることが意図されていることを理解すべきである。

添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。

中性双極子モーメントおよび再構築エネルギーの逆数の線形結合に基づく単純な移動度等級計量のグラフ。この計量に関する対応する値は、最適移動度特性について最大化される必要がある。Ｃｏｒｎｉｎｇ社の以前のポリマーは、パレートフロント２７にあり、この分類において最低にランク付けされる。

本発明の材料、物品、および／または方法を開示し、記載する前に、下記に記載する態様は、特定の化合物、合成方法、または使用に制限されず、もちろん、様々であってよいことを理解すべきである。ここに使用される用語法は、特定の態様のみを説明する目的のためであり、制限を意図するものではないことも理解すべきである。

本明細書および以下の特許請求の範囲において、以下の意味を有するように定義された数多くの用語に言及する。

本明細書の全体に亘り、文脈が他に要求しない限り、「含む(comprise)」という単語、または「含む(comprises)」や「含んでいる(comprising)」などの変形は、挙げられた整数または工程もしくは整数または工程の群の含有を意味するが、任意の他の整数または工程もしくは整数または工程の群の除外を意味するものではいことが理解されよう。

明細書および付随の特許請求の範囲に使用されているように、名詞は、文脈が明白にそうではないことを示していない限り、複数の対象を含むことに留意すべきである。

「随意的」または「随意的に」は、その後に記載された事象または状況が生じ得るまたは生じ得ないことを意味し、その記載は、その事象または状況が生じた場合と、生じなかった場合を含むことを意味する。

範囲は、「約」ある特定の値から、および／または「約」別の特定の値まで、としてここに表されることがある。そのような範囲が表された場合、別の態様は、そのある特定の値から、および／またはその別の特定の値までを含む。同様に、「約」という先行詞の使用により、値が近似として表されている場合、その特定の値は別の態様を形成することが理解されるであろう。さらに、それらの範囲の各々の端点は、他の端点に関してと、他の端点に関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。

「アルキル」という用語は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、または４０の炭素原子を有する、いくつかの実施の形態において、２から２０の炭素原子を有する、より一般には、１０から２０の炭素原子を有する、モノラジカル分岐または非分岐飽和炭化水素鎖を称し、ここで、アルキルにおける炭素の数は、範囲Ｃ_a〜Ｃ_bにより指定され、ここで、「ａ」は下限であり、「ｂ」は上限である。この用語は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−デシル、テトラデシルなどの基によって例示される。

「置換アルキル」という用語は、（１）アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４または５の置換基、典型的に１から３の置換基を有する、先に定義されたアルキル基。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１、２、または３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である；または（２）酸素、硫黄およびＮＲ_aから独立して選択される１〜１０の原子が割り込んだ、先に定義されたアルキル基、式中、Ｒ_aは、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロシクリルから選択される。全ての置換基は、随意的に、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、または−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOによりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である；または（３）先に定義された１、２、３、４または５の置換基を有し、かつ先に定義された１〜１０の原子が割り込んだ、先に定義されたアルキル基；を称する。

「アルキレン」という用語は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の炭素原子、典型的に１〜１０の炭素原子、より典型的に１、２、３、４、５または６の炭素原子を有する、分岐または非分岐飽和炭化水素鎖のジラジカルを称する。この用語は、メチレン（−ＣＨ₂−）、エチレン（−ＣＨ₂ＣＨ₂−）、プロピレン異性体（例えば、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−および−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−）などの基によって例示される。

「置換アルキレン」という用語は、（１）アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４、または５の置換基を有する、先に定義されたアルキレン基。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１、２、または３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である；または（２）酸素、硫黄およびＮＲ_a−から独立して選択される１〜２０の原子が割り込んだ、先に定義されたアルキレン基、式中、Ｒ_aは、水素、随意的に置換されたアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリールおよびヘテロシクリル、もしくはカルボニル、カルボキシエステル、カルボキシアミドおよびスルホニルから選択され群から選択される；または（３）先に定義された１、２、３、４または５の置換基を有し、かつ先に定義された１〜２０の原子が割り込んだ、先に定義されたアルキレン基；を称する。置換アルキレンの例に、クロロメチレン（−ＣＨ（Ｃｌ）−）、アミノエチレン（−ＣＨ（ＮＨ₂）ＣＨ₂−）、メチルアミノエチレン（−ＣＨ（ＮＨＭｅ）ＣＨ₂−）、２−カルボキシプロピレン異性体（−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＯ₂Ｈ）ＣＨ₂−）、エトキシエチル（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂−）、エチルメチルアミノエチル（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂−）などがある。

「アラルキル」という用語は、アルキレン基に共有結合したアリール基を称し、アリールおよびアルキレンはここに定義されている。「随意的に置換されたアラルキル」は、随意的に置換されたアルキレン基に共有結合した随意的に置換されたアリール基を称する。そのようなアラルキル基は、ベンジル、フェニルエチル、３−（４−メトキシフェニル）プロピルなどにより例示される。

「アルコキシ」という用語は、基Ｒ−Ｏ−を称し、式中、Ｒは随意的に置換されたアルキルまたは随意的に置換されたシクロアルキルである、もしくはＲは基−Ｑ−Ｚであり、式中、Ｑは随意的に置換されたアルキレンであり、Ｚは随意的に置換されたアルケニル、随意的に置換されたアルキニル、または随意的に置換されたシクロアルケニルであり、ここで、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキルおよびシクロアルケニルはこの中に定義したようなものである。典型的なアルコキシ基は、随意的に置換されたアルキル−Ｏ−であり、その例としては、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、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、ｎ−ヘキソキシ、１，２−ジメチルブトキシ、トリフルオロメトキシなどが挙げられる。

「アルキルチオ」という用語は、基Ｒ_S−Ｓ−を称し、式中、Ｒ_Sは、Ｒがアルコキシについて定義されたようなものである。

「アルケニル」という用語は、典型的に２から４０の炭素原子、より典型的に２から２０の炭素原子、さらにより典型的に２から１０の炭素原子を有し、１〜６、典型的に１の二重結合（ビニル）を有する分岐または非分岐不飽和炭化水素基のモノラジカルを称する。典型的なアルケニル基としては、エテニルまたはビニル（−ＣＨ＝ＣＨ₂）、１−プロピレンまたはアリル（−ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂）、イソプロピレン（−Ｃ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂）、ビシクロ［２．２．１］ヘプテンなどが挙げられる。アルケニルが窒素に結合している場合、その二重結合は、窒素に対してアルファではあり得ない。

「置換アルケニル」という用語は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４または５の置換基、典型的に１から３の置換基を有する、先に定義されたアルケニル基を称する。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１、２、または３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アルキニル」という用語は、典型的に２から４０の炭素原子、より典型的に２から２０の炭素原子、さらにより典型的に２から１０の炭素原子を有し、少なくとも１、典型的に１〜６のアセチレン（三重結合）不飽和部位を有する、不飽和炭化水素のモノラジカルを称する。典型的なアルキニル基としては、エチニル（−Ｃ≡ＣＨ）、プロパルギル（すなわちプロプ−１−イン−３−イル、−ＣＨ₂Ｃ≡ＣＨ）などが挙げられる。アルキニルが窒素に結合している場合、その三重結合は窒素に対してアルファではあり得ない。

「置換アルキニル」という用語は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４または５の置換基、典型的に１から３の置換基を有する、先に定義されたアルキニル基を称する。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１、２、または３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アミノカルボニル」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）ＮＲ_NＲ_Nを称し、式中、各Ｒ_Nは、独立して、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリルであるか、もしくは両方のＲ_N基が結合して複素環基（例えば、モルホリノ）を形成する。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アシルアミノ」という用語は、基−ＮＲ_NCOＣ（Ｏ）Ｒを称し、式中、各Ｒ_NCOは、独立して、水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、またはヘテロシクリルである。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アシルオキシ」という用語は、基−Ｏ（Ｏ）Ｃ−アルキル、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−シクロアルキル、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−アリール、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−ヘテロアリール、および−Ｏ（Ｏ）Ｃ−ヘテロシクリルを称する。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOによりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アリール」という用語は、単環（例えば、フェニル）または多環（例えば、ビフェニル）、もしくは多重縮合(multiple condensed)（縮合(fused)）環（例えば、ナフチルまたはアントリル）を有する、６から６０の炭素原子の芳香族炭素環式基を称する。典型的なアリールとしては、フェニル、ナフチルなどが挙げられる。

アリール置換基に関する定義により別に制約のない限り、そのようなアリール基は、随意的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１から５の置換基、典型的に１から３の置換基により置換されていても差し支えない。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「アリールオキシ」という用語は、アリール基が先に定義されたようなものである、基アリール−Ｏ−を称し、これも先に定義されたような随意的に置換されたアリール基を含む。「アリールチオ」という用語は、基アリール−Ｓ−を称し、式中、アリールは先に定義されたようなものである。

「アミノ」という用語は、基−ＮＨ₂を称する。

「置換アミノ」という用語は、基−ＮＲ_WＲ_Wを称し、式中、各Ｒ_Wは、Ｒ_Wが両方とも水素ではないという条件で、水素、アルキル、シクロアルキル、カルボキシアルキル（例えば、ベンジルオキシカルボニル）、アリール、ヘテロアリール、およびヘテロシクリルからなる群より独立して選択されるか、もしくは基−Ｙ−Ｚであり、式中、Ｙは随意的に置換されたアルキレンであり、Ｚはアルケニル、シクロアルケニル、またはアルキニルである。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「カルボキシアルキル」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）Ｏ−アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｏ−シクロアルキルを称し、式中、アルキルおよびシクロアルキルは、ここに定義されたようなものであり、随意的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOによりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「シクロアルキル」という用語は、単環または多重縮合環を有する、３から２０の炭素原子の炭素環式基を称する。そのようなシクロアルキル基の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロオクチルなどの単環構造、またはアダマンタニル、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン、１，３，３−トリメチルビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−イル、（２，３，３−トリメチルビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−イル）などの多環構造、もしくはアリール基に縮合された炭素環式基、例えば、インダンなどが挙げられる。

「シクロアルケニル」という用語は、環構造に少なくとも１つの二重結合を持つ、単環または多重縮合環を有する、３から２０の炭素原子の炭素環式基を称する。

「置換シクロアルキル」または「置換シクロアルケニル」という用語は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４または５の置換基、典型的に１、２、または３の置換基を有する、シクロアルキル基またはシクロアルケニル基を称する。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１、２、または３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「ハロゲン」または「ハロ」という用語は、フルオロ、ブロモ、クロロ、およびヨード置換基を称する。

「アシル」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）Ｒ_COを意味し、式中、Ｒ_COは、水素、随意的に置換されたアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたヘテロシクリル、随意的に置換されたアリール、および随意的に置換されたヘテロアリールである。

「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも１つの環内に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５の炭素原子および酸素、窒素および硫黄から選択される、１、２、３または４のヘテロ原子を有する芳香環式基（すなわち、完全に不飽和）に由来するラジカルを称する。そのようなヘテロアリール基は、単環（例えば、ピリジルまたはフリル）または多重縮合環（例えば、インドリジニル、ベンゾチアゾリル、またはベンゾチエニル）を有し得る。ヘテロアリールの例としては、以下に限られないが、［１，２，４］オキサジアゾール、［１，３，４］オキサジアゾール、［１，２，４］チアジアゾール、［１，３，４］チアジアゾール、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、チオフェン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチルピリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、イソチアゾール、フェナジン、イソキサゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、イミダゾリジン、イミダゾリン、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、ナフチリジンなど、並びに窒素含有ヘテロアリール化合物のＮ−オキシドおよびＮ−アルコキシ誘導体、例えば、ピリジン−Ｎ−オキシド誘導体が挙げられる。

ヘテロアリール置換基に関する定義により別に制約のない限り、そのようなヘテロアリール基は、随意的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１から５の置換基、典型的に１から３の置換基により置換されていても差し支えない。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「ヘテロアラルキル」という用語は、アルキレン基に共有結合したヘテロアリール基を称し、ヘテロアリールおよびアルキレンはここに定義されている。「随意的に置換されたヘテロアラルキル」は、随意的に置換されたアルキレン基に共有結合した随意的に置換されたヘテロアリール基を称する。そのようなヘテロアラルキル基は、３−ピリジルメチル、キノリン−８−イルエチル、４−メトキシチアゾール−２−イルプロピルなどにより例示される。

「ヘテロアリールオキシ」という用語は、基ヘテロアリール−Ｏ−を称する。

「ヘテロシクリル」という用語は、環内に、１から４０の炭素原子および、窒素、硫黄、リン、および／または酸素から選択される、１から１０のヘテロ原子、典型的に、１、２、３または４のヘテロ原子を有する、単環または多重縮合環を有するモノラジカル飽和または部分不飽和基を称する。ヘテロシクリル基は、単環または多重縮合環を有して差し支えなく、その例としては、テトラヒドロフラニル、モリホリノ、ピペリジニル、ピペラジノ、ジヒドロピリジノなどが挙げられる。

ヘテロシクリル置換基に関する定義により別に制約のない限り、そのようなヘテロシクリル基は、随意的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、アミノカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アジド、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、ケト、チオカルボニル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロシクリルチオ、チオール、アルキルチオ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリール、アミノスルホニル、アミノカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロオキシ、ヒドロキシアミノ、アルコキシアミノ、ニトロ、−ＳＯ−アルキル、−ＳＯ−アリール、−ＳＯ−ヘテロアリール、−ＳＯ₂−アルキル、−ＳＯ₂−アリールおよび−ＳＯ₂−ヘテロアリールからなる群より選択される、１、２、３、４または５、典型的に１、２または３の置換基により置換されていても差し支えない。定義により別に制約のない限り、全ての置換基は、随意的に、アルキル、カルボキシ、カルボキシアルキル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロゲン、ＣＦ₃、アミノ、置換アミノ、シアノ、および−Ｓ（Ｏ）_nＲ_SOから選択される１〜３の置換基によりさらに置換されていてもよく、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、ｎは０、１または２である。

「チオール」という用語は、基−ＳＨを称する。

「置換アルキルチオ」という用語は、基−Ｓ−置換アルキルを称する。

「ヘテロアリールチオール」という用語は、基−Ｓ−ヘテロアリールを称し、ここで、ヘテロアリール基は、先に定義されたもようなものであり、これもさきに定義されたような随意的に置換されたヘテロアリール基を含む。

「スルホキシド」という用語は、基−Ｓ（Ｏ）Ｒ_SOを称し、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールである。「置換スルホキシド」は、ここに定義されたような、Ｒ_SOが、置換アルキル、置換アリール、または置換ヘテロアリールである、基−Ｓ（Ｏ）Ｒ_SOを称する。

「スルホン」という用語は、基−Ｓ（Ｏ）₂Ｒ_SOを称し、式中、Ｒ_SOは、アルキル、アリール、またはヘテロアリールである。「置換スルホン」という用語は、ここに定義されたような、Ｒ_SOが、置換アルキル、置換アリール、または置換ヘテロアリールである、基−Ｓ（Ｏ）₂Ｒ_SOを称する。

「ケト」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）−を称する。

「チオカルボニル」という用語は、基−Ｃ（Ｓ）−を称する。

「カルボキシ」という用語は、基−Ｃ（Ｏ）ＯＨを称する。

「共役基」という用語は、その基内の原子のｐ−軌道が電子の非局在化を通じて接続されており、その構造が、単結合と二重または三重結合を交互に含有するものと記載でき、さらに孤立電子対、ラジカル、またはカルベニウムイオンをさらに含有してよい、直鎖、分岐鎖または環状基、もしくはそれらの組合せとして定義される。共役環状基は、芳香族基および非芳香族基の両方を含んでよく、ジケトピロロピロールなどの多環式またはヘテロ環式基を含んでよい。理想的には、共役基は、それらが結合する複数のチオフェン部分の間の共役を継続するような様式で結合されている。

開示された方法および組成物のために使用できる、それと組み合わせて使用できる、その調製に使用できる、またはその生成物である、化合物、組成物、および成分が開示されている。これらと他の材料がここに開示されており、これらの材料の組合せ、サブセット、相互作用、群などが開示されている場合、これらの化合物の様々な個々の組合せと集合の組合せおよび順列の各々の具体的な言及が明白に開示されていなくてもよく、各々は、具体的に考えられ、ここに記載されていると理解すべきである。それゆえ、分子Ａ、ＢおよびＣの部類、並びに分子Ｄ、ＥおよびＦの部類が開示され、組合せ分子Ａ−Ｄの例が開示されている場合、各々が個別に列挙されていなくても、各々が個別と集合的に考えられる。それゆえ、この例において、組合せＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−ＥおよびＣ−Ｆの各々が、具体的に考えられ、Ａ、ＢおよびＣ；Ｄ、ＥおよびＦ；および例示の組合せＡ−Ｄの開示から開示されていると考えるべきである。同様に、これらの任意のサブセットまたは組合せも、具体的に考えられ、開示されている。それゆえ、例えば、Ａ−Ｅ、Ｂ−ＦおよびＣ−Ｅの下位群が具体的に考えられ、Ａ、ＢおよびＣ；Ｄ、ＥおよびＦ；および例示の組合せＡ−Ｄの開示から開示されていると考えるべきである。この概念は、以下に限られないが、開示された組成物を製造する方法および使用する方法の工程を含む、本開示の全ての態様に適用される。それゆえ、実施できる様々な追加の工程がある場合、これらの追加の工程の各々は、開示された方法の任意の特定の実施の形態または実施の形態の組合せで実施することができ、そのような組合せの各々が、具体的に考えられ、開示されていると考えるべきであると理解されよう。

実施の形態は、随意的に置換されたジケトピロロピロール（「ＤＰＰ」）と架橋した、随意的に置換されたジヒドロピロロインドール（「ＤＨＰＩ」）、ジピロロチオフェンまたは縮合ピロール（ここでは、全てが一般に「ピロール基」と呼ばれる）を含む合理的に設計された化合物およびポリマーを含む。これらの材料には、それらが、非塩素化溶媒中に可溶性であり、効率的に合成され、非塩素化溶媒中において非常に高い移動度を示すという点で、ＤＰＰ単独を上回る利点がある。さらに、それらの化合物は、修飾するのが比較的容易であり、材料充填挙動の微調整を可能にする多数の位置に、置換基を導入することができる。

第１の態様において、式１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、および２：

の化合物を含む組成物であって、式中、
Ａｒは、随意的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基または共役基であり；ｋが０である場合、その構造により、チオフェン基とピロール基との間に直接結合が生じるという条件で、ｋは、０から５の整数であり；共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、各Ｘは、独立して、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｔｅ、またはＳｅであり；各Ｙは、独立して、Ｈ、ハロ、トリアルキルシラン、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、アリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、随意的に置換されたスルホン、ＯＳＯ−アルキル、Ｍｇ−ハロ、Ｚｎ−ハロ、Ｓｎ（アルキル）₃、ＳｎＨ₃、Ｂ（ＯＨ）₂、Ｂ（アルコキシ）₂、またはＯＴｓであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである、組成物がここに記載されている。

いくつかの実施の形態において、各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、随意的に置換されたアルケニル、随意的に置換されたアルキニル、随意的に置換されたアリール、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、随意的に置換されたヘテロシクリル、またはアラルキルである。

いくつかの実施の形態において、各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたアルキル、随意的に置換されたアルケニル、随意的に置換されたアルキニル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、随意的に置換されたヘテロシクリル、もしくは随意的に置換されたフェニル、随意的に置換されたチオフェニル、随意的に置換されたフラニル、随意的に置換されたピロリル、随意的に置換されたイミダゾリル、随意的に置換されたトリアゾリル、随意的に置換されたオキサキソリル(oxaxolyl)、随意的に置換されたチアゾリル、随意的に置換されたナフタレニル、随意的に置換されたイソキノリニル、随意的に置換されたキノリニル、または随意的に置換されたナフチリジニルである。

いくつかの実施の形態において、各Ｒ₂は、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、またはハロである。特に、溶解度の改善および他の要因のために、いくつかの実施の形態において、Ｒ、Ｒ₂、またはＲ₃の少なくとも１つ以上が、独立して、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルまたはＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニル、特に、随意的に置換された分岐Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキルまたはＣ₂〜Ｃ₂₀アルケニルであることが有益である。特別な実施の形態は、１つ以上のＲ₂基のみに、あるいは１つ以上のＲ基のみに、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル基を有することがある。

いくつかの実施の形態において、化合物１ａ〜１ｅおよび２を重合工程に使用すべき場合、各Ｙは、独立して、Ｈ、ハロ、−ＯＳＯ−アルキル、−Ｍｇ−ハロ、−Ｚｎ−ハロ、−Ｓｎ（アルキル）₃、−ＳｎＨ₃、−Ｂ（ＯＨ）₂、または−Ｂ（アルコキシ）₂である。

別の態様は、化合物１ａ〜１ｅおよび２を製造する方法を含む。ジケトピロロピロール（ＤＰＰ）部分の形成は、その全てが全体としてここに引用される、Tieke et al., Beilstein, J. Org. Chem. 830 (2010), 25 Chem. Mater. 782 (2013)、および米国特許出願第１３／６６５０５５号明細書に示された反応スキームにより行うことができる。一般に、ＤＰＰ部分を形成するための反応は、以下の反応スキーム（スキーム１）により示される：

ピロール基の形成は、数多くの化学工程により行うことができる。例えば、その形成は、ジアミンまたはアミド修飾ベンゼン環の環化反応により行うことができる。ここに記載されたＤＨＰＩを調製するために、数多くの環化工程が開発されている。例えば、スキーム２において、約２００℃の油浴内の無水塩化アルミニウムにＮ，Ｎ’−１，４−フェニレンビス［２−クロロ−Ｎ−Ｒ₂］アセトアミドを加え、これを冷却し、濾過して、図示されたＤＨＰＩ−ジオンを生成する。

このＤＨＰＩ−ジオンは、反応（スキーム３）によりジ−ハロ部分に転化できる：

同様に、ＰＣｌ₅を使用して、スキーム３の構造の塩素系同等物を製造することができる。

ジインドール基の窒素修飾は、溶媒（例えば、ＤＭＳＯ）中のカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ｔ−ＢｕＯＫ）などの塩基を使用し、その後、Ｒ₂Ｂｒとの反応により、行うことができる（スキーム４）：

式中、Ｒ、Ｒ₁、Ａｒ、Ｘ、およびｋは、先に記載されたようなものである。これらの反応は、ここに開示された他の化合物にも適用できる。

このピロール基の二臭素化は、本願の発明者により開発された技法を使用して行うことができる；例えば、ラジカル反応（スキーム５）によりピロール基を臭素化するために、Ｎ−ブロモスクシンイミドなどの化合物が使用されている、ここに全体として引用される、国際公開第２０１１／１４６３０８号を参照のこと：

同様に、化合物１ｂ〜１ｅ、および２に対する前駆体を同じ様式で臭素化してもよい。

ある場合には、ピロール基に反応性スズ基を配置することが有益である。本願の発明者により開発された方法により、二スズ修飾ピロール基を得ることができる；例えば、ここに全体として引用される、米国特許第８２７８３４６号明細書を参照のこと。この二スズ化合物は、スキーム６に示されるように、二水素化合物またはジブロモ化合物のいずれの反応から直接得てもよい：

同様に、１ｂ〜１ｅ、および２におけるピロール基を同じ様式で転化してもよい。

いくつかの実施の形態において、１ａ〜１ｅまたは２のモノマーを生成することが有益なことがある。その場合、二スズ基の形成をピロール化合物の片側に制限するために、スキーム６の化学構造を修飾する必要があるであろう。保護基の使用または反応部位を不活性にすることを含む修飾が、当該技術分野において公知である。前記スズ化合物が一旦形成されたら、化合物１ａ〜１ｅおよび２を生成するために、ピロール化合物をブロモ修飾ＤＰＰと反応させてよい。例えば、構造：

のスズ修飾化合物を構造：

のジハロＤＰＰと反応させて、構造１ａを生成する。式中、Ｘはハロであり、Ａｒ、ｋ、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、先に定義されたようなものである。この反応は、１ｂ〜１ｅおよび２における他のピロール構造に同様に適用される。

別の態様において、前記組成物は、式１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、または２’：

の部分を少なくとも１つ含むポリマーを含み、式中、ｎはゼロより大きい整数であり；Ｘ、Ｒ、Ｒ₁、およびＲ₂の全ては、先に記載したのと同じ意味を有する。いくつかの実施の形態において、ｎは約１から５００の整数である。いくつかの実施の形態において、ｎは、約３から約２０、約３から約１５、約３から約１２、約３から約１０、または約５から約０の整数である。いくつかの実施の形態において、ｎは、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００の整数である。

別の態様は、構造：

の化合物をそれぞれ、構造：

の化合物と重合させる工程によって、式１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、または２’：

の部分を少なくとも１つ含むポリマーを製造する方法を含み、式中、Ｘはハロであり、ＺはＨまたは随意的に置換されたアルキルであり、ｎ、Ｙ、Ｒ、Ｒ₁、およびＲ₂の全ては、先に記載されたのと同じ意味を有する。

この重合は、ここに全体として引用する、米国特許第８２７８３４６号明細書に示された方法と同様の方法により行ってよい。例えば、構造：

の二スズ化合物が、構造：

のジハロＤＰＰと反応させられる。式中、Ｘはハロであり、Ａｒ、ｋ、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃は、先に定義されたようなものである。この反応は、１ｂ〜１ｅおよび２の他のピロール構造に同様に適用される。

あるいは、いくつかの実施の形態において、化合物１ａ〜１ｅおよび２からポリマーを直接形成することが可能なことがある。例えば、そのような実施の形態は、例えば、一方の溶液について、Ｙが二スズ部分であり、第２の溶液について、Ｙがジブロモ部分である場合のように、異なる反応基を有する化合物１ａ〜１ｅおよび２の２つの溶液を形成することにより、そのような実施の形態を実施してもよい。２つの溶液を混ぜ合わせ、反応させた際に、１ａ’〜１ｅ’または２’のポリマーをもたらす重合が生じるであろう。

別の態様において、ここでの実施の形態は、再構築エネルギーおよび移動度に関して最適化されている。いくつかの実施の形態において、ここに具体化された化合物は、より低い再構築エネルギーおよび／またはより高い移動度の結果として、固体特性が改善されている。いくつかの実施の形態において、ここに具体化された化合物の性質が、マーカス理論により説明されるであろう（ここに全体として引用される、R.A. Marcus, 65 REV. MOD. PHYS. 599 (1993)）。

電荷移動特性は、固体状態にある系または分子秩序の秩序化の程度、並びに粒径および転位などの化学的不純物および／または構造欠陥の密度に厳密に依存する。電子準位では、有機共役材料における移動特性を制御する最も重要な要因の内の２つは、鎖間移動積分β、および再構築エネルギーλである。この移動積分は、相互作用する鎖の間の電荷の移動の容易さを表す。再構築エネルギーという用語は、電子−フォノン・カップリングの強度を表す。これは、個々の中立単位に関する荷電分子の幾何学的緩和エネルギーに比例する。準古典的な電子移動理論に関して、電子移動（ホッピング）速度は：

と単純化された様式でマーカス理論から表すことができ（R.A. Marcus, 65 REV. MOD. PHYS. 599 (1993)を参照のこと）、式中、Ｔは温度であり、λは再構築エネルギーであり、βは移動積分であり、ｈとｋ_Bは、それぞれ、プランク定数とボルツマン定数である。

電荷移動速度に対する両方のパラメータλおよびβの相対的な影響を特徴付けるために、式（１）を：

に単純化することができる。式（２）から分かるように、異なる移動積分βに関する移動度の差は、再構築エネルギーλの小さい値についてしか著しくない。再構築エネルギーが小さくない限り、移動積分における大きい増加は、移動度に著しい変動を生じない。これは、移動度のどの最適化も、非常に低い再構築エネルギーを有する単一分子の設計から始めるべきであることを示唆している。

再構築エネルギーは、電荷ホッピングに関連する２つの寄与を含む。１つは、単一分子内の幾何学的変化により導入され、内部部分を表す。第２のものは、周囲媒質の再分極変化から生じ、通常、第１のものよりもずっと小さい。分子を定性的に秩序化する研究において、凝縮相における電荷移動中に著しい溶媒再構築は生じないので、一般に、再構築エネルギーの評価においてこの最後の寄与を無視することは有効である。

表１は、数多くの実施の形態に関する再構築エネルギーを含んでいる。各分子について、配置は、中性状態とイオン状態の両方について、量子力学を使用して最適化されている。その結果、分子ワイヤにおける基礎ホッピング段階は、４つのエネルギーにより定義される：Ｅ₀およびＥ₊は、それぞれ、最低のエネルギー配置にある中性種およびカチオン種のエネルギーを表し、一方で、Ｅ₀ ^*およびＥ₊ ^*は、それぞれ、カチオン種および中性種の配置を有する中性種およびカチオン種のエネルギーを表す。この表は、分子の中性全双極子、垂直イオン化ポテンシャル、正孔再構築エネルギー、およびパレートフロントを与えている。

これらの上述した量を決定するための量子力学計算では、ＶＡＭＰ（登録商標）半経験的分子軌道ソフトウェア（ＡｃｃｅｌｒｙｓＳｏｆｔｗａｒｅＩｎｃ．）に実装された実験的にパラメータ化されたＨａｍｉｌｔｏｎｉａｎＰＭ６を使用した。正孔の再構築エネルギー計算を確認するための基準として、ペンタセンを使用した。ペンタセンＲＥに関する実験データは、「ＶＡＭＰ」（ＡｃｃｅｌｒｙｓＳｏｆｔｗａｒｅＩｎｃ．）に基づく我々の計算からの０．１１４ｅＶと比べ、約０．１２ｅＶであった（両方とも、ここに全体として引用する、M. Malagoli and J.L. Bredas, 327 CHEM. PHYS. LETT. 13 (2000)およびN.W. Gruhn et al., 89 PHYS. REV. LETT. 275503 (2002)を参照のこと）。

実施の形態に関する正孔の再構築エネルギーは、約０ｅＶから約０．７５ｅＶを含むことがある。いくつかの実施の形態において、正孔の再構築エネルギーは、約０．０４から約０．７５ｅＶである。いくつかの実施の形態において、正孔の再構築エネルギーは、０．７５ｅＶ以下である。いくつかの実施の形態において、正孔の再構築エネルギーは、約０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１７、０．１９、０．２０、０．２２、０．２５、０．２７、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３７、０．４０、０．４５、０．５０、０．６０、０．７０、または０．７５である。

ここに記載された組成物（モノマー、オリゴマー、ポリマー）を使用して、多種多様なデバイスを製造することができる。例えば、そのデバイスは、電子、光電子、または非線形光学デバイスに作られた縮合チオフェン部分含有組成物であり得る。ここに記載された組成物は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に、ＰＬＥＤ用途に、電気光学（ＥＯ）用途に、導体材料として、二光子混合材料として、有機半導体として、非線形光学（ＮＬＯ）材料として、ＲＦＩＤタグとして、フラットパネルディスプレイにおけるエレクトロルミネセント素子として、光起電装置において、および化学または生物学的センサとして、使用することもできる。

ここに記載された縮合チオフェン部分を含むポリマー（１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’、および２’）には、類似の化合物を上回る利点がいくつかある。ここに具体化されたポリマーは、設計された縮合環を修飾するのが容易であり、重合過程および加工性を改善することができる。さらに、材料充填挙動の微調整を可能にする置換基を多数の位置に導入することができる。

ここに開示される方法は、例示目的のためだけを意図しており、それに対する制限と解釈すべきではない。本発明の化合物を合成するために、他の合成経路を使用してもよいことが、当業者に認識されるであろう。いくつかの実施の形態のいくつかの態様は、特に、ここに含まれる記載に鑑みて、化学の技術分野に周知のプロセスと類似のプロセスを含む合成経路によって合成されるであろう。特定の出発材料および試薬が、スキームに示され、下記に論じられているが、多種多様な誘導体および／または反応条件を提供するために、他の出発材料および試薬を容易に代わりに使用できる。前記出発材料は、概して、ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌｓ（ウィスコンシン州、ミルウォーキー所在）などの商業的供給源から得られるか、または当該技術分野に周知の方法を使用して容易に調製される（例えば、Louis F. Fieser and Mary Fieser, REAGENTS FOR ORGANIC SYNTHESIS, v. 1-19, Wiley, New York (1967-1999 ed.)、または付録を含むBEILSTEINS HANDBUCH DER ORGANISCHEN CHEMIE, 4, Aufl. ed. Springer-Verlag, Berlin（Ｂｅｉｌｓｔｅｉｎオンラインデータベースによっても得られる）に一般に記載された方法により調製される）。その上、下記に記載された方法により調製される化合物の多くは、当業者に周知の従来の化学を使用して、本開示に鑑みて、さらに修飾することができる。

以下の実施例は、ここに記載され、請求項に挙げられた材料、物品、および方法がどのように作製され、評価されたかの完全な開示および説明を当業者に与えるように提示されたものであり、純粋な例示であることが意図されており、その範囲を制限するとは意図されていない。数（例えば、量、温度など）に関する精度を確実にする努力がなされているが、ある程度の誤差および偏差を考慮すべきである。特に明記のない限り、部は質量部であり、温度は℃で表されているかまたは周囲温度であり、圧力は、大気圧であるかそれに近い。反応条件、例えば、成分の濃度、所望の溶媒、溶媒の混合物、温度、圧力、並びに記載された方法から得られる生成物の純度および収率を最適化するために使用できる他の反応範囲および条件の変動および組合せが数多くある。下記の実施例に特定の出発材料および試薬が示されているが、様々な誘導体および／または反応条件を提供するために、他の出発材料および試薬を容易に置き換えることができる。その上、下記に記載された方法により調製される化合物の多くは、当業者に周知の従来の化学を使用して、本開示を踏まえると、さらに修飾することができる。そのような工程条件を最適化するために、妥当かつ所定の実験しか必要ない。

実施例１：Ｎ，Ｎ’−ジデカヘキシルベンゼン−１，４−ジアミン（１）−ビーカー中のエタノール（５００ｍｌ）中の２８．４ｇのヘキサデシルアミン（研究用）の溶液に、５０℃の１０のエタノール中に溶解したシクロヘキサ−１，４−ジオン（６ｇ、５３．５ミリモル）を加える。この溶液を２時間に亘り激しく撹拌し、得られた懸濁液を濾過し、５０ｍｌの高温のエタノールで２回、洗浄する。黄褐色の粉末の収量は、１５．７ｇ（５３％）である。¹H NMR (400 MHz, クロロホルム−ｄ) δ 6.54 (s, 4H), 3.02 (t, J = 7.1 Hz, 4H), 1.57 (p, J = 7.1 Hz, 4H), 1.39 - 1.24 (m, 52H), 0.92 - 0.82 (m, 6H); ¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃) δ 140.91, 114.72, 45.0, 31.91, 29.77, 29.67, 29.60, 22.68, 14.11。

実施例２：Ｎ，Ｎ’−１，４−フェニレンビス［２−クロロ−Ｎ−ヘキシル］アセトアミド（２）−０℃のＴＨＦ（１００ｍｌ）中の塩化クロロアセチル（６．０８ｇ、５３．８６ミリモル）の溶液に、ＴＨＦ（５００ｍｌ）中の１（１０ｇ、１７．９５ミリモル）および４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ）（４．３９ｇ、３５．１１ミリモル）の溶液を滴下する。１時間後、この反応混合物を約５０ｍｌに濃縮し、水で急冷する。沈殿物を濾過により収集する。水およびメタノールで洗浄した後、その固体を真空乾燥させて、８．４ｇ（６５％）を生成する。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.30 (s, 4H), 3.80 (s, 4H), 3.74 - 3.63 (m, 4H), 1.71 (m, 4H), 1.51 (d, J = 7.6 Hz, 4H), 1.22 (m, J = 4.3 Hz, 16H), 0.85 (t, J = 6.7 Hz, 48H); ¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃) δ 165.4, 140.35, 126.32, 51.56, 41.72, 31.89, 29.66, 29.63, 29.61, 29.55, 29.33, 29.27, 26.66, 22.89, 22.66, 14.10。

実施例３：１，５−ジヘキサデシル−５，７−ジヒドロピロロ［２，３−ｆ］インドール−２，６（１Ｈ，３Ｈ）−ジオン（３）−１ｇの２に、９４０ｍｇの無水塩化アルミニウムを加える。この混合物を１時間に亘り１９０℃の油浴内で穏やかに揺らす。冷却後、砕いた氷を加えて、反応を停止させる。形成された沈殿物を濾過により収集する。水およびメタノールで洗浄した後、固体を乾燥させ、溶離液としてのＤＣＭ：酢酸エチル＝１０：１でシリカゲルのカラムクロマトグラフィーによりさらに精製して、茶色の固体として３（５６ｍｇ、６％）を生成する。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.75 (s, 4H), 3.60 (s, 4H), 1.82 (d, J = 7.6 Hz, 4H), 1.22 (m, 16H), 0.86 (t, J = 6.7 Hz, 48H); ¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃) δ 175.4, 140.00, 123.32, 105.6 35.90, 31.89, 29.66, 29.63, 29.61, 29.55, 29.33, 29.81, 26.67, 22.89, 22.56, 14.10。

実施例４：乾燥トルエン（６ｍｌ）中の１（０．２ｇ）、ｔ−ＮａＯＢｕ（０．２２ｇ）、Ｐｄ₂ｄｂａ₃（４４ｍｇ）およびｓ−ＢＩＮＡＰ（１２０ｍｇ）の溶液を２０分間に亘り窒素でパージする。注射器でＮＨ₂Ｃ₅Ｈ₁₁（０．９ｍｌ）を加え、その混合物を３０分間に亘り１１０℃、窒素雰囲気下で撹拌する。室温まで冷ました後、その溶液に水を加え、その反応混合物をジエチルエーテルで２回、抽出する。その有機相をＭｇＳＯ₄上で乾燥させた後、回転蒸発器を使用して、溶媒を除去する。その粗生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、所望の生成物（４）を白色固体として得る（ＭＳ実測値＝ＭＳ計算値＝４０６）。

実施例５：Ａｒ雰囲気下において、（４）（１１６ｍｇ）を、オーブン乾燥したフラスコ内のＣｕＩ（３ｍｇ）、Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₂Ｃｌ₂およびＴＥＡ（６ｍｌ）と混合する。この溶液を２〜５分間に亘り脱気する。ＴＭＳ−アセチレン（０．４ｍｌ）を加え、この反応混合物を３．５時間に亘り９０℃で撹拌する。室温まで冷ました後、反応混合物をＣｅｌｉｔｅ（登録商標）に通して濾過し、固体の残留物をＥｔＯＡｃで洗浄し、混合有機相を減圧下で濃縮する。フラッシュカラムクロマトグラフィーにより、所望の標的構造（５）（ＭＳ実測値＝ＭＳ計算値＝４４０）を生成する。

実施例６：０℃のＴＨＦ（２ｍｌ）中の（５）（約１００ｍｇ）の溶液に、ＴＢＡＦを加え、得られた溶液を３０分間に亘り撹拌する。Ｈ₂Ｏを加えて、この溶液を希釈し、次いで、有機層を分離し、ブラインで洗浄し、Ｎａ₂ＳＯ₄上で乾燥させる。減圧下で溶媒を除去し、残留物をシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにより精製して、微量化合物としての（７）と共に、主要化合物としての（６）を得る（ＭＳ実測値＝ＭＳ計算値＝２９６）。

実施例７：圧力管内において、ＤＭＳＯ（３ｍｌ）中の（６）（少量の（７）で汚染されている）（（６）および（７）で約１００ｍｇ）の溶液に、１００ｍｇの砕いたＫＯＨを加える。この反応を一晩１２０℃で撹拌して、全ての（６）を（７）に転化させる。この反応を室温にし、反応混合物を酢酸エチル−水の分割により抽出する。ＭｇＳＯ₄上で酢酸エチルを乾燥させ、減圧下で蒸発させる（ＭＳ実測値＝ＭＳ計算値＝２９６）。

実施例８：ピロール基、例えば、市販の未修飾ジインドール上の窒素への非水素Ｒ基の付加は、ＤＭＳＯ中のｔ−ＢｕＯＫなどの塩基を使用し、その後、アルキル臭化物との反応により行うことができる：

この反応は、ここに全体として引用される、文献34 New J. Chem. 1243 (2010)および213 Macro. Chem. Phys. 425 (2012)に示された研究に基づいている。

実施例９：実施例８において形成された化合物は、ここに引用する、国際公開第２０１１／１４６３０８号（２０１１年）に示された教示に基づいて、Ｎ−ブチルスクシンイミドと反応させて、臭素化ジインドールを形成することができる：

実施例１０：実施例８において形成された化合物は、ここに引用する、米国特許第８２７８３４６号明細書に示された教示に基づいて、ＴＨＦまたはヘキサン中のｎ−ＢｕＬｉと、次いでスズ錯体と反応させて、二スズジインドールを形成することができる：

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
構造：

の化合物であって、構造中、
Ａｒは、随意的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基または共役基であり；ｋが０である場合、その構造により、チオフェン基とピロール基との間に直接結合が生じるという条件で、ｋは、０から５の整数であり；共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、各Ｘは、独立して、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｔｅ、またはＳｅであり；各Ｙは、独立して、Ｈ、ハロ、トリアルキルシラン、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、アリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、随意的に置換されたスルホン、ＯＳＯ−アルキル、Ｍｇ−ハロ、Ｚｎ−ハロ、Ｓｎ（アルキル）₃、ＳｎＨ₃、Ｂ（ＯＨ）₂、Ｂ（アルコキシ）₂、またはＯＴｓであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである、化合物。

実施形態２
前記化合物が構造１ａまたは１ｂを有する、実施形態１に記載の化合物。

実施形態３
前記化合物が構造１ｃ、１ｄ、または１ｅを有する、実施形態１に記載の化合物。

実施形態４
前記化合物が構造２を有する、実施形態１に記載の化合物。

実施形態５
ｋが０〜３である、実施形態１から４いずれか１つに記載の化合物。

実施形態６
ｋが０である、実施形態５に記載の化合物。

実施形態７
Ａｒが随意的に置換されたアリールまたはヘテロアリールである、実施形態１から５いずれか１つに記載の化合物。

実施形態８
Ａｒがチオフェンまたは縮合チオフェンである、実施形態１から５いずれか１つに記載の化合物。

実施形態９
前記チオフェンまたは縮合チオフェンが、α位で化合物に結合しており、β位で１つ以上のＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル基により随意的に置換されている、実施形態８に記載の化合物。

実施形態１０
Ｘが、Ｎ、Ｓ、またはＯである、実施形態１から９いずれか１つに記載の化合物。

実施形態１１
Ｙが、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、またはハロである、実施形態１から１０いずれか１つに記載の化合物。

実施形態１２
各Ｒ₁およびＲ₃が、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、随意的に置換されたアルコキシ、随意的に置換されたアルキルチオール、または随意的に置換されたアルケニルである、実施形態１から１１いずれか１つに記載の化合物。

実施形態１３
各ＲおよびＲ₂が、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、または随意的に置換されたアルコキシである、実施形態１２に記載の化合物。

実施形態１４
実施形態１から１３いずれか１つに記載の化合物を製造する方法であって、
構造：

の化合物を構造：

の化合物と反応させる工程を有してなり、
Ｘがハロであり、ＺがＨまたは随意的に置換されたアルキルである、方法。

実施形態１５
構造：

のポリマーであって、構造中、
ｎはゼロより大きい整数であり；Ａｒは、随意的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基または共役基であり；ｋが０である場合、その構造により、チオフェン基とピロール基との間に直接結合が生じるという条件で、ｋは、０から５の整数であり；共役のために、Ｘは１つ以上の追加のＲ₁に結合されることがあるという条件で、各Ｘは、独立して、ＮＲ₁、ＰＲ₁、ＡｓＲ₁、Ｓｂ、Ｏ、Ｓ、Ｔｅ、またはＳｅであり；各Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである、ポリマー。

実施形態１６
ｎが１から５００の整数である、実施形態１５に記載のポリマー。

実施形態１７
ｎが３から２０の整数である、実施形態１６に記載のポリマー。

実施形態１８
前記ポリマーが構造１ａ’または１ｂ’を有する、実施形態１５から１７いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態１９
前記ポリマーが構造１ｃ’、１ｄ’、または１ｅ’を有する、実施形態１５から１７いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２０
前記ポリマーが構造２’を有する、実施形態１５から１７いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２１
ｋが０から３である、実施形態１５から２０いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２２
ｋが０である、実施形態２１に記載のポリマー。

実施形態２３
Ａｒが随意的に置換されたアリールまたはヘテロアリールである、実施形態１５から２２いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２４
Ａｒがチオフェンまたは縮合チオフェンである、実施形態２３に記載のポリマー。

実施形態２５
前記チオフェンまたは縮合チオフェンが、α位で化合物に結合しており、β位で１つ以上のＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル基により随意的に置換されている、実施形態２４に記載のポリマー。

実施形態２６
Ｘが、Ｎ、Ｓ、またはＯである、実施形態１５から２５いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２７
Ｙが、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、またはハロである、実施形態１５から２６いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２８
各Ｒ₁およびＲ₃が、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、随意的に置換されたアルコキシ、随意的に置換されたアルキルチオール、または随意的に置換されたアルケニルである、実施形態１５から２７いずれか１つに記載のポリマー。

実施形態２９
各ＲおよびＲ₂が、独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、または随意的に置換されたアルコキシである、実施形態２８に記載のポリマー。

実施形態３０
実施形態１５から２９いずれか１つに記載のポリマーを製造する方法であって、
式：

の１種類以上の化合物を構造：

の１種類以上の化合物と反応させる工程を有してなり、
Ｘがハロであり、ＺがＨまたは随意的に置換されたアルキルである、方法。

Claims

下記構造式の化合物：
式中、
各Ｙは独立して、Ｈ、ハロ、トリアルキルシラン、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、アリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、ハロ、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、随意的に置換されたスルホン、ＯＳＯ−アルキル、Ｍｇ−ハロ、Ｚｎ−ハロ、Ｓｎ（アルキル）₃、ＳｎＨ₃、Ｂ（ＯＨ）₂、Ｂ（アルコキシ）₂、またはＯＴｓであり；
各Ｒ、Ｒ₂およびＲ₃は独立して、Ｈ、ハロ、随意的に置換されたＣ₁〜Ｃ₄₀アルキル、随意的に置換されたアラルキル、アルコキシ、アルキルチオ、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルケニル、随意的に置換されたＣ₂〜Ｃ₄₀アルキニル、アミノカルボニル、アシルアミノ、アシルオキシ、随意的に置換されたアリール、アリールオキシ、随意的に置換されたアミノ、カルボキシアルキル、随意的に置換されたシクロアルキル、随意的に置換されたシクロアルケニル、アシル、随意的に置換されたヘテロアリール、随意的に置換されたヘテロアラルキル、ヘテロアリールオキシ、随意的に置換されたヘテロシクリル、チオール、アルキルチオ、ヘテロアリールチオール、随意的に置換されたスルホキシド、または随意的に置換されたスルホンである。
Ｙは、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、またはハロである、請求項１記載の化合物。
各Ｒ₃は独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、随意的に置換されたアルコキシ、随意的に置換されたアルキルチオール、または随意的に置換されたアルケニルである、請求項１または２記載の化合物。
各ＲおよびＲ₂は独立して、Ｈ、随意的に置換されたアルキル、ハロ、または随意的に置換されたアルコキシである、請求項３記載の化合物。
請求項１から４いずれか１項記載の化合物を製造する方法であって、
構造式：
の化合物を、
構造式：
の化合物と反応させる工程を有してなり、
Ｘはハロであり、ＺはＨまたは随意的に置換されたアルキルである、方法。