JP7047608B2 - Method for producing aromatic compounds - Google Patents

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

Description

本発明は、芳香族化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an aromatic compound.

有機材料を半導体層に用いてなる有機薄膜トランジスタ(有機TFT)は、その製造に高温熱処理プロセスを必要としないため、耐熱性に劣るプラスチック基板への搭載が可能であり、したがって、これらの基板の使用が想定される次世代型エレクトロニクス(例えば、フレキシブル表示装置やウエラブルデバイスなど)への展開が期待されている。このような有機材料の中で、[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン環を有する化合物(以下、[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン環をBTBT(またはBTBT環)、BTBT環を有する化合物(すなわち、BTBT環に置換基を有する化合物)をBTBT誘導体ということがある。)やジナフト[2,3-b:2′,3′-f]チエノ[3,2-b]チオフェン環を有する化合物(以下、ジナフト[2,3-b:2′,3′-f]チエノ[3,2-b]チオフェン環をDNTT(またはDNTT環)、DNTT環を有する化合物(すなわち、DNTT環に置換基を有する化合物)をDNTT誘導体ということがある。)は、その半導体特性(移動度)について、アモルファスシリコンを凌駕していることから(特許文献1および2)、有機TFTの実用化を推進するに当たって、これらのBTBT誘導体(またはDNTT誘導体)を、実用的(工業的)に製造する方法が切望されている。 An organic thin film transistor (organic TFT) made of an organic material for a semiconductor layer does not require a high temperature heat treatment process for its manufacture, so that it can be mounted on a plastic substrate having poor heat resistance. Therefore, the use of these substrates is possible. It is expected to be applied to next-generation electronics (for example, flexible display devices and wearable devices) that are expected to be used. Among such organic materials, a compound having a [1] benzothiophene [3,2-b] [1] benzothiophene ring (hereinafter, [1] benzothiophene [3,2-b] [1] benzothiophene ring is used. BTBT (or BTBT ring), a compound having a BTBT ring (that is, a compound having a substituent on the BTBT ring) may be referred to as a BTBT derivative) or Zinaft [2,3-b: 2', 3'-f]. Compounds having a thieno [3,2-b] thiophene ring (hereinafter, ginaft [2,3-b: 2', 3'-f] thieno [3,2-b] thiophene ring is referred to as DNTT (or DNTT ring), A compound having a DNTT ring (that is, a compound having a substituent on the DNTT ring) may be referred to as a DNTT derivative) because its semiconductor properties (mobility) surpass those of amorphous silicon (Patent Document 1). And 2), in promoting the practical use of organic TFTs, a method for practically (industrialally) producing these BTBT derivatives (or DNTT derivatives) is desired.

一般的に、BTBT誘導体(またはDNTT誘導体)は、前段として「BTBT環(またはDNTT環)を構築し(BTBT環(またはDNTT環)形成反応を実施し)」、しかるのち、後段として「該BTBT環(またはDNTT環)に所望の置換基を導入する」ことで得られる(なお、前段にてBTBT環(またはDNTT環)を構築(形成)する際、置換基をあらかじめ有する形で該環を構築(形成)してもよい。)。ここで、後段は、公知慣用の合成反応を組み合わせて行う「芳香族化合物への置換基導入反応」であるのに対し、前段は、芳香族環を形成する(閉環反応によって芳香族環を構築する)という特殊性を有する。したがって、BTBT誘導体(またはDNTT誘導体)を実用的に製造するためには、前段として、実用的な「BTBT環(またはDNTT環)の構築(形成)方法」を提供する必要がある。 In general, a BTBT derivative (or DNTT derivative) "constructs a BTBT ring (or DNTT ring) as a first stage (performs a BTBT ring (or DNTT ring) formation reaction)", and then "the BTBT ring" as a second stage. It is obtained by "introducing a desired substituent into the ring (or DNTT ring)" (note that when the BTBT ring (or DNTT ring) is constructed (formed) in the previous stage, the ring is provided in a form having a substituent in advance. It may be constructed (formed).) Here, the latter stage is a "substituent introduction reaction into an aromatic compound" performed by combining known and conventional synthetic reactions, whereas the first stage forms an aromatic ring (constructing an aromatic ring by a ring closure reaction). It has the peculiarity of). Therefore, in order to practically produce a BTBT derivative (or DNTT derivative), it is necessary to provide a practical "method for constructing (forming) a BTBT ring (or DNTT ring)" as a first step.

特許文献3から7、11、12および15、ならびに非特許文献1から4、8から10、12から15、および22には、閉環反応によってBTBT環を形成する方法が開示されている。これらの反応に共通することとして、目的化合物(生成物(product))たるBTBT環が硫黄原子を二つ保有しているのに対し、基質となる出発化合物(反応物(reactant))は、硫黄原子を二つ未満しか保有しておらず(特許文献3から7および15ならびに非特許文献1から4、12から15、および22に開示されている反応では、反応物は硫黄原子を含まず、特許文献11および12ならびに非特許文献8から10に開示されている反応では、反応物は硫黄原子を一つだけ含む。)、したがって、硫黄源となる物質を別に添加する必要がある。一般論として、このような硫黄源物質は、反応収量をあげるために、化学反応式で決まる物質量以上の量を加える必要があり、環境調和性やグリーンケミストリーの観点で、廃棄物の低減が求められていることを考えれば、これらの反応(硫黄源物質を別途添加する反応)は工業的製造方法として好ましくない。 Patent Documents 3 to 7, 11, 12 and 15, and Non-Patent Documents 1 to 4, 8 to 10, 12 to 15, and 22 disclose a method for forming a BTBT ring by a ring closure reaction. Common to these reactions is that the BTBT ring, which is the target compound (product), has two sulfur atoms, whereas the starting compound (reactant), which is the substrate, is sulfur. In the reactions disclosed in Patent Documents 3-7 and 15 and Non-Patent Documents 1-4, 12-15, and 22 that carry less than two atoms, the reactants do not contain sulfur atoms. In the reactions disclosed in Patent Documents 11 and 12 and Non-Patent Documents 8-10, the reactants contain only one sulfur atom), so it is necessary to add a sulfur source substance separately. In general, such sulfur source substances need to be added in an amount larger than the amount of the substance determined by the chemical reaction formula in order to increase the reaction yield, and from the viewpoint of environmental friendliness and green chemistry, waste reduction can be achieved. Considering what is required, these reactions (reactions in which a sulfur source substance is added separately) are not preferable as an industrial production method.

特許文献3および4ならびに非特許文献1および2には、o-クロロベンズアルデヒド誘導体と金属水硫化物などの硫黄化合物との反応により、BTBT環(またはDNTT環)を得る方法が記載されている。しかし、o-クロロベンズアルデヒド誘導体は金属水硫化物などとの反応により、重合体副生物を与えることが知られている(非特許文献2)。溶解性に乏しいことが懸念される重合体副生物は、反応容器への付着や配管詰まりを引き起こす可能性があり、また、不純物として残留しやすく、有機半導体にとって必須の高純度化を図る上でも好ましくない。以上のことをかんがみれば、これらの反応は工業的製造方法として好ましくない。 Patent Documents 3 and 4 and Non-Patent Documents 1 and 2 describe a method for obtaining a BTBT ring (or DNTT ring) by reacting an o-chlorobenzaldehyde derivative with a sulfur compound such as a metal hydrosulfide. However, it is known that the o-chlorobenzaldehyde derivative gives a polymer by-product by reacting with a metal hydrosulfide or the like (Non-Patent Document 2). Polymer by-products, which are concerned about poor solubility, may cause adhesion to reaction vessels and clogging of pipes, and easily remain as impurities, which is essential for organic semiconductors to achieve high purity. Not preferred. In view of the above, these reactions are not preferable as an industrial production method.

特許文献5には、ベンズアルデヒド誘導体とハロゲン化剤および硫黄化合物との反応により、BTBT環(またはDNTT環)を得る方法が記載されている。しかし、塩化チオニルなどのハロゲン化剤は、空気中で分解して毒性の強い塩化水素ガスや亜硫酸ガスなどを発生するため、取り扱いが難しく、高温で反応を行う該反応は、該ハロゲン化剤の分解を促進する。以上のことをかんがみれば、該反応は工業的製造方法として好ましくない。 Patent Document 5 describes a method for obtaining a BTBT ring (or DNTT ring) by reacting a benzaldehyde derivative with a halogenating agent and a sulfur compound. However, a halogenating agent such as thionyl chloride decomposes in air to generate highly toxic hydrogen chloride gas, sulfite gas, etc., so that it is difficult to handle, and the reaction carried out at a high temperature is the halogenating agent. Promotes decomposition. In view of the above, the reaction is not preferable as an industrial production method.

特許文献6および7ならびに非特許文献3および4には、ベンジルクロリド、α,α-ジクロロトルエンまたはα,α,α-トリクロロトルエンと単体硫黄との反応により、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、これらの反応は、200℃以上の高温で10時間以上加熱を行う必要があり、生産コストが高くなる。さらに、特許文献6および7によれば、該反応は、反応中に、腐食性、刺激性がある塩化水素ガスや塩化硫黄ガスの発生があるという。以上のことをかんがみれば、これらの反応は工業的製造方法として好ましくない。なお、後記比較例において、再現実験を実施したところ、α,α-ジクロロトルエンを用いた場合、230℃、3時間でBTBTは生成せず、260℃、3時間で微量のBTBTが生成した(反応に、200℃以上の高温を要することを実際に確認した。)。また、該再現実験にて、酸性ガスの発生も確認した。 Patent Documents 6 and 7 and Non-Patent Documents 3 and 4 describe a method for obtaining a BTBT ring by reacting benzyl chloride, α, α-dichlorotoluene or α, α, α-trichlorotoluene with elemental sulfur. There is. However, these reactions require heating at a high temperature of 200 ° C. or higher for 10 hours or longer, resulting in high production cost. Further, according to Patent Documents 6 and 7, the reaction is accompanied by the generation of corrosive and irritating hydrogen chloride gas and sulfur chloride gas during the reaction. In view of the above, these reactions are not preferable as an industrial production method. In the comparative example described later, when a reproduction experiment was carried out, when α, α-dichlorotoluene was used, BTBT was not produced at 230 ° C. for 3 hours, and a small amount of BTBT was produced at 260 ° C. for 3 hours (). It was actually confirmed that the reaction required a high temperature of 200 ° C. or higher). In addition, the generation of acid gas was also confirmed in the reproduction experiment.

特許文献8および9ならびに非特許文献5から7には、3-(フェニルチオ)ベンゾ[b]チオフェン誘導体を、遷移金属触媒を用いて分子内縮合させることで、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、高価な遷移金属触媒を用いるため、生産コストが高くなる。さらに、反応を窒素下で実施することが記載されており、このような制約もコストの増加につながる。以上のことをかんがみれば、これらの反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Documents 8 and 9 and Non-Patent Documents 5 to 7 describe a method for obtaining a BTBT ring by intramolecularly condensing a 3- (phenylthio) benzo [b] thiophene derivative using a transition metal catalyst. There is. However, since an expensive transition metal catalyst is used, the production cost is high. Furthermore, it is stated that the reaction is carried out under nitrogen, and such restrictions also lead to an increase in cost. In view of the above, these reactions are not preferable as an industrial production method.

特許文献10には、2-[2-(メチルスルフィニル)フェニル]ベンゾ[b]チオフェン誘導体を、強酸を溶媒として用いて分子内縮合させることで、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、大量の強酸を用いるため、これらの酸廃液を処理する必要があり、したがって、該反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Document 10 describes a method for obtaining a BTBT ring by intramolecularly condensing a 2- [2- (methylsulfinyl) phenyl] benzo [b] thiophene derivative using a strong acid as a solvent. However, since a large amount of strong acid is used, it is necessary to treat these acid waste liquids, and therefore, the reaction is not preferable as an industrial production method.

特許文献11および非特許文献8には、3-ブロモ-2-(2-ブロモフェニル)ベンゾ[b]チオフェン誘導体に、ブチルリチウムを作用させたのち、ビス(フェニルスルホニル)スルフィドを作用させて分子内縮合させることで、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、ブチルリチウムは空気中の水分と反応して発火するため、取り扱いが難しく、したがって、これらの反応は工業的に好ましくない。 In Patent Document 11 and Non-Patent Document 8, butyllithium is allowed to act on a 3-bromo-2- (2-bromophenyl) benzo [b] thiophene derivative, and then bis (phenylsulfonyl) sulfide is allowed to act on the molecule. A method for obtaining a BTBT ring by intramolecular condensation is described. However, butyllithium is difficult to handle because it reacts with moisture in the air and ignites, and therefore these reactions are industrially unfavorable.

特許文献12ならびに非特許文献9および10には、ヨードニウム塩誘導体に、硫黄化合物を作用させ、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、収率向上のために、不活性ガス下で反応を行う必要があることから、コスト高につながり、したがって、これらの反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Document 12 and Non-Patent Documents 9 and 10 describe a method for obtaining a BTBT ring by allowing a sulfur compound to act on an iodonium salt derivative. However, since it is necessary to carry out the reaction under an inert gas in order to improve the yield, it leads to high cost, and therefore these reactions are not preferable as an industrial production method.

特許文献13、14、17および18ならびに非特許文献11、18、19および21には、スチルベン誘導体を環化させ、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、これらの反応は、刺激性を有するため取り扱いが難しいヨウ化水素、臭素またはヨウ素を添加剤として使用する。したがって、これらの反応は、工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Documents 13, 14, 17 and 18 and Non-Patent Documents 11, 18, 19 and 21 describe methods for cyclizing a stilbene derivative to obtain a BTBT ring. However, these reactions use hydrogen iodide, bromine or iodine as additives, which are irritating and difficult to handle. Therefore, these reactions are not preferable as an industrial production method.

特許文献16には、ビス[2-(メチルチオ)フェニル]アセチレン誘導体に、単体ヨウ素を20当量作用させて分子内縮合させることで、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、前記のとおりヨウ素には刺激性があり取り扱いが難しい。また、大量に添加したヨウ素をクエンチする際、クエンチ剤であるチオ硫酸ナトリウムとヨウ素が反応して生じる硫黄単体がエマルジョンとなるため、分液操作が煩雑となる。したがって、該反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Document 16 describes a method for obtaining a BTBT ring by allowing an elemental iodine to act on a bis [2- (methylthio) phenyl] acetylene derivative in an amount of 20 equivalents to cause an intramolecular condensation. However, as mentioned above, iodine is irritating and difficult to handle. Further, when a large amount of added iodine is quenched, the sulfur simple substance generated by the reaction between sodium thiosulfate, which is a quenching agent, and iodine becomes an emulsion, which complicates the liquid separation operation. Therefore, the reaction is not preferable as an industrial production method.

非特許文献17には、リンイリド誘導体を850℃で熱分解することで、BTBT誘導体を得る方法が記載されている。しかし、850℃という高温を必要とするため、実用的な製造法とはいえない。 Non-Patent Document 17 describes a method for obtaining a BTBT derivative by thermally decomposing a phosphorus ilide derivative at 850 ° C. However, since it requires a high temperature of 850 ° C., it cannot be said to be a practical manufacturing method.

非特許文献20には、ジチオカルバミン酸誘導体に、KOtBuなどの塩基を作用させることでBTBT環を得る方法が記載されている。しかし、KOtBuなどの金属アルコキシドは、吸湿して発火する性質があり、扱いが難しく、また、非特許文献20によると、該反応は、反応に長時間を要するという。以上をかんがみると、該反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Non-Patent Document 20 describes a method for obtaining a BTBT ring by allowing a base such as KOtBu to act on a dithiocarbamic acid derivative. However, metal alkoxides such as KOtBu have the property of absorbing moisture and igniting, and are difficult to handle. According to Non-Patent Document 20, the reaction takes a long time. In view of the above, the reaction is not preferable as an industrial production method.

非特許文献22には、ジフェニルエタンジオンに五硫化二リンを作用させることで、BTBT環を得る方法が記載されている。しかし、収率は3.9%と低いものであり、実用的な製造法とはいえない。 Non-Patent Document 22 describes a method for obtaining a BTBT ring by allowing diphenylethanedione to act on diphosphorus pentasulfide. However, the yield is as low as 3.9%, which is not a practical production method.

特許文献19には、スチルベン誘導体またはジフェニルアセチレン誘導体に、KOtBuなどの塩基を作用させることでBTBT環を得る方法が記載されている。しかし、KOtBuなどの金属アルコキシドは、吸湿して発火する性質があり、扱いが難しい。したがって、該反応は工業的製造方法としては好ましくない。 Patent Document 19 describes a method for obtaining a BTBT ring by allowing a base such as KOtBu to act on a stilbene derivative or a diphenylacetylene derivative. However, metal alkoxides such as KOtBu have the property of absorbing moisture and igniting, and are difficult to handle. Therefore, the reaction is not preferable as an industrial production method.

国際公開第2012/121393号International Publication No. 2012/121393 国際公開第2012/115236号International Publication No. 2012/115236 特開2010-275192号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-275192 特開2015-030727号公報JP-A-2015-030727 特開2008-290963号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-290963 米国特許第3278552号U.S. Pat. No. 3,278,552 米国特許第3433874号U.S. Pat. No. 3,433,874 国際公開第2014/030700号International Publication No. 2014/030700 特開2016-193868号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-193868 特開2011-256144号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-256144 特開2011-184309号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-184309 中国公開第105820098号China Publication No. 105820098 国際公開第2015/028768号International Publication No. 2015/028768 特開2009-062302号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-062302 特開2010-202523号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-20523 特開2009-196975号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-196975 特開2009-073780号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-07780 国際公開第2009/113599号International Publication No. 2009/11359 米国公開第2017/0117484号US Publication No. 2017/0117484

Journal of Materials Chemistry C,2016年,4巻,6742頁Journal of Materials Chemistry C, 2016, Vol. 4, pp. 6742 Tetrahedron Letters,2011年,52巻,285頁Tetrahedron Letters, 2011, Vol. 52, p. 285 Collection of Czechoslovak Chemical Communications,2002年,67巻,645頁Collection of Czechoslovak Chemical Communications, 2002, Vol. 67, p. 645. Journal of the American Chemical Society,2012年,134巻,16548頁Journal of the American Chemical Society, 2012, Vol. 134, p. 16548 Tetrahedron Letters,2014年,55巻,4175頁Tetrahedron Letters, 2014, Vol. 55, p. 4175 Journal of the American Chemical Society,2013年,135巻,13900頁Journal of the American Chemical Society, 2013, Vol. 135, p. 13900 Angewandte Chemie International Edition,2015年,54巻,5772頁Angewandte Chemie International Edition, 2015, Vol. 54, p. 5772 Tetrahedron,2016年,72巻,8085頁Tetrahedron, 2016, Vol. 72, p. 8085 Chemical Communications,2017年,53巻,2918頁Chemical Communications, 2017, Vol. 53, p. 2918 Organic Letters,2016年,18巻,5756頁Organic Letters, 2016, Vol. 18, p. 5756 Zhurnal Organicheskoi Khimii,1980年,16巻,425頁Zhurnal Organicheskoi Kimii, 1980, Vol. 16, p. 425 European Journal of Organic Chemistry,2011年,7331頁European Journal of Organic Chemistry, 2011, p. 7331 Journal of Heterocyclic Chemistry,1998年,35巻,725頁Journal of Heterocyclic Chemistry, 1998, Vol. 35, p. 725 Journal of Materials Chemistry C,2016年,4巻,5981頁Journal of Materials Chemistry C, 2016, Vol. 4, p. 5981 Tetrahedron Letters,2010年,51巻,5277頁Tetrahedron Letters, 2010, Vol. 51, p. 5277 Collection of Czechoslovak Chemical Communications,2009年,74巻,785頁Collection of Czechoslovac Chemical Communications, 2009, Vol. 74, p. 785. Synlett,1995年,53頁Synlett, 1995, p. 53 Zhurnal Organicheskoi Khimii,1980年,16巻,430頁Zhurnal Organicheskoi Kimii, 1980, Vol. 16, p. 430 Journal of Organic Chemistry,1993年,58巻,5209頁Journal of Organic Chemistry, 1993, Vol. 58, p. 5209 Angewandte Chemie,International Edition,2010年,49巻,4751頁Angewandte Chemie, International Edition, 2010, Vol. 49, p. 4751 Journal of Organic Chemistry,2013年,78巻,7741頁Journal of Organic Chemistry, 2013, Vol. 78, p. 7741 Phosphorus,Sulfur and Silicon,2002年,177巻,2725頁Phosphorus, Sulfur and Silicon, 2002, 177, p. 2725

前記のとおり、公知慣用のBTBT環(またはDNTT環)の製造方法は、工業的製造方法という点で、それぞれ問題を有する。したがって、本発明の課題は、前記問題が解決されたBTBT誘導体(またはDNTT誘導体)の製造方法を提供することにある。具体的には、硫黄源物質を別途添加することなく、また、腐食性・刺激性・毒性・発火性のある原料を使用することなく、大気下・低温(200℃以下)で反応が進行するBTBT環(またはDNTT環)構築方法を提供し、ひいては、BTBT誘導体(またはDNTT誘導体)の製造方法を提供することにある。 As described above, the known and commonly used BTBT ring (or DNT ring) manufacturing method has problems in terms of an industrial manufacturing method. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a BTBT derivative (or DNTT derivative) in which the above-mentioned problems are solved. Specifically, the reaction proceeds at low temperature (200 ° C or less) in the atmosphere without adding a sulfur source substance separately and without using corrosive, irritating, toxic, or ignitable raw materials. It is an object of the present invention to provide a method for constructing a BTBT ring (or DNT ring), and thus to provide a method for producing a BTBT derivative (or DNT T derivative).

本発明者らは鋭意検討を行い、一般式(2)で表される化合物を出発化合物(反応物)として用いることでBTBT環(またはDNTT環)が形成され、一般式(1)で表されるBTBT誘導体(またはDNTT誘導体)が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。 The present inventors have conducted diligent studies, and by using the compound represented by the general formula (2) as a starting compound (reactant), a BTBT ring (or DNT ring) is formed, which is represented by the general formula (1). We have found that a BTBT derivative (or DNTT derivative) can be obtained, and have completed the present invention.

Figure 0007047608000001
(1)
Figure 0007047608000001
(1)

Figure 0007047608000002
(2)
Figure 0007047608000002
(2)

(各式中、mは0または1を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基、またはアリール基を表し(Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)、Xはハロゲン原子を表す(Xはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)。) (In each formula, m represents 0 or 1, and R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, a carbonyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a carbon atom number. Represents an alkoxy group from 1 to 20, an alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group (R 1 may be the same or different), and X represents a halogen atom (X represents a halogen atom). They may be the same or different.).).

本発明によれば、硫黄源物質の別途添加なく、200℃以下の低温かつ大気下反応で、BTBT誘導体(またはDNTT誘導体)を製造することができる。したがって、グリーンケミストリーに適合可能なBTBT誘導体(またはDNTT誘導体)の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a BTBT derivative (or DNTT derivative) can be produced by a low temperature of 200 ° C. or lower and an atmospheric reaction without the addition of a sulfur source substance. Therefore, it is possible to provide a method for producing a BTBT derivative (or DNTT derivative) that is compatible with green chemistry.

以下、本発明の製造方法について説明する。本発明の製造スキームは次のとおりである。 Hereinafter, the production method of the present invention will be described. The manufacturing scheme of the present invention is as follows.

Figure 0007047608000003
(S1)
(ただし、R、m、Xは前記と同義。)
Figure 0007047608000003
(S1)
(However, R1 , m, and X are synonymous with the above.)

(Rについて)
一般式(1)および(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、水酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基、またはアリール基であり、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよい。
(About R 1 )
In the general formulas (1) and (2), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, a carbonyl group, and a carbon atom. Alkyl groups of numbers 1 to 20, alkoxy groups of 1 to 20 carbon atoms, alkylsulfanyl groups of 1 to 20 carbon atoms, or aryl groups, and the plurality of R1s may be the same or different from each other. good.

炭素原子数1から20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、n-オクチル基、tert-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル基、2,2-ジメチルヘプチル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、1-メチルデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、1-ヘキシルヘプチル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-エイコシル基等をあげることができ(これらは例示であって、炭素原子数1から20のアルキル基としては、これらに限定されるものではない。)、さらに、これらはハロゲン原子で置換されていてもよい(例えば、トリフルオロメチル基など)。なお、本発明において、アルキル基は、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アルキルシクロアルキル基であってもよい。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group and an n-hexyl. Group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclohexylmethyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, n-nonyl group, 2,2-dimethylheptyl group, 2,6-dimethyl-4-heptyl group, 3,5 5-trimethylhexyl group, n-decyl group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, 1-hexylheptyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group. Groups, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group and the like can be mentioned (these are examples, and the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is not limited thereto. In addition, they may be substituted with halogen atoms (eg, trifluoromethyl group, etc.). In the present invention, the alkyl group may be a cycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group, or an alkylcycloalkyl group.

炭素原子数1から20のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、4-メチル-2-ペンチルオキシ基、3,3-ジメチルブチルオキシ基、2-エチルブチルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、1-メチルヘキシルオキシ基、シクロヘキシルメチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、tert-オクチルオキシ基、1-メチルヘプチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、2-プロピルペンチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、2,2-ジメチルヘプチルオキシ基、2,6-ジメチル-4-ヘプチルオキシ基、3,5,5-トリメチルヘキシルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、1-メチルデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、1-ヘキシルヘプチルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-ヘプタデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-エイコシルオキシ基等をあげることができる(これらは例示であって、炭素原子数1から20のアルコキシ基としては、これらに限定されるものではない。)。なお、本発明において、アルコキシ基は、シクロアルキルオキシ基、シクロアルキルアルキルオキシ基、アルキルシクロアルキルオキシ基であってもよい。 Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propyloxy group, an isopropyloxy group, an n-butyloxy group, an isobutyloxy group, an n-pentyloxy group and an isopentyloxy group. Neopentyloxy group, n-hexyloxy group, 1-methylpentyloxy group, 4-methyl-2-pentyloxy group, 3,3-dimethylbutyloxy group, 2-ethylbutyloxy group, n-heptyloxy group, 1-Methylhexyloxy group, Cyclohexylmethyloxy group, n-octyloxy group, tert-octyloxy group, 1-methylheptyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 2-propylpentyloxy group, n-nonyloxy group, 2 , 2-Dimethylheptyloxy group, 2,6-dimethyl-4-heptyloxy group, 3,5,5-trimethylhexyloxy group, n-decyloxy group, n-undecyloxy group, 1-methyldecyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tridecyloxy group, 1-hexylheptyloxy group, n-tetradecyloxy group, n-pentadecyloxy group, n-hexadecyloxy group, n-heptadecyloxy group, n- Examples thereof include an octadecyloxy group and an n-eicosyloxy group (these are examples, and the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is not limited thereto). In the present invention, the alkoxy group may be a cycloalkyloxy group, a cycloalkylalkyloxy group, or an alkylcycloalkyloxy group.

炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基としては、例えば、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、n-プロピルスルファニル基、イソプロピルスルファニル基、n-ブチルスルファニル基、イソブチルスルファニル基、n-ペンチルスルファニル基、イソペンチルスルファニル基、ネオペンチルスルファニル基、n-ヘキシルスルファニル基、1-メチルペンチルスルファニル基、4-メチル-2-ペンチルスルファニル基、3,3-ジメチルブチルスルファニル基、2-エチルブチルスルファニル基、n-ヘプチルスルファニル基、1-メチルヘキシルスルファニル基、シクロヘキシルメチルスルファニル基、n-オクチルスルファニル基、tert-オクチルスルファニル基、1-メチルヘプチルスルファニル基、2-エチルヘキシルスルファニル基、2-プロピルペンチルスルファニル基、n-ノニルスルファニル基、2,2-ジメチルヘプチルスルファニル基、2,6-ジメチル-4-ヘプチルスルファニル基、3,5,5-トリメチルヘキシルスルファニル基、n-デシルスルファニル基、n-ウンデシルスルファニル基、1-メチルデシルスルファニル基、n-ドデシルスルファニル基、n-トリデシルスルファニル基、1-ヘキシルヘプチルスルファニル基、n-テトラデシルスルファニル基、n-ペンタデシルスルファニル基、n-ヘキサデシルスルファニル基、n-ヘプタデシルスルファニル基、n-オクタデシルスルファニル基、n-エイコシルスルファニル基等をあげることができる(これらは例示であって、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基としては、これらに限定されるものではない。)。なお、本発明において、アルキルスルファニル基は、シクロアルキルスルファニル基、シクロアルキルアルキルスルファニル、アルキルシクロアルキルスルファニル基であってもよい。 Examples of the alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms include methylsulfanyl group, ethylsulfanyl group, n-propylsulfanyl group, isopropylsulfanyl group, n-butylsulfanyl group, isobutylsulfanyl group, n-pentylsulfanyl group and iso. Pentylsulfanyl group, neopentylsulfanyl group, n-hexylsulfanyl group, 1-methylpentylsulfanyl group, 4-methyl-2-pentylsulfanyl group, 3,3-dimethylbutylsulfanyl group, 2-ethylbutylsulfanyl group, n- Heptylsulfanyl group, 1-methylhexylsulfanyl group, cyclohexylmethylsulfanyl group, n-octylsulfanyl group, tert-octylsulfanyl group, 1-methylheptylsulfanyl group, 2-ethylhexylsulfanyl group, 2-propylpentylsulfanyl group, n- Nonylsulfanyl group, 2,2-dimethylheptylsulfanyl group, 2,6-dimethyl-4-heptylsulfanyl group, 3,5,5-trimethylhexylsulfanyl group, n-decylsulfanyl group, n-undecylsulfanyl group, 1 -Methyldecylsulfanyl group, n-dodecylsulfanyl group, n-tridecylsulfanyl group, 1-hexylheptylsulfanyl group, n-tetradecylsulfanyl group, n-pentadecylsulfanyl group, n-hexadecylsulfanyl group, n-hepta Examples thereof include a decylsulfanyl group, an n-octadecylsulfanyl group, an n-eicosylsulfanyl group, and the like (these are examples, and the alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms is not limited thereto. not.). In the present invention, the alkylsulfanil group may be a cycloalkylsulfanil group, a cycloalkylalkylsulfanil group, or an alkylcycloalkylsulfanil group.

アリール基としては、置換基としてアルキル基やハロゲン原子(ハロゲノ基)を有してもよい芳香族基(芳香族炭化水素基または複素芳香族基)であれば、特に限定されるものではなく、例えば、
フェニル基、ナフチル基、アズレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、アセナフチレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ビフェニルから誘導される一価基、p-ターフェニルから誘導される一価基、p-クォーターフェニルから誘導される一価基等の芳香族炭化水素基;
o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、2,4-キシリル基、2,6-キシリル基、メシチル基、ジュリル基、4-エチルフェニル基、4-n-プロピルフェニル基、4-イソプロピルフェニル基、4-n-ブチルフェニル基、4-n-ペンチルフェニル基、4-n-ヘキシルフェニル基、4-n-デカフェニル基、4-ステアリルフェニル基、9,9-ジヘキシルフルオレニル基等の置換基としてアルキル基を有する芳香族炭化水素基;
4-フルオロフェニル基、2,6-ジフルオロフェニル基、4-クロロフェニル基、2,3,4,5,6-パーフルオロフェニル基等の置換基としてハロゲン原子を有する芳香族炭化水素基;
The aryl group is not particularly limited as long as it is an aromatic group (aromatic hydrocarbon group or heteroaromatic group) which may have an alkyl group or a halogen atom (halogeno group) as a substituent. for example,
From a phenyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, an anthrasenyl group, a phenanthrenyl group, an acenaphthylenyl group, an acenaphthenyl group, a fluorenyl group, a naphthacenyl group, a pyrenyl group, a chrysenyl group, a perylenyl group, a monovalent group derived from biphenyl, and p-terphenyl. Aromatic hydrocarbon groups such as derived monovalent groups and monovalent groups derived from p-quarterphenyl;
o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2,4-xylyl group, 2,6-xylyl group, mesityl group, juryl group, 4-ethylphenyl group, 4-n-propylphenyl group, 4 -Isopropylphenyl group, 4-n-butylphenyl group, 4-n-pentylphenyl group, 4-n-hexylphenyl group, 4-n-decaphenyl group, 4-stearylphenyl group, 9,9-dihexylfluore An aromatic hydrocarbon group having an alkyl group as a substituent such as an nyl group;
An aromatic hydrocarbon group having a halogen atom as a substituent such as a 4-fluorophenyl group, a 2,6-difluorophenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 2,3,4,5,6-perfluorophenyl group;

ピロリル基、チエニル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ジベンゾチオフェンから誘導される一価基等の複素芳香族基;
2-メチルチエニル基、2-ブチルチエニル基、2-ヘキシルチエニル基等の置換基としてアルキル基を有する複素芳香族基;等をあげることができる。
Complex aromatic groups such as pyrrolyl group, thienyl group, oxadiazolyl group, pyridyl group, benzothienyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, monovalent group derived from dibenzothiophene;
Examples thereof include a heteroaromatic group having an alkyl group as a substituent such as a 2-methylthienyl group, a 2-butylthienyl group, and a 2-hexylthienyl group; and the like.

(Xについて)
一般式(2)において、二つあるXは、互いに同一であっても異なっていてもよく、それぞれ、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子等のハロゲン原子を表し、好ましくはそれぞれフッ素原子、塩素原子または臭素原子である。
(About X)
In the general formula (2), the two Xs may be the same or different from each other, and each represents a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and preferably each of them is a fluorine atom. , Chlorine atom or bromine atom.

(一般式(2)で表される具体的化合物)
一般式(2)で表される化合物として、具体的に、次の化合物をあげることができるが、これらに限定されるものではない。
(Specific compound represented by the general formula (2))
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 0007047608000004
Figure 0007047608000004

(一般式(1)で表される具体的化合物)
一般式(1)で表される化合物として、具体的に、次の化合物をあげることができるが、これらに限定されるものではない。
(Specific compound represented by the general formula (1))
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 0007047608000005
Figure 0007047608000005

(本発明の合成条件)
本発明の反応における反応温度は、該反応が進行する温度であれば特に限定されず、室温から300℃の範囲であるが、80から250℃であることが好ましい。80℃未満であると反応が遅いため実用的でなく、250℃を超えると生成物が分解することがある。
(Synthetic conditions of the present invention)
The reaction temperature in the reaction of the present invention is not particularly limited as long as it is the temperature at which the reaction proceeds, and is in the range of room temperature to 300 ° C., but is preferably 80 to 250 ° C. Below 80 ° C, the reaction is slow and impractical, and above 250 ° C, the product may decompose.

反応溶媒は、使用しなくても構わないが、撹拌効率と反応均一性から使用した方が好ましい。反応溶媒は公知慣用のものを使用することができ、これらを例示すると、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、ドデカン、オクタデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、テトラリン等の炭化水素系溶媒;
ジクロロメタン、クロロホルム、ジブロモメタン、ジクロロエタン、ジブロモエタン、1,1,2-トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモプロパン等のハロゲン系溶媒;
トルエン、エチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、n-ブチルベンゼン、n-アミルベンゼン、n-ヘキシルベンゼン、デカリン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、1,2,4-トリクロロベンゼン、ブロモベンゼン、ブロモナフタレン等の芳香族系溶媒;
アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;
The reaction solvent may not be used, but it is preferably used from the viewpoint of stirring efficiency and reaction uniformity. As the reaction solvent, known and commonly used ones can be used.
Hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, nonane, decane, dodecane, octadecane, cyclohexane, methylcyclohexane, tetralin;
Halogen solvents such as dichloromethane, chloroform, dibromomethane, dichloroethane, dibromoethane, 1,1,2-trichloroethane, dichloropropane, dibromopropane;
Toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, n-butylbenzene, n-amylbenzene, n-hexylbenzene, decalin, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, bromo Aromatic solvents such as benzene and bromonaphthalene;
Ketone solvents such as acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone;

ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラメチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等のエーテル系溶媒;
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒;
Ether-based solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, tetramethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and diphenyl ether;
Ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, propylene glycol methyl ether acetate;

N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアルデヒド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;
1,3-ジメチル-2-イミダゾリンジノン、N,N′-ジメチルプロピレン尿素等の尿素系溶媒;
ジメチルスルホキシド、スルホランなどのスルホキシド系溶媒;等をあげることができる。
Amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformaldehyde, N, N-dimethylacetamide;
Urea-based solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolindinone, N, N'-dimethylpropylene urea;
Sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and the like can be mentioned.

以上の溶媒の中でも、沸点80℃以上の溶媒が好ましく、特に、反応収率の点から、エーテル系溶媒、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒等の極性溶媒や、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒が好ましい。また、前記溶媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。 Among the above solvents, a solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher is preferable, and in particular, from the viewpoint of reaction yield, polar solvents such as ether-based solvents, amide-based solvents and sulfoxide-based solvents, hydrocarbon-based solvents and aromatic solvents are used. Is preferable. In addition, the solvent can be used alone or in combination of two or more.

反応雰囲気は、大気下、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素等、特に制限を受けない。 The reaction atmosphere is not particularly limited to the atmosphere, oxygen, nitrogen, argon, carbon dioxide and the like.

本発明の製造方法においては、反応を効率的に進行させるために、添加剤を加えてもよい。これらを例示すると、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等の炭酸水素塩;
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等の炭酸塩;
リン酸ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸二アンモニウム等のリン酸塩;
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等の水酸化物、
フッ化カリウム、フッ化セシウム、テトラブチルアンモニウムフルオリド等のフッ化物;
ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムtert-ブトキシド等のアルコキシド;
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルモルホリン、N-メチルピロリジン、N-メチルピペリジン、1,8-ジアザ-ビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン、1,4-ジアザ-ビシクロ[2.2.2]オクタン等の第3級アミン;
ピリジン、ピコリン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジン、t-ブチルピリジン、2,3-ジメチルピリジン、2,4-ジメチルピリジン、2,5-ジメチルピリジン、2,6-ジメチルピリジン、3,5-ジメチルピリジン、2-メチル-5-エチル-ピリジン、2,6-ジイソプロピルピリジン、2,6-ジtーブチルピリジン等のピリジン誘導体;等をあげることができる。
In the production method of the present invention, additives may be added in order to allow the reaction to proceed efficiently. To exemplify these,
Bicarbonates such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate;
Carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate;
Phosphates such as sodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, diammonium phosphate;
Hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide, etc.
Fluoride such as potassium fluoride, cesium fluoride, tetrabutylammonium fluoride;
Alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium tert-butoxide;
Trimethylamine, triethylamine, tributylamine, diisopropylethylamine, N-methylmorpholine, N-methylpyrrolidin, N-methylpiperidine, 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4-diaza -Primary amines such as bicyclo [2.2.2] octane;
Pyridine, picolin, ethyl pyridine, propyl pyridine, butyl pyridine, t-butyl pyridine, 2,3-dimethyl pyridine, 2,4-dimethyl pyridine, 2,5-dimethyl pyridine, 2,6-dimethyl pyridine, 3,5- Pyridine derivatives such as dimethylpyridine, 2-methyl-5-ethyl-pyridine, 2,6-diisopropylpyridine, 2,6-dit-butylpyridine; and the like can be mentioned.

以上の添加剤の中でも、反応収率向上の点から、炭酸水素塩、炭酸塩、水酸化物塩が好ましい。 Among the above additives, hydrogen carbonate, carbonate, and hydroxide salt are preferable from the viewpoint of improving the reaction yield.

前記添加剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用でき、その使用量は、BTBT誘導体(またはDNTT誘導体)が得られる範囲であれば特に制限されず、反応を効果的に進めるという観点から、一般式(2)の化合物に対し、0.2から60モルが好ましく、0.4から30モルがより好ましく、1から12モルがさらに好ましい。 The additive can be used alone or in combination of two or more, and the amount thereof is not particularly limited as long as a BTBT derivative (or DNTT derivative) can be obtained, and the reaction can be effectively promoted. With respect to the compound of the general formula (2), 0.2 to 60 mol is preferable, 0.4 to 30 mol is more preferable, and 1 to 12 mol is further preferable.

以下、実施例により、さらに本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(高速液体クロマトグラフィー測定)
BTBTの存在を高速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略することがある。)で確認する場合、島津製作所社製のHPLC(装置の構成は以下のとおり:システムコントローラ:SCL-10ADVP、送液ユニット:LC-10ADvp、カラムオーブン:CTO-10ASVP、オートサンプラ:SIL-10ADVP、検出器:SPD-M10AVP。)を用いた。カラムには、Phenomenex社製のKinetex5μmカラム(固定相:C18、粒子系:5μm、長さ:100mm、内径:4.6mm)を用い、流速:1.0ml/min、溶離液:アセトニトリル/水/テトラヒドロフラン=50/50/0→50/0/50(リニアグラジエント:10min)、測定時間:20min、検出波長:340nm、カラム温度:40℃、インジェクション量:1uLの条件で測定した。測定溶液は、試料のテトラヒドロフラン(安定剤不含)溶液(0.1質量%)を、ろ過(孔径:0.22um)することで調整した。
(水素イオン指数測定)
水素イオン指数(pH)は、ワットマン製のpH試験紙2600-100Aによって測定した。
(目的化合物BTBTの収率)
目的化合物BTBTの収率は「((実際に得られたBTBTの収量(物質量))×100)/(理論収量(物質量))」で求めた。ここで、該理論収量(物質量)は、出発化合物にo-クロロベンジルジスルフィドを用いた場合(実施例)、「出発化合物の仕込量(物質量)」であり、出発化合物にo-クロロベンズアルデヒドまたはα,α-ジクロロトルエンを用いた場合(参考例および比較例)、「出発化合物の仕込量(物質量)×0.5」である。後者について、出発化合物1molから理論上BTBTが0.5mol生成することによる。
(合成例1:o-クロロベンジルジスルフィドの合成方法)
300mLの3つ口フラスコにo-クロロベンジルクロリド50.0g(310mmol)、チオ硫酸ナトリウム5水和物73.4g(296mmol)、ジメチルスルホキシド102mLを加え、80℃で8時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、水200mLを加え、析出した固体をろ過した。得られた固体を水、メタノールで洗浄することによりo-クロロベンジルジスルフィドの白色結晶43.0g(収率87.9%)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):δ7.40-7.33(m,2H),δ7.28-7.18(m,6H),δ3.79(s,4H).
(実施例1)
10mLの2つ口フラスコにo-クロロベンジルジスルフィド0.30g(0.95mmol)、70%(実測値は73%。以下同様)水硫化ナトリウム0.073g(0.95mmol)、ジメチルスルホキシド0.90mLを加え、大気下180℃で2時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、メタノール2mLを加え、析出した固体をろ過した。得られた固体を水、アセトンで洗浄することによりBTBTの淡黄色結晶0.025g(収率11%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl):7.85-7.95ppm(m,4H),7.39-7.50ppm(m,4H).
(High performance liquid chromatography measurement)
When confirming the existence of BTBT by high performance liquid chromatography (hereinafter, may be abbreviated as HPLC), HPLC manufactured by Shimadzu Corporation (device configuration is as follows: system controller: SCL-10ADVP, liquid transfer unit). : LC-10ADVP, column oven: CTO-10ASVP, autosampler: SIL-10ADVP, detector: SPD-M10AVP.) Was used. A Kinetex 5 μm column (stationary phase: C18, particle system: 5 μm, length: 100 mm, inner diameter: 4.6 mm) manufactured by Phenomenex was used as the column, and the flow velocity: 1.0 ml / min, eluent: acetonitrile / water /. Measurement was performed under the conditions of acetonitrile = 50/50/0 → 50/0/50 (linear gradient: 10 min), measurement time: 20 min, detection wavelength: 340 nm, column temperature: 40 ° C., and injection amount: 1 uL. The measurement solution was prepared by filtering (pore diameter: 0.22 um) a solution of the sample in tetrahydrofuran (without stabilizer) (0.1% by mass).
(Measurement of hydrogen ion index)
The hydrogen ion index (pH) was measured with Whatman's pH test paper 2600-100A.
(Yield of target compound BTBT)
The yield of the target compound BTBT was determined by "((Yield of actually obtained BTBT (amount of substance)) x 100) / (Theoretical yield (amount of substance))". Here, the theoretical yield (amount of substance) is the "amount of substance charged (amount of substance) of the starting compound" when o-chlorobenzyldisulfide is used as the starting compound (Example), and o-chlorobenzaldehyde is used as the starting compound. Or, when α, α-dichlorotoluene is used (reference example and comparative example), it is “amount of starting compound charged (amount of substance) × 0.5”. The latter is due to the theoretical production of 0.5 mol of BTBT from 1 mol of the starting compound.
(Synthesis Example 1: Method for synthesizing o-chlorobenzyl disulfide)
To a 300 mL three-necked flask, 50.0 g (310 mmol) of o-chlorobenzyl chloride, 73.4 g (296 mmol) of sodium thiosulfate pentahydrate, and 102 mL of dimethyl sulfoxide were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 8 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, 200 mL of water was added, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was washed with water and methanol to obtain 43.0 g (yield 87.9%) of white crystals of o-chlorobenzyl disulfide.
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.40-7.33 (m, 2H), δ7.28-7.18 (m, 6H), δ3.79 (s, 4H).
(Example 1)
0.30 g (0.95 mmol) of o-chlorobenzyl disulfide, 70% (measured value is 73%. The same applies hereinafter) 0.073 g (0.95 mmol) of sodium hydrosulfide, 0.90 mL of dimethyl sulfoxide in a 10 mL two-necked flask. Was added, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 2 hours under the atmosphere. The reaction solution was cooled to room temperature, 2 mL of methanol was added, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was washed with water and acetone to obtain 0.025 g (yield 11%) of pale yellow crystals of BTBT.
1 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): 7.85-7.95 ppm (m, 4H), 7.39-7.50 ppm (m, 4H).

(実施例2)
実施例1において70%水硫化ナトリウムに代え、炭酸水素ナトリウム0.16g(1.9mmol)を用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、BTBTの淡黄色結晶0.094g(収率41%)を得た。
(実施例3)
実施例1において70%水硫化ナトリウムに代え、水酸化ナトリウム0.076g(1.9mmol)を用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、BTBTの淡黄色結晶0.074g(収率32%)を得た。
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.16 g (1.9 mmol) of sodium hydrogen carbonate was used instead of 70% sodium hydrosulfide in Example 1, and 0.094 g (yield 41) of pale yellow crystals of BTBT was used. %) Was obtained.
(Example 3)
The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.076 g (1.9 mmol) of sodium hydroxide was used instead of 70% sodium hydrosulfide in Example 1, and 0.074 g (yield 32) of pale yellow crystals of BTBT was used. %) Was obtained.

(実施例4)
実施例1において70%水硫化ナトリウムに代え、水酸化カリウム0.11g(1.9mmol)を用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、BTBTの淡黄色結晶0.058g(収率25%)を得た。
(実施例5)
実施例1において70%水硫化ナトリウムに代え、炭酸水素ナトリウム0.16g(1.9mmol)を用い、ジメチルスルホキシドに代え、N,N-ジメチルアセトアミド0.9mLを用いた以外、実施例1と同様の操作を行い、BTBTの淡黄色結晶0.068g(収率30%)を得た。
(参考例1)
特許文献3に従って、50mLの2つ口フラスコにo-クロロベンズアルデヒド0.35g(2.5mmol)、70%水硫化ナトリウム0.39g(5mmol)、N-メチル-2-ピロリドン7mLを加え、180℃で3時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、飽和塩化アンモニウム水溶液100mLに加え、析出した固体をろ過した。得られた固体を水、アセトンで洗浄することによりBTBTの淡黄色結晶0.11g(収率37%)を得た。
(比較例1)
(Example 4)
The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.11 g (1.9 mmol) of potassium hydroxide was used instead of 70% sodium hydrosulfide in Example 1, and 0.058 g of pale yellow crystals of BTBT (yield 25). %) Was obtained.
(Example 5)
Same as Example 1 except that 0.16 g (1.9 mmol) of sodium hydrogen carbonate was used instead of 70% sodium hydrosulfide, and 0.9 mL of N, N-dimethylacetamide was used instead of dimethyl sulfoxide. To obtain 0.068 g (yield 30%) of pale yellow crystals of BTBT.
(Reference example 1)
According to Patent Document 3, 0.35 g (2.5 mmol) of o-chlorobenzaldehyde, 0.39 g (5 mmol) of 70% sodium hydrosulfide, and 7 mL of N-methyl-2-pyrrolidone were added to a 50 mL two-necked flask, and the temperature was 180 ° C. Was stirred for 3 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, added to 100 mL of a saturated aqueous solution of ammonium chloride, and the precipitated solid was filtered. The obtained solid was washed with water and acetone to obtain 0.11 g (yield 37%) of pale yellow crystals of BTBT.
(Comparative Example 1)

参考例1において、フラスコサイズを10mLとし、70%水硫化ナトリウム、N-メチル-2-ピロリドンの仕込量をそれぞれ0.097g(1.3mmol)、1.3mLとした以外、参考例1と同様の操作を行ったところ、BTBTの生成こそ確認できたが、微量ゆえ、単離できなかった(実質収率0%)。 Same as Reference Example 1 except that the flask size was 10 mL and the charged amounts of 70% sodium hydrosulfide and N-methyl-2-pyrrolidone were 0.097 g (1.3 mmol) and 1.3 mL, respectively. Although the formation of BTBT was confirmed, it could not be isolated due to the small amount (substantial yield 0%).

(比較例2)
特許文献6の例7に記載の方法に従って、10mLの2つ口フラスコにα,α-ジクロロトルエン1.25g(7.8mmol)、硫黄0.27g(8.3mmol)を加え、230℃、3時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、得られた黒色固体をHPLCで分析したところ、BTBTの生成は確認できなかった。また、反応中にガスが発生し、該ガスを吸収させた水は強酸性(pH1)を示した。
(比較例3)
特許文献6の例7に記載の方法に従って、10mLの2つ口フラスコにα,α-ジクロロトルエン1.25g(7.8mmol)、硫黄0.27g(8.3mmol)を加え、260℃、3時間撹拌した。反応液を室温に冷却し、得られた黒色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム)によって精製することで、BTBTの淡黄色結晶0.018g(収率1.9%)を得た。また、反応中にガスが発生し、該ガスを吸収させた水は強酸性(pH1)を示した。
(Comparative Example 2)
According to the method described in Example 7 of Patent Document 6, 1.25 g (7.8 mmol) of α, α-dichlorotoluene and 0.27 g (8.3 mmol) of sulfur were added to a 10 mL two-necked flask, and the temperature was 230 ° C., 3 Stirred for hours. When the reaction solution was cooled to room temperature and the obtained black solid was analyzed by HPLC, the formation of BTBT could not be confirmed. In addition, gas was generated during the reaction, and the water in which the gas was absorbed showed strong acidity (pH 1).
(Comparative Example 3)
According to the method described in Example 7 of Patent Document 6, 1.25 g (7.8 mmol) of α, α-dichlorotoluene and 0.27 g (8.3 mmol) of sulfur are added to a 10 mL two-necked flask, and the temperature is 260 ° C., 3 Stirred for hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the obtained black solid was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform) to obtain 0.018 g (yield 1.9%) of pale yellow crystals of BTBT. In addition, gas was generated during the reaction, and the water in which the gas was absorbed showed strong acidity (pH 1).

公知のBTBT環形成反応の中で、腐食性・刺激性・毒性・発火性のある原料を用いないものについて、比較のための対照実験を実施した(参考例1、比較例1から3)。 Among the known BTBT ring forming reactions, control experiments for comparison were carried out for those using no corrosive, irritating, toxic or ignitable raw materials (Reference Examples 1, Comparative Examples 1 to 3).

ベンジルクロリド誘導体を出発化合物とするもの(特許文献6など)については、目的化合物BTBTを得るに当たって200℃以上の高温が必要であること、反応中に酸性ガスが発生すること―――以上を実際に確認した(比較例2および3)。 For compounds using a benzyl chloride derivative as a starting compound (Patent Document 6, etc.), a high temperature of 200 ° C. or higher is required to obtain the target compound BTBT, and acid gas is generated during the reaction. (Comparative Examples 2 and 3).

o-クロロベンズアルデヒドを出発化合物とするもの(特許文献3など)については、硫黄源となる物質の添加を、化学反応式で決まる物質量以上添加すれば、目的化合物を得ることができるが(参考例1)、化学反応式で決まる物質量以下にすると、実質収率は0%となった(比較例1)。 For compounds starting from o-chlorobenzaldehyde (Patent Document 3, etc.), the target compound can be obtained by adding a substance that is a source of sulfur in an amount equal to or greater than the amount determined by the chemical reaction formula (reference). Example 1) When the amount of substance was less than or equal to the amount determined by the chemical reaction formula, the real yield was 0% (Comparative Example 1).

一方、本発明においては、実施例に示したとおり、硫黄源となる物質を別途添加することなく(実施例5では、溶媒および添加剤ともに硫黄原子を含有していない。)、大気下・低温(200℃以下)反応にて、目的化合物BTBTを得ることができる。 On the other hand, in the present invention, as shown in Examples, no sulfur source substance is added separately (in Example 5, neither the solvent nor the additive contains sulfur atoms), and the temperature is low in the atmosphere. The target compound BTBT can be obtained by a reaction (200 ° C. or lower).

本発明の製造方法により得られる芳香族化合物(BTBT誘導体またはDNTT誘導体)は、例えば有機半導体の材料や、有機半導体の材料の原料として用いることができる。 The aromatic compound (BTBT derivative or DNTT derivative) obtained by the production method of the present invention can be used, for example, as a material for an organic semiconductor or a raw material for an organic semiconductor material.

Claims (1)

一般式(1)で表される化合物の製造方法であって、
一般式(2)で表される化合物を原料として用いることを特徴とする、一般式(1)で表される化合物の製造方法。
Figure 0007047608000006
(1)
Figure 0007047608000007
(2)
(各式中、mは0または1を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、炭素原子数1から20のアルキルスルファニル基、またはアリール基を表し(Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)、Xはハロゲン原子を表す(Xはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)。)
A method for producing a compound represented by the general formula (1).
A method for producing a compound represented by the general formula (1), which comprises using the compound represented by the general formula (2) as a raw material.
Figure 0007047608000006
(1)
Figure 0007047608000007
(2)
(In each formula, m represents 0 or 1, and R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms. Represents an alkoxy group, an alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group ( R1 may be the same or different), and X represents a halogen atom (X is the same). It may or may not be different.).).
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