JP7578714B2 - 化合物 - Google Patents
化合物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7578714B2 JP7578714B2 JP2022562877A JP2022562877A JP7578714B2 JP 7578714 B2 JP7578714 B2 JP 7578714B2 JP 2022562877 A JP2022562877 A JP 2022562877A JP 2022562877 A JP2022562877 A JP 2022562877A JP 7578714 B2 JP7578714 B2 JP 7578714B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- organic
- independently
- alkyl
- substituent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D495/04—Ortho-condensed systems
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/611—Charge transfer complexes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/653—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only oxygen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/655—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
- H10K39/30—Devices controlled by radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
- H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
- H10K85/215—Fullerenes, e.g. C60 comprising substituents, e.g. PCBM
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
Description
EAG-EDG-EAG
(I)
式中、EDGは、式(II)の電子供与性基であり、各EAGは、独立して、式(III)の電子受容性基であり、
各Yは、独立して、O、S、Se、NR8、又はC(R9)2(R8及びR9は、独立して、各出現時において、H又は置換基から選択される)であり、
Ar3及びAr4が、独立して、各出現時において、単環式若しくは多環式芳香族基又はヘテロ芳香族基であり、
R1及びR2が、独立して、各出現時において、置換基であり、
R3~R6は、各々独立して、H又は置換基であり、
Z1が、直接結合であるか、又はZ1が、置換基R4とともにAr1を形成し、Ar1が、単環式若しくは多環式芳香族又はヘテロ芳香族基であり、
Z2が、直接結合であるか、又はZ2が、置換基R5とともにAr2を形成し、Ar2が、単環式若しくは多環式芳香族又はヘテロ芳香族基であり、
pが、0、1、2、又は3であり、
qが、0、1、2、又は3であり、
R10が、各出現時において、H又は置換基であり、
----が、EDGへの連結位置を表し、
R7は、各出現時において、H又は置換基であり、ただし、少なくとも1つのR7は、CNである。
直鎖状、分岐状、又は環状C1-20アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子が、O、S、NR12、CO、又はCOOで置き換えられていてもよく、R12が、C1-12ヒドロカルビルであり、前記C1-20アルキルの1つ以上のH原子が、Fで置き換えられていてもよい)、及び
式-(Ak)u-(Ar6)vの基(Akは、1つ以上のC原子が、O、S、CO、又はCOOで置き換えられてもよいC1-14アルキレン鎖であり、uは、0又は1であり、Ar6は、各出現時において、独立して、非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている芳香族又はヘテロ芳香族基であり、vは、少なくとも1である)からなる群から選択される。
H、
C1-21アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子が、O、S、COO、又はCOで置き換えられていてもよい)、及び
芳香族又はヘテロ芳香族基Ar6(非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている)から選択される。
EAG-EDG-EAG
(I)
式中、EDGは、式(II)の電子供与性基であり、各EAGは、式(III)の電子受容性基である。
各Xが、独立して、O又はSであり、
各Yは、独立して、O、S、Se、NR8、又はC(R9)2(R8及びR9は、独立して、各出現時において、H又は置換基から選択される)であり、
Ar3及びAr4が、独立して、各出現時において、単環式若しくは多環式芳香族基又はヘテロ芳香族基であり、
R1及びR2が、独立して、各出現時において、置換基であり、
R3~R6は、各々独立して、H又は置換基であり、
Z1は、直接結合であるか、又はZ1は、置換基R4とともにAr1を形成し、Ar1は、単環式若しくは多環式芳香族又はヘテロ芳香族基であり、
Z2が、直接結合であるか、又はZ2が、置換基R5とともにAr2を形成し、Ar2が、単環式若しくは多環式芳香族又はヘテロ芳香族基であり、
pは、0、1、2、又は3であり、
qは、0、1、2、又は3である。
直鎖状、分岐状、又は環状C1-20アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子は、O、S、NR12、CO、又はCOOで置き換えられていてもよく、R12は、C1-12ヒドロカルビルであり、C1-20アルキルの1つ以上のH原子は、Fで置き換えられていてもよい)、及び
式-(Ak)u-(Ar6)vの基(Akは、1つ以上のC原子が、O、S、CO、又はCOOで置き換えられていてもよいC1-14アルキレン鎖であり、uは、0又は1であり、Ar6は、各出現時において、独立して、非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている芳香族又はヘテロ芳香族基であり、vは、少なくとも1であり、任意選択的に1、2、若しくは3である)からなる群から選択される。
H;
F:
線状又は分岐状C1-21アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子は、O、S、COO、又はCOで置き換えられていてもよい)、及び
芳香族又はヘテロ芳香族基Ar6(非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている)から選択される。
R10は、H又は置換基であり、
----が、EDGへの連結位置を表し、
R7は、各出現時において、H又は置換基であり、ただし、少なくとも1つのR7は、CNである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(I)の化合物及び電子供与体を含む組成物の唯一の電子受容体である。いくつかの実施形態では、組成物は、1つ以上の更なる電子受容体を含んでもよい。1つ以上の更なる受容体は、フラーレン及び非フラーレン受容体(NFA)から選択されてもよい。
供与体(p型)化合物は特に限定されず、有機ポリマー及び非ポリマー性有機分子を含む当業者に既知の電子供与材料から適切に選択することができる。p型化合物は、式(I)の化合物のLUMOよりも深い(真空から更に深い)HOMOを有する。任意選択的に、p型供与体のHOMOレベルと、式(I)のn型受容体化合物のLUMOレベルとの間のギャップは、1.4eV未満である。好適には、供与体材料及び受容体材料は、II型界面を形成する。
Y40及びY41は、各々独立して、O、S、NX71であり、X71は、CN又はCOOR40であるか、又はCX60X61であり、X60及びX61は、各々独立して、CN、CF3、又はCOOR40から選択され、
W40及びW41は、各々独立して、O、S、NX71であり、X71は、CN又はCOOR40であるか、又はCX60X61であり、X60及びX61は、各々独立して、CN、CF3、又はCOOR40であり、
R40は、各出現時において、H又は置換基、好ましくはH又はC1-20ヒドロカルビル基である。
本明細書に記載される式(I)の化合物は、光応答性デバイス、好ましくはOPDのバルクヘテロ接合層内の電子受容体として提供されてもよい。
n-ブチルリチウム(97.4ml、1.6M、0.16mol)を、THF(100ml)中のチエノ[3,2-b]チオフェン(1)(10g、0.07mol)の溶液に-78℃で添加し、混合物を25℃で1時間撹拌した。-78℃に冷却後、THF(100ml)中の塩化トリメチルスズ(35.5g、0.18mol)を添加し、混合物を25℃で16時間撹拌した。次いで、0℃で水(200ml)を用いてクエンチし、ヘキサン(200ml)を用いて抽出し、有機層を、ブラインを用いて洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濃縮した。粗製固体をクロロホルム(50ml)中に溶解させ、メタノール(250ml)を添加し、混合物を0℃で2時間撹拌した。得られたスラリーを濾過し、メタノール(100ml)で洗浄し、真空下で乾燥させて、白色固体として中間体2を得た(20g、収率60%)。
HPLC:98.45%。
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ[ppm]0.362(s,18H),7.38(s,2H)。
中間体3を、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、Journal of Materials Chemistry A:Materials for Energy and Sustainability(2020),8,(10),5163-5170に記載されるように合成することができる。
HPLC:95.7%。
1H-NMR(400MHz、CDCl3):δ[ppm]1.57(s,4H),3.88(s,6H),7.28(s,2H),7.54(d,J=5.40Hz,2H),7.69(s,2H)。
n-ブチルリチウム(ヘキサン中に2.5M、17.1ml、0.04mol)を、THF(60ml)中の1-ブロモ-4-ヘキシルベンゼン(5)(12.0g、0.05mol)の溶液に-100℃で添加し、混合物を2.5時間撹拌した。中間体4(3g、0.01mol)を固体として添加し、混合物を25℃に温め、16時間撹拌した。0℃に冷却した後、NH4Cl溶液(20%水溶液、30ml)を用いてクエンチし、酢酸エチル(2×20ml)を用いて抽出し、ブライン(30ml)を用いて洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(溶出物としてヘキサン中の2%EtOAc)で精製し、中間体6を得た(4.5g、収率63%)。
LCMS:96.5%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]0.91(t,J=6.64Hz,12H),1.33-1.37(m,24H),1.59-1.64(m,8H),2.62(t,J=7.88Hz,8H),3.26(bs,2H),6.47(d,J=5.36Hz,2H),6.66(s,2H),7.11-7.17(m,18H)。
三フッ化ホウ素ジエチルエーテル化合物(2.74ml、0.02mol)を、乾燥DCM(60ml)中の中間体(6)(4.5g、0.004mol)の溶液に、窒素下、0℃で滴下した。26℃で16時間撹拌した後、混合物を、氷水(30ml)を用いてクエンチし、ジクロロメタン(50ml)を用いて希釈し、有機層を、水(30ml)を用いて洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(溶出液としてヘキサン中の2~5%DCM)によって精製して、中間体7を赤色~オレンジ色固体として得た(2g、収率46%)。
HPLC:98.1%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]0.88(t,J=6.84Hz,12H),1.29-1.37(m,24H),1.55-1.63(m,8H),2.56(t,J=7.92Hz,8H),7.08-7.10(m,10H),7.16-7.18(m,10H)。
n-ブチルリチウム(ヘキサン中に2.5M、16.5ml、0.04mol)を、乾燥THF(150ml)中の中間体7(10g、0.01mol)の溶液に、-78℃で添加した。1時間後、THF(20ml)中の塩化トリブチルスズ(16.9g、0.05mol)をゆっくりと添加し、混合物を室温に温め、16時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、粗残渣をメタノールで粉砕し、濾過して、中間体8を黄色固体として得た(4g、LCMSによる約75%の所望の生成物)。
トリ(o-トリル)ホスフィン(147mg、0.48mmol)及びトリス(ジベンジリデンアセトン)-ジパラジウム(0)(117mg、0.13mmol)を、トルエン(150ml)中の中間体8(2.5g、1.61mmol)及び5-ブロモ-4-[(2-エチルヘキシル)オキシ]チオフェン-2-カルバルデヒド(1.28g、4.02mmol)の脱気溶液に添加し、混合物を80℃に16時間加熱した。混合物を濃縮し、粗生成物をシリカカラムクロマトグラフィー(溶出液としてヘキサン中の0~50%DCM)によって精製して、中間体10を得た(81%LCMS純度を有する1.1g及び86%LCMS純度を有する0.3g)。
エタノール(25ml)中の中間体10(550mg、0.38mmol)、中間体11(461mg、1.89mmol)及びパラトルエンスルホン酸(540mg、2.84mmol)の脱気溶液を、65℃で18時間撹拌し、混合物を濃縮した。また、更に550mgの中間体10を、化合物実施例1に変換した。粗生成物を組み合わせ、シリカカラムクロマトグラフィー(溶出液としてヘキサン:ジクロロメタン(1:1))によって2回精製した。所望の生成物を含有する画分を組み合わせ、エタノールで更に粉砕し、濾過して、化合物実施例1(500mg)を得た。
HPLC:93.79%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]0.87-0.90(m,12H),0.93-0.97(m,6H),0.99-1.04(m,6H),1.29-1.34(m,12H),1.26-1.41(m,12H),1.56-1.67(m,24H),1.85-1.90(m,2H),2.61(t,J=7.6Hz,8H),4.17(d,J=4.8Hz,4H),7.15-7.20(m,18H),7.78(s,2H),8.12(s,2H),8.75(br,s,2H),8.98(s,2H)。
水(2L)中の1,2-ジブロモ-4,5-ジメチルベンゼン(100g、0.38mol)、水酸化カリウム(105g、1.89mol)、及び過マンガン酸カリウム(298g、1.89mol)の混合物を、115℃で24時間加熱した。室温に冷却した後、亜硫酸水素ナトリウムを添加し、10%水酸化カリウム溶液を使用してpHを8に調整し、混合物を、セライトパッドを通して濾過し、水(2×50ml)を用いて洗浄した。水層を、濃HClを用いて1のpHに酸性化して白色沈殿を得、これを濾過し、水(2×250ml)を用いて洗浄し、メタノールを用いて粉砕した。得られた固体を濾過し、真空下で乾燥させて、中間体13を得た(46g、収率38%)。
1H-NMR(400MHz、DMSO-d6):δ[ppm]8.18(s、2H)。
無水酢酸(IL)中の中間体13(200g、618mmol)を130℃で4時間加熱した。室温に冷却した後、粗固体を濾過し、トルエン(200ml)を用いて洗浄し、真空下で乾燥させて、中間体14(200g)を得た。
Tert-ブチルアセトアセテート(103g、654mmol)を、中間体14(200g、654mmol)、無水酢酸(1L)及びトリエチルアミン(600ml)の混合物に添加し、反応混合物を25℃で16時間撹拌した。温度を50℃未満に維持しながら、(10M HCl、1L)と氷(1kg)との混合物を用いてクエンチした後、混合物を75℃に2時間加熱し、室温に冷却した。固体を濾過し、乾燥させて、褐色固体として中間体15を得た(132g、収率68%)。
LCMS:96.8%。
1H-NMR(400MHz、DMSO-d6):δ[ppm]3.28(s、2H)、8.25(s、2H)。
トルエン(1.5L)中の中間体15(120g、394mmol)、エチレングリコール(244g、3.9mol)及びパラ-トルエンスルホン酸(6.78g、39.4mmol)の溶液を125℃で40時間加熱した。室温に冷却した後、反応混合物を水(500ml)に添加し、有機層を分離し、真空下で濃縮した。粗残渣をヘキサン(1L)中に懸濁し、30分間撹拌し、濾過して中間体16を得た(91g 59%収率)。
1H-NMR(400MHz、CDCl3):δ[ppm]2.56(s、2H)、4.09-4.12(m、4H)、4.20-4.24(m、4H)、7.65(s、2H)。
フェロシアン化カリウム(48.6g、132mmol)、1-ブチルイミダゾール(42.9g、383mmol)、及びヨウ化銅(I)(12.5g、65.6mmol)を、3回に分けてo-キシレン(2.5L)中の中間体16(65g、165mmol)の溶液に添加した。140℃で44時間加熱した後、反応混合物を室温に冷却し、Florisilプラグを通して濾過し、トルエン、続いて酢酸エチルを用いて洗浄した。濾液を減圧下で1Lに濃縮し、25℃で16時間撹拌した。得られた固体を濾過し、ヘキサンを用いて洗浄し、シリカカラムクロマトグラフィー(溶出液としてヘキサン:酢酸エチル(2:8))によって精製した。所望の生成物を含有する画分を減圧下で濃縮し、ヘキサン(1L)を残渣に添加し、得られた固体を濾過し、真空下で乾燥させて、中間体17を得た(30g、収率64%)。
HPLC:98.9%。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]2.62(s,2H),4.15-4.21(m,4H),4.24-4.28(m,4H),7.83(s,2H)。
ジエチルエーテル(2M、500ml、1.0mol)及び水(5ml)中の塩化水素を、tert-ブチルメチルエーテル(1L)中の中間体17(90g、316mmol)の溶液に添加した。25℃で48時間撹拌した後、混合物を濾過し、得られた固体を、ジエチルエーテル(100ml×3)を用いて洗浄し、アセトン(500ml)を用いて3回、1時間撹拌し、濾過した。得られた固体を真空下で乾燥させ、中間体18を得た(61g、収率80%)。
HPLC:95%。
1H-NMR(400MHz、CDCl3):δ[ppm]3.07(s、2H)、4.20-4.36(m、4H)、8.11(s、1H)、8.16(s、1H)。
THF(200ml)中のマロノニトリル(5.49g、83.2mmol)の溶液を、THF(200ml)中の水素化ナトリウム(3.31g、83.2mmol)の懸濁液に25℃で添加し、25℃で1時間撹拌した。得られた混合物をTHF(600mL)中の中間体18(20g、83.2mmol)の懸濁液に0℃で添加し、反応混合物を25℃で16時間撹拌した。得られた混合物を真空下で濃縮して、粗製の暗紫色固体を得た。この手順を、別の40gの中間体18において繰り返した。粗材料を組み合わせ、シリカカラムクロマトグラフィー(溶出液として、DCM中の10~20%MeOH)によって精製した。所望の生成物を含有する画分を組み合わせ、減圧下で濃縮し、残渣をジクロロメタン及びアセトニトリルの混合物中で撹拌して、中間体11(20.2g、収率33%)を得た。
LCMS:96.35%の純度。
1H-NMR(400MHz、CD3OD):δ[ppm]3.61(s、2H)、5.55(s、1H)、7.73(s、1H)、8.29(s、1H)。
化合物実施例1のHOMO及びLUMO値を、方形波ボルタンメトリーによって測定した。
図2は、化合物実施例1の15mg/ml溶液からキャストされたフィルム及び15mg/ml溶液の吸収スペクトルを示す。
以下の構造を有するデバイスを調製した。
カソード/供与体:受容体層/アノード
2つのデバイス(5-1及び5-2)を、化合物実施例1の代わりに化合物実施例2を使用したことを除いて、デバイス実施例4について記載されるように調製した。
変性ITO層上に堆積した調合物が、供与体ポリマー及び化合物実施例1に加えて、フラーレンC60PCBMを、供与体ポリマーが1.0:化合物実施例1が0.8:C60PCBMが0.2の比で含有していたことを除いて、デバイス実施例1について記載されるように多数のデバイスを調製した。
Claims (19)
- 電子供与体及び電子受容体を含む組成物であって、前記電子受容体が、式(I)の化合物であって、
EAG-EDG-EAG(I)
(I)
式中、EDGが、式(II)の電子供与性基であり、各EAGが、独立して、式(IIIa)の電子受容性基であり、
各Yが、独立して、O、S、Se、NR8、又はC(R9)2であり、R8及びR9が、独立して、各出現時において、H又は置換基から選択され、
Ar3及びAr4が、各々独立して、チオフェン、フラン、チエノチオフェン、フロフラン、チエノフラン、ベンゾチオフェン、及びベンゾフランから選択され、
R1及びR2が、独立して、各出現時において、置換基であり、
R3~R6が、各々独立して、H又は置換基であり、
Z1が、直接結合であるか、又はZ1が、置換基R4とともにAr1を形成し、Ar1が、単環式若しくは多環式芳香族基又はヘテロ芳香族基であり、
Z2が、直接結合であるか、又はZ2が、置換基R5とともにAr2を形成し、Ar2が、単環式若しくは多環式芳香族基又はヘテロ芳香族基であり、
pが、0、1、2、又は3であり、
qが、0、1、2、又は3であり、
R10が、各出現時において、H又は置換基であり、
----が、EDGへの連結位置を表し、
R7が、各出現時において、Hであり、
電子供与体:電子受容体の重量比が1:0.5~1:1の範囲内である、組成物。 - p及びqが、各々1である、請求項1に記載の組成物。
- Z1及びZ2が、各々、直接結合である、請求項1又は2に記載の組成物。
- R1及びR2が、各出現時において、
直鎖状、分岐状、又は環状C1-20アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子が、O、S、NR12、CO、又はCOOで置き換えられていてもよく、R12が、C1-12ヒドロカルビルであり、前記C1-20アルキルの1つ以上のH原子が、Fで置き換えられていてもよい)、及び
式-(Ak)u-(Ar6)vの基(Akが、1つ以上のC原子が、O、S、CO、又はCOOで置き換えられてもよいC1-14アルキレン鎖であり、uが、0又は1であり、Ar6が、各出現時において、独立して、非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている芳香族基又はヘテロ芳香族基であり、vが、少なくとも1である)からなる群から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。 - R1及びR2のうちの少なくとも1つが、非置換であるか、又はC1-20アルキルから選択される1つ以上の置換基で置換されているフェニルであり、1つ以上の隣接していない、非末端のC原子が、O、S、NR12、CO、又はCOOで置き換えられていてもよく、前記C1-20アルキルの1つ以上のH原子が、Fで置き換えられていてもよい、請求項4に記載の組成物。
- 各R3~R6が、独立して、
H、
C1-21アルキル(1つ以上の隣接していない、非末端のC原子が、O、S、COO、又はCOで置き換えられていてもよい)、及び
芳香族又はヘテロ芳香族基Ar6(非置換であるか、又は1つ以上の置換基で置換されている)から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記電子供与体:電子受容体の重量比が1:0.8~1:1の範囲内である、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、少なくとも1つの更なる電子受容体を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、更なる電子受容体であるフラーレンを含む、請求項8に記載の組成物。
- 溶媒中に溶解又は分散されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物を含む、調合物。
- アノードと、カソードと、前記アノードとカソードとの間に配置された光応答性層と、を含む、有機光応答性デバイスであって、前記光応答性層が、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物を含む、有機光応答性デバイス。
- 前記有機光応答性デバイスが、有機光検出器である、請求項11に記載の有機光応答性デバイス。
- 請求項11又は12に記載の有機光応答性デバイスを形成する方法であって、前記アノード及びカソードのうちの一方の上への光応答性有機層の形成と、前記光応答性有機層の上への前記アノード及びカソードのうちの他方の形成と、を含む、方法。
- 前記光応答性有機層の形成が、請求項10に記載の調合物の堆積を含む、請求項13に記載の方法。
- 光源と、前記光源から放出された光を検出するように構成された請求項12に記載の有機光検出器と、を備える、光センサ。
- 前記光源が、750nmを超えるピーク波長を有する光を放出する、請求項15に記載の光センサ。
- 前記有機光検出器と前記光源との間の光路にサンプルを受け取るように構成された、請求項15に記載の光センサ。
- サンプル中の標的材料の存在及び/又は濃度を判定する方法であって、前記方法が、前記サンプルを照射することと、照射時に前記サンプルから放出される光を受け取るように構成された請求項12に記載の光検出器の応答を測定することと、を含む、方法。
- 前記有機光検出器が、請求項15~17のいずれか一項に記載の光センサの前記有機光検出器である、請求項18に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2019810.7 | 2020-12-15 | ||
GB2019810.7A GB2602025A (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Compound |
PCT/EP2021/085841 WO2022129137A1 (en) | 2020-12-15 | 2021-12-15 | Compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023522874A JP2023522874A (ja) | 2023-06-01 |
JP7578714B2 true JP7578714B2 (ja) | 2024-11-06 |
Family
ID=74188917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022562877A Active JP7578714B2 (ja) | 2020-12-15 | 2021-12-15 | 化合物 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4263551A1 (ja) |
JP (1) | JP7578714B2 (ja) |
CN (1) | CN116670139A (ja) |
GB (1) | GB2602025A (ja) |
TW (1) | TW202231707A (ja) |
WO (1) | WO2022129137A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3812383A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-28 | Sumitomo Chemical Co., Ltd | Molecular materials based on phenoxyazine core for heterojunction organic solar cells |
GB2623329A (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-17 | Sumitomo Chemical Co | Composition |
GB2624714A (en) | 2022-11-28 | 2024-05-29 | Sumitomo Chemical Co | Compound |
GB2624707A (en) | 2022-11-28 | 2024-05-29 | Sumitomo Chemical Co | Method and compound |
GB2624713A (en) | 2022-11-28 | 2024-05-29 | Sumitomo Chemical Co | Device |
GB2624716A (en) | 2022-11-28 | 2024-05-29 | Sumitomo Chemical Co | Compound |
GB2624710A (en) * | 2022-11-28 | 2024-05-29 | Sumitomo Chemical Co | Compound and device |
GB202302315D0 (en) | 2023-02-17 | 2023-04-05 | Sumitomo Chemical Co | Compound |
GB2627286A (en) | 2023-02-17 | 2024-08-21 | Sumitomo Chemical Co | Compound |
WO2024181311A1 (ja) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | 三菱ケミカル株式会社 | 化合物、組成物、膜、光電変換素子及びcmosイメージセンサ |
CN116478126B (zh) * | 2023-03-23 | 2024-10-15 | 桂林理工大学 | 一类a-d-a型有机小分子光敏剂的制备及其应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019137354A1 (en) | 2018-01-10 | 2019-07-18 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Thiophene-based fused aromatic systems |
JP2019533044A (ja) | 2016-10-05 | 2019-11-14 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機光検出器 |
WO2020109825A2 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Sumitomo Chemical Co., Ltd | Organic photodetector |
WO2020109823A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Sumitomo Chemical Co., Ltd | Photoactive compound |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013051676A1 (ja) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | 住友化学株式会社 | 高分子化合物及び電子素子 |
WO2018036914A1 (en) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | Merck Patent Gmbh | Organic semiconducting compounds |
JP2019531380A (ja) | 2016-10-05 | 2019-10-31 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機半導体化合物 |
JP7653222B2 (ja) * | 2016-10-05 | 2025-03-28 | レイナジー テック インコーポレイション | 有機半導体化合物 |
CN111712928B (zh) * | 2017-11-06 | 2023-12-12 | 密西根大学董事会 | 有机光伏电池及其非富勒烯受体 |
GB201819628D0 (en) * | 2018-11-30 | 2019-01-16 | Sumitomo Chemical Co | Photodetector composition |
-
2020
- 2020-12-15 GB GB2019810.7A patent/GB2602025A/en active Pending
-
2021
- 2021-12-15 JP JP2022562877A patent/JP7578714B2/ja active Active
- 2021-12-15 EP EP21839461.7A patent/EP4263551A1/en active Pending
- 2021-12-15 CN CN202180076977.XA patent/CN116670139A/zh active Pending
- 2021-12-15 TW TW110147035A patent/TW202231707A/zh unknown
- 2021-12-15 WO PCT/EP2021/085841 patent/WO2022129137A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019533044A (ja) | 2016-10-05 | 2019-11-14 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機光検出器 |
WO2019137354A1 (en) | 2018-01-10 | 2019-07-18 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Thiophene-based fused aromatic systems |
WO2020109825A2 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Sumitomo Chemical Co., Ltd | Organic photodetector |
WO2020109823A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Sumitomo Chemical Co., Ltd | Photoactive compound |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Muhammad Ans et al.,"Opto-electronic properties of non-fullerene fused-undecacyclic electron acceptors for organic solar cells",Computational Materials Science,2019年,Vol.159,pp.150-159 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022129137A1 (en) | 2022-06-23 |
EP4263551A1 (en) | 2023-10-25 |
CN116670139A (zh) | 2023-08-29 |
GB202019810D0 (en) | 2021-01-27 |
TW202231707A (zh) | 2022-08-16 |
GB2602025A (en) | 2022-06-22 |
JP2023522874A (ja) | 2023-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7578714B2 (ja) | 化合物 | |
JP7622053B2 (ja) | ヘテロ接合有機ソーラーセル用のフェノキサジンコアをベースとする分子材料 | |
JP7260646B2 (ja) | 光活性化合物 | |
US20240365662A1 (en) | Photoactive nonfullerene acceptors of the a-d-a'-d-a type for use in optoelectronic devices | |
US12137612B2 (en) | Organic photodetector | |
JP7474762B2 (ja) | 光活性化合物 | |
TW202138374A (zh) | 光活性材料 | |
US20230094427A1 (en) | Composition | |
KR20070017692A (ko) | 저분자 공액 질소 화합물 및 이를 이용한 소자 | |
TW202233631A (zh) | 光活性材料 | |
TW202415727A (zh) | 組合物 | |
WO2024094804A1 (en) | Compound | |
TW202313760A (zh) | 聚合物 | |
WO2024170695A1 (en) | Compounds for use in photosensors | |
TW202235421A (zh) | 光活性材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231114 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240514 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240709 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241024 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7578714 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |