JPWO2006109895A1 - リン酸エステルを有するチオフェン化合物及びその製造法 - Google Patents

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Abstract

熱や酸化に対する耐性が高く、各種溶媒に対する溶解性や分散性を改善し得る、例えば、式[1]のような、リン酸基を有するチオフェン化合物及びその製造法を提供する。(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基などを表し、R3〜R6は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR92を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基などを表す。)

Description

本発明は、リン酸エステルを有するチオフェン化合物及びその製造法に関し、さらに詳述すれば、リン酸エステルを有するチオフェンモノマー、オリゴマー、ポリマー及びその製造法に関する。
近年、π共役系を有する芳香族化合物及び複素環化合物は、その発光特性、電子又はホールの輸送特性を利用し、有機エレクトロルミネッセンス素子、電池、半導体などの様々な電子デバイスに利用されている。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、高分子系デバイスと低分子デバイスとに大別されるが、特に低分子系デバイスでは、適切なキャリア易動度及び蛍光発光特性が要求されることから、π共役系化合物の誘導体展開において自由にそのバンドギャップを変化させることが要求されている。また、これらはその膜特性も重要であり、特に安定なアモルファス膜を形成することが要求されている(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、特許文献1参照)。
電池では、化合物の酸化還元電位のコントロールが要求されている(例えば、非特許文献4参照)。特に、電池に用いられる電極活物質は、その酸化還元電位を電解液の分解電圧以内にする必要があることから、酸化還元電位のコントロールが重要な課題とされている。
半導体では、狭バンドギャップ化を達成するためπ共役系高分子の検討が一般に行われている。しかし、π共役系高分子は、一般的に溶剤への溶解性が低いため扱い難く、また、構造制御が難しいという問題がある。
また、バンドギャップを狭くする別の方法として、π共役系を2次元的に広げる方法があるが(非特許文献5、非特許文献6参照)、これらの材料も溶剤に不溶で扱いが不便である。
さらに、一般的なπ共役系高分子は、ドーピングにより不純物半導体としての挙動が得られるが、1つの物質でp型、n型の半導体を安定に作成することは難しい。
導電性高分子としては、アニリンや、アニリン誘導体の重合体が一般的に汎用されている。これらの重合体は、通常電解重合法や化学重合法によって合成されるが、導電性を付与するためルイス酸などがドープされている。このようにして得られたアニリン重合体は、水や有機溶剤に分散し、ワニスとし、これをスピンコートで基板等に塗布し、薄膜化することで、非常に高い導電率を示すことが報告されている(特許文献2参照)。
しかし、アニリン重合体は空気中の酸素による酸化に弱く、酸化の度合いによってその導電率が著しく損なわれるなどの欠点がある。しかも、重合時に発がん性化合物であるベンチジンが副生物として混入することも指摘されている(非特許文献5、非特許文献7参照)。
また、導電性高分子としてピロールの重合体も知られているが、これに関してもアニリン重合体同様、不溶、不融であることから膜形成し難いという問題がある。
一方、ポリチオフェン化合物は、一般的に有機又は水溶媒への分散性、溶解性に乏しく、重合膜、分散液、溶液にすることが困難である。これらの点はプロセス面に鑑みれば、導電性高分子材料としての応用を行う場合に大きな問題となる。
この対策として、チオフェンモノマーの3位に炭化水素基を導入することで、対応するポリチオフェンの有機溶媒に対する溶解度を向上させることが行われている(特許文献3参照)。
また、バイエルでは、(3,4−エチレンジオキシ)チオフェン及びその誘導体に関してポリスチレンスルホン酸をドーパントに用いて酸化重合し、水溶性化した導電性高分子ワニスを報告している(特許文献4参照)。
しかし、ポリチオフェン系導電性高分子は、安定分散し得る固形分濃度が極めて低く、被膜膜厚のコントロールが難しいという問題がある。
このように、従来知られている導電性高分子は、その物性上導電性薄膜とするにあたって各種の問題を有していることから、これらの問題を解決し得る可能性を持った新たな導電性高分子が求められている。
ポリマー(Polymer)、英国、1983年、24巻、p.748 ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(Japanese Journal of Applied Physics)、1986年、25巻、p.775 アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、1987年、51巻、p.913 電気化学及び工業物理化学、1986年、54巻、p.306 シンセティック メタルズ(Synthetic Metals)、米国、1995年、69巻、p.599−600 ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ(Journal of the American Chemical Society)、米国、1995年、117巻25号、p.6791−6792 NEDO 図書資料室 導電性高分子材料の研究開発 成果報告書 平成元年3月、p.218−251 米国特許第4,356,429号明細書 米国特許第5,720,903号明細書 特開2003−221434号公報 特開2002−206022号公報
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熱や酸化に対する耐性が高く、各種溶媒に対する溶解性や分散性を改善し得るリン酸エステルを有するチオフェン化合物及びその製造法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために、熱や酸化に対して耐性が高いチオフェン骨格に着目し、さらに各種溶媒への溶解性や分散特性の向上を目標に新しい分子構造を有するチオフェン化合物の探索研究を行った結果、分子内にリン酸エステル基を有するチオフェン化合物及びその実用的な製造法を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
1. 式[1]で表されることを特徴とするビスフォスフォリルチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基を表し、R3〜R6は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
2. 式[2]で表されることを特徴とするモノフォスフォリルチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R1及びR2は、上記と同じ。R10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、R11及びR12は、−SR8又は−NR9 2を表し、R8,R9及びWは、上記と同じ。)
3. 式[3]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物、
Figure 2006109895
(式中、R3〜R6は上記と同じ。R10は上記と同じ。R13〜R16は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は上記と同じ。R17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表す。Wは、上記と同じ。m、n及びoは、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、pは1以上の整数を表し、m+n+o≧1、かつ、2≦m+n+o+p≦50を満足し、Zは、下記式[4]〜[12]から選ばれる少なくとも1種の2価の有機基であり、
Figure 2006109895
18〜R40は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、上記と同じ意味を表し、R41は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'は上記と同じ意味を表す。ただし、当該フォスフォリルチオフェンポリマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。)
4. 前記Zが、前記式[4]で表されることを特徴とする3のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物、
5. 式[29]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンポリマー化合物、
Figure 2006109895
(式中、R3〜R6、R13〜R16、R10及びR17は上記と同じ。m''、n''及びo''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、p'は0又は1以上の整数を表し、m''+n''+o''≧1、かつ、50<m''+n''+o''+p'<5000を満足する。Zは上記と同じ。ただし、当該フォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。Wは上記と同じ意味を表す。)
6. 前記Zが、前記式[4]で表される2価の有機基であることを特徴とする5のスルフォニルチオフェンポリマー化合物、
7. 式[13]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物、
Figure 2006109895
(式中、R3〜R6、R13〜R16、R10及びR17は上記と同じ。m'、n'及びo'は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、2≦m'+n'+o'≦50を満足する。ただし、当該フォスフォリルチオフェンポリマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。Wは上記と同じ。)
8. 式[30]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンポリマー化合物、
Figure 2006109895
(式中、R3〜R6、R13〜R16、R10及びR17は上記と同じ。m'''、n'''及びo'''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、50<m'''+n'''+o'''<5000を満足する。ただし、当該フォスフォリルチオフェンポリマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。Wは上記と同じ。)
9. 3及び7のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、電解酸化重合又は化学酸化重合して得られるフォスフォリルチオフェンポリマー化合物、
10. 3及び7のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を電解酸化重合又は化学酸化重合するフォスフォリルチオフェンポリマー化合物の製造方法、
11. 1のビスフォスフォリルチオフェン化合物、2のモノフォスフォリルチオフェン化合物、又は3及び7のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、触媒重合して得られるフォスフォリルチオフェンポリマー化合物、
12. 1のビスフォスフォリルチオフェン化合物、2のモノフォスフォリルチオフェン化合物、又は3及び7のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、触媒重合するフォスフォリルチオフェンポリマー化合物の製造方法、
13. 式[14]
Figure 2006109895
(式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基又はフェニル基を表す。)
で表されるブチンジオール化合物と、式[15]
Figure 2006109895
(式中、R44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、Xは、ハロゲン原子を表す。W''は上記と同じ。)
で表されるフォスファイト化合物を塩基の存在下で反応させる、式[16]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物の製造方法、
14. 式[16]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物を、硫化金属と反応させる、式[17]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物の製造方法、
15. 式[17]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物を、無機酸化剤と反応させる、式[18]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物の製造方法、
16. 式[18]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物を、有機酸触媒存在下で有機酸無水物と反応させる、式[19]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物の製造方法、
17. 式[19]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物を、無機酸化剤で酸化する、式[20]
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
で表される3,4−ビスフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法、
18. 式[21]
Figure 2006109895
(式中、Xは上記と同じ。R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、又は炭素数1〜10ジアルキルアミノ基を表す。R47は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又は−P(O)(OR48)2を表し、R48は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'''は、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はフェニル基を表す。)
で表されるチオフェン化合物と、式[22]
Figure 2006109895
(式中、R49は、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表す。W'''は上記と同じ。)
で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒及び塩基の存在下で反応させる、式[23]
Figure 2006109895
(式中、R45及びR46は上記と同じ。R50は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、−P(O)(OR48)2又は−P(O)(OR49)2を表し、W'''、R48及びR49は上記と同じ。)
で表されるフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法、
19. 式[21]
Figure 2006109895
(式中、X、R45、R46及びR47は上記と同じ。)
で表されるチオフェン化合物と、式[24]
Figure 2006109895
(式中、R49は上記と同じ。)
で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒の存在下で反応させる、式[23]
Figure 2006109895
(式中、R45、R46、R49及びR50は上記と同じ。)
で表されるフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法、
20. 式[16]で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
21. 式[17]で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
22. 式[18]で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
23. 式[19]で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
24. 式[20]で表される3,4−ビスフォスフォリルチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R42、R43及びR44は上記と同じ。)
25. 式[25]で表される3,3’,4,4’−テトラキスフォスフォリルビチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R51及びR52は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は上記と同じ。)
26. 式[26]で表される3,3’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は上記と同じ。R55及びR56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは上記と同じ。)
27. 式[27]で表される4,4’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R53、R54、R55及びR56は上記と同じ。)
28. 式[28]で表される3,4’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物、
Figure 2006109895
(式中、R53、R54、R55及びR56は上記と同じ。)
29. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる電池用活物質、
30. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる電極材料、
31. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる有機エレクトロルミネッセンス材料、
32. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を酸化剤又は電気化学的ドーピングにより酸化してなるp型半導体、
33. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を還元剤又は電気化学的ドーピングにより還元してなるn型半導体、
34. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる半導体素子、
35. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子、
36. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる全固体有機太陽電池、
37. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる色素増感太陽電池、
38. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなるキャパシタ電極、
39. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなるアクチュエータ、
40. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなるコンデンサ用固体電解質、
41. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなるアンテナ材料、
42. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなるセンサ、
43. 3、4及び7のいずれかのフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに5、6及び8のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなる燃料電池セパレータ
を提供する。
本発明によれば、優れた耐熱性を有し、水又は有機溶媒への溶解性又は分散性が従来品に比べ良好で、導電性高分子としての用途が期待されるリン酸エステル基を有するチオフェンモノマー及びオリゴマーの実用的製造法、及びそこから誘導されるポリマーの実用的製造法を提供できる。
このリン酸エステルを有するチオフェン化合物又はポリチオフェン化合物は、優れた耐熱性を有し、水又は有機溶媒への溶解性又は分散性が従来品に比べ良好で、電気化学的酸化還元電位を容易にコントロール可能で、また、化合物自体のバンドギャップが非常に狭い上、強い蛍光発光特性を有する。さらに、これらのチオフェン化合物は、1分子中に電子供与性基、電子受容性基を有することで、p型及びn型半導体特性を有する。
また、これらの化合物は、蒸着法、スピンコート法、ディッピング法、キャスト法又はスクリーン印刷法により容易に薄膜化でき、電池用活物質又は電極材料、エレクトロルミネッセンス素子材料、p型又はn型半導体、半導体素子、非線型光学材料等として応用できる。さらに、本発明のフォスフォリルチオフェン化合物は、センサ、蛍光フィルター、有機電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロクロミック素子、全固体有機太陽電池、色素増感太陽電池、キャパシタ電極、アクチュエータ、燃料電池セパレータ、コンデンサ用固体電解質、電磁波シールド膜、帯電防止膜、IRカット膜、UVカット膜、アンテナ材料、非線型光学材料等として好適に利用することができる。
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
なお、本明細書中、「n」はノルマルを、「i」はイソを、「s」はセカンダリーを、「t」はターシャリーを、「c」はシクロを、「o」はオルトを、「m」はメタを、「p」はパラを意味し、「Me」はメチル基を、「Et」はエチル基を、「Pr」はプロピル基を、「Bu」はブチル基を、「Ph」はフェニル基を意味する。
本発明におけるフォスフォリルチオフェン化合物は、上記式[1]及び[2]で表される。
式[1]及び[2]において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基を表す。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
炭素数1〜10アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、c−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、c−ブチル、n−ペンチル、1−メチル−n−ブチル、2−メチル−n−ブチル、3−メチル−n−ブチル、1,1−ジメチル−n−プロピル、c−ペンチル、2−メチル−c−ブチル、n−ヘキシル、1−メチル−n−ペンチル、2−メチル−n−ペンチル、1,1−ジメチル−n−ブチル、1−エチル−n−ブチル、1,1,2−トリメチル−n−プロピル、c−ヘキシル、1−メチル−c−ペンチル、1−エチル−c−ブチル、1,2−ジメチル−c−ブチル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル等が挙げられる。
炭素数1〜10ハロアルキル基の具体例としては、CH2F、CHF2、CF3、CH2CH2F、CH2CHF2、CH2CF3、CH2CH2CH2F、CH2CH2CHF2、CH2CH2CF3、CH2Cl、CHCl2、CCl3、CH2CH2Cl、CH2Br、CHBr2、CBr3、CH2CH2Br等が挙げられる。
炭素数1〜10モノアルキルアミノ基の具体例としては、NHMe、NHEt、NHPr−n、NHPr−i、NHBu−n、NHBu−i、NHBu−s、NHBu−t、NHPen−n、NHCHEt2、NHHex−n等が挙げられる。
炭素数1〜10ジアルキルアミノ基の具体例としては、NMe2、NEt2、N(Pr−n)2、N(Pr−i)2、N(Bu−n)2、N(Bu−i)2、N(Bu−s)2、N(Bu−t)2、N(Pen−n)2、N(CHEt22、N(Hex−n)2等が挙げられる。
炭素数1〜10トリアルキルスタニル基の具体例としては、SnMe3、SnEt3、Sn(Pr−n)3、Sn(Pr−i)3、Sn(Bu−n)3、Sn(Bu−i)3、Sn(Bu−s)3、Sn(Bu−t)3等が挙げられる。
炭素数1〜10トリアルキルシリル基としては、SiMe3、SiEt3、Si(Pr−n)3、Si(Pr−i)3、Si(Bu−n)3、Si(Bu−i)3、Si(Bu−s)3、Si(Bu−t)3等が挙げられる。
Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表す。W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。
この場合、炭素数1〜10アルケニル基の具体例としては、CH=CH2、CH=CHMe、CH=CHEt、CH=CMe2、CH=CEt2、CMe=CH2、CMe=CHMe、CMe=CMe2、CH2CH=CH2、CH2CH=CHMe、CH2CH=CHEt、CH2CMe=CH2、CH2CH2CH=CH2、CH2CH2CH=CHMe、CH2CH=CMe2、CHMeCH=CH2、CH2CMe=CHMe、CHMeCH=CHMe、CH2CMe=CHEt、CH2CH2CH=CMe2、CH2CMe=CMe2、CH=C=CH2等が挙げられる。
炭素数1〜10アルキニル基の具体例としては、C≡CMe、C≡CEt、CH2C≡CH、CH2C≡CMe、CH2C≡CEt、CH2CH2C≡CH、CH2CH2C≡CMe、CHMeC≡CH、CHMeC≡CMe等が挙げられる。
炭素数1〜10アルコキシ基の具体例としては、OMe、OEt、OPr−n、OPr−i、OBu−n、OBu−i、OBu−s、OBu−t、OPen−n、OCHEt2、OHex−n、OCHMe(Pr−n)、OCHMe(Bu−n)、OCHEt(Pr−n)、OCH2CH2CHMe2等が挙げられる。
炭素数1〜10アルキルチオ基の具体例としては、SMe、SEt、SPr−n、SPr−i、SBu−n、SBu−i、SBu−s、SBu−t、SPen−n、SCHEt2、SHex−n、SCHMe(Pr−n)、SCHMe(Bu−n)、SCHEt(Pr−n)、SCH2CH2CHMe2等が挙げられる。
炭素数1〜10アルキルカルボニル基の具体例としては、C(O)Me、C(O)Et、C(O)Pr−n、C(O)Pr−i、C(O)Bu−n、C(O)Bu−i、C(O)Bu−s、C(O)Bu−t、C(O)Pen−n、C(O)CHEt2、C(O)Hex−n等が挙げられる。
炭素数1〜10アルコキシカルボニル基の具体例としては、OC(O)Me、OC(O)Et、OC(O)Pr−n、OC(O)Pr−i、OC(O)Bu−n、OC(O)Bu−i、OC(O)Bu−s、OC(O)Bu−t、OC(O)Pen−n、OC(O)CHEt2、OC(O)Hex−n等が挙げられる。
Wで置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、フェニル、o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル、o−トリフルオロメチルフェニル、m−トリフルオロメチルフェニル、p−トリフルオロメチルフェニル、p−エチルフェニル、p−i−プロピルフェニル、p−t−ブチルフェニル、o−クロルフェニル、m−クロルフェニル、p−クロルフェニル、o−ブロモフェニル、m−ブロモフェニル、p−ブロモフェニル、o−フルオロフェニル、p−フルオロフェニル、o−メトキシフェニル、m−メトキシフェニル、p−メトキシフェニル、o−トリフルオロメトキシフェニル、p−トリフルオロメトキシフェニル、o−ニトロフェニル、m−ニトロフェニル、p−ニトロフェニル、o−ジメチルアミノフェニル、m−ジメチルアミノフェニル、p−ジメチルアミノフェニル、p−シアノフェニル、3,5−ジメチルフェニル、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル、3,5−ジメトキシフェニル、3,5−ビストリフルオロメトキシフェニル、3,5−ジエチルフェニル、3,5−ジ−i−プロピルフェニル、3,5−ジクロルフェニル、3,5−ジブロモフェニル、3,5−ジフルオロフェニル、3,5−ジニトロフェニル、3,5−ジシアノフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメチルフェニル、2,4,6−トリメトキシフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメトキシフェニル、2,4,6−トリクロルフェニル、2,4,6−トリブロモフェニル、2,4,6−トリフルオロフェニル、o−ビフェニリル、m−ビフェニリル、p−ビフェニリル等が挙げられる。
Wで置換されていてもよいナフチル基の具体例としては、1−ナフチル、2−ナフチル、2−ブチル−1−ナフチル、3−ブチル−1−ナフチル、4−ブチル−1−ナフチル、5−ブチル−1−ナフチル、6−ブチル−1−ナフチル、7−ブチル−1−ナフチル、8−ブチル−1−ナフチル、1−ブチル−2−ナフチル、3−ブチル−2−ナフチル、4−ブチル−2−ナフチル、5−ブチル−2−ナフチル、6−ブチル−2−ナフチル、7−ブチル−2−ナフチル、8−ブチル−2−ナフチル、2−ヘキシル−1−ナフチル、3−ヘキシル−1−ナフチル、4−ヘキシル−1−ナフチル、5−ヘキシル−1−ナフチル、6−ヘキシル−1−ナフチル、7−ヘキシル−1−ナフチル、8−ヘキシル−1−ナフチル、1−ヘキシル−2−ナフチル、3−ヘキシル−2−ナフチル、4−ヘキシル−2−ナフチル、5−ヘキシル−2−ナフチル、6−ヘキシル−2−ナフチル、7−ヘキシル−2−ナフチル、8−ヘキシル−2−ナフチル、2−オクチル−1−ナフチル、3−オクチル−1−ナフチル、4−オクチル−1−ナフチル、5−オクチル−1−ナフチル、6−オクチル−1−ナフチル、7−オクチル−1−ナフチル、8−オクチル−1−ナフチル、1−オクチル−2−ナフチル、3−オクチル−2−ナフチル、4−オクチル−2−ナフチル、5−オクチル−2−ナフチル、6−オクチル−2−ナフチル、7−オクチル−2−ナフチル、8−オクチル−2−ナフチル、2−フェニル−1−ナフチル、3−フェニル−1−ナフチル、4−フェニル−1−ナフチル、5−フェニル−1−ナフチル、6−フェニル−1−ナフチル、7−フェニル−1−ナフチル、8−フェニル−1−ナフチル、1−フェニル−2−ナフチル、3−フェニル−2−ナフチル、4−フェニル−2−ナフチル、5−フェニル−2−ナフチル、6−フェニル−2−ナフチル、7−フェニル−2−ナフチル、8−フェニル−2−ナフチル、2−メトキシ−1−ナフチル、3−メトキシ−1−ナフチル、4−メトキシ−1−ナフチル、5−メトキシ−1−ナフチル、6−メトキシ−1−ナフチル、7−メトキシ−1−ナフチル、8−メトキシ−1−ナフチル、1−メトキシ−2−ナフチル、3−メトキシ−2−ナフチル、4−メトキシ−2−ナフチル、5−メトキシ−2−ナフチル、6−メトキシ−2−ナフチル、7−メトキシ−2−ナフチル、8−メトキシ−2−ナフチル、2−エトキシ−1−ナフチル、3−エトキシ−1−ナフチル、4−エトキシ−1−ナフチル、5−エトキシ−1−ナフチル、6−エトキシ−1−ナフチル、7−エトキシ−1−ナフチル、8−エトキシ−1−ナフチル、1−エトキシ−2−ナフチル、3−エトキシ−2−ナフチル、4−エトキシ−2−ナフチル、5−エトキシ−2−ナフチル、6−エトキシ−2−ナフチル、7−エトキシ−2−ナフチル、8−エトキシ−2−ナフチル、2−ブトキシ−1−ナフチル、3−ブトキシ−1−ナフチル、4−ブトキシ−1−ナフチル、5−ブトキシ−1−ナフチル、6−ブトキシ−1−ナフチル、7−ブトキシ−1−ナフチル、8−ブトキシ−1−ナフチル、1−ブトキシ−2−ナフチル、3−ブトキシ−2−ナフチル、4−ブトキシ−2−ナフチル、5−ブトキシ−2−ナフチル、6−ブトキシ−2−ナフチル、7−ブトキシ−2−ナフチル、8−ブトキシ−2−ナフチル、2−アミノ−1−ナフチル、3−アミノ−1−ナフチル、4−アミノ−1−ナフチル、5−アミノ−1−ナフチル、6−アミノ−1−ナフチル、7−アミノ−1−ナフチル、8−アミノ−1−ナフチル、1−アミノ−2−ナフチル、3−アミノ−2−ナフチル、4−アミノ−2−ナフチル、5−アミノ−2−ナフチル、6−アミノ−2−ナフチル、7−アミノ−2−ナフチル、8−アミノ−2−ナフチル、2−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、3−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、4−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、5−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、6−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、7−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、8−(N,N−ジメチルアミノ)−1−ナフチル、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、3−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、4−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、5−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、6−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、7−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、8−(N,N−ジメチルアミノ)−2−ナフチル、2−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、3−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、4−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、5−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、6−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、7−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、8−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−ナフチル、1−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、3−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、4−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、5−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、6−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、7−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル、8−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−ナフチル等が挙げられる。
Wで置換されていてもよいアントラニル基の具体例としては、1−アントラニル、2−アントラニル、9−アントラニル、2−ブチル−1−アントラニル、3−ブチル−1−アントラニル、4−ブチル−1−アントラニル、5−ブチル−1−アントラニル、6−ブチル−1−アントラニル、7−ブチル−1−アントラニル、8−ブチル−1−アントラニル、9−ブチル−1−アントラニル、10−ブチル−1−アントラニル、1−ブチル−2−アントラニル、3−ブチル−2−アントラニル、4−ブチル−2−アントラニル、5−ブチル−2−アントラニル、6−ブチル−2−アントラニル、7−ブチル−2−アントラニル、8−ブチル−2−アントラニル、9−ブチル−2−アントラニル、10−ブチル−2−アントラニル、1−ブチル−9−アントラニル、2−ブチル−9−アントラニル、3−ブチル−9−アントラニル、4−ブチル−9−アントラニル、10−ブチル−9−アントラニル、2−ヘキシル−1−アントラニル、3−ヘキシル−1−アントラニル、4−ヘキシル−1−アントラニル、5−ヘキシル−1−アントラニル、6−ヘキシル−1−アントラニル、7−ヘキシル−1−アントラニル、8−ヘキシル−1−アントラニル、9−ヘキシル−1−アントラニル、10−ヘキシル−1−アントラニル、1−ヘキシル−2−アントラニル、3−ヘキシル−2−アントラニル、4−ヘキシル−2−アントラニル、5−ヘキシル−2−アントラニル、6−ヘキシル−2−アントラニル、7−ヘキシル−2−アントラニル、8−ヘキシル−2−アントラニル、9−ヘキシル−2−アントラニル、10−ヘキシル−2−アントラニル、1−ヘキシル−9−アントラニル、2−ヘキシル−9−アントラニル、3−ヘキシル−9−アントラニル、4−ヘキシル−9−アントラニル、10−ヘキシル−9−アントラニル、2−オクチル−1−アントラニル、3−オクチル−1−アントラニル、4−オクチル−1−アントラニル、5−オクチル−1−アントラニル、6−オクチル−1−アントラニル、7−オクチル−1−アントラニル、8−オクチル−1−アントラニル、9−オクチル−1−アントラニル、10−オクチル−1−アントラニル、1−オクチル−2−アントラニル、3−オクチル−2−アントラニル、4−オクチル−2−アントラニル、5−オクチル−2−アントラニル、6−オクチル−2−アントラニル、7−オクチル−2−アントラニル、8−オクチル−2−アントラニル、9−オクチル−2−アントラニル、10−オクチル−2−アントラニル、1−オクチル−9−アントラニル、2−オクチル−9−アントラニル、3−オクチル−9−アントラニル、4−オクチル−9−アントラニル、10−オクチル−9−アントラニル、2−フェニル−1−アントラニル、3−フェニル−1−アントラニル、4−フェニル−1−アントラニル、5−フェニル−1−アントラニル、6−フェニル−1−アントラニル、7−フェニル−1−アントラニル、8−フェニル−1−アントラニル、9−フェニル−1−アントラニル、10−フェニル−1−アントラニル、1−フェニル−2−アントラニル、3−フェニル−2−アントラニル、4−フェニル−2−アントラニル、5−フェニル−2−アントラニル、6−フェニル−2−アントラニル、7−フェニル−2−アントラニル、8−フェニル−2−アントラニル、9−フェニル−2−アントラニル、10−フェニル−2−アントラニル、1−フェニル−9−アントラニル、2−フェニル−9−アントラニル、3−フェニル−9−アントラニル、4−フェニル−9−アントラニル、10−フェニル−9−アントラニル、2−メトキシ−1−アントラニル、3−メトキシ−1−アントラニル、4−メトキシ−1−アントラニル、5−メトキシ−1−アントラニル、6−メトキシ−1−アントラニル、7−メトキシ−1−アントラニル、8−メトキシ−1−アントラニル、9−メトキシ−1−アントラニル、10−メトキシ−1−アントラニル、1−メトキシ−2−アントラニル、3−メトキシ−2−アントラニル、4−メトキシ−2−アントラニル、5−メトキシ−2−アントラニル、6−メトキシ−2−アントラニル、7−メトキシ−2−アントラニル、8−メトキシ−2−アントラニル、9−メトキシ−2−アントラニル、10−メトキシ−2−アントラニル、1−メトキシ−9−アントラニル、2−メトキシ−9−アントラニル、3−メトキシ−9−アントラニル、4−メトキシ−9−アントラニル、10−メトキシ−9−アントラニル、2−エトキシ−1−アントラニル、3−エトキシ−1−アントラニル、4−エトキシ−1−アントラニル、5−エトキシ−1−アントラニル、6−エトキシ−1−アントラニル、7−エトキシ−1−アントラニル、8−エトキシ−1−アントラニル、9−エトキシ−1−アントラニル、10−エトキシ−1−アントラニル、1−エトキシ−2−アントラニル、3−エトキシ−2−アントラニル、4−エトキシ−2−アントラニル、5−エトキシ−2−アントラニル、6−エトキシ−2−アントラニル、7−エトキシ−2−アントラニル、8−エトキシ−2−アントラニル、9−エトキシ−2−アントラニル、10−エトキシ−2−アントラニル、1−エトキシ−9−アントラニル、2−エトキシ−9−アントラニル、3−エトキシ−9−アントラニル、4−エトキシ−9−アントラニル、10−エトキシ−9−アントラニル、2−ブトキシ−1−アントラニル、3−ブトキシ−1−アントラニル、4−ブトキシ−1−アントラニル、5−ブトキシ−1−アントラニル、6−ブトキシ−1−アントラニル、7−ブトキシ−1−アントラニル、8−ブトキシ−1−アントラニル、9−ブトキシ−1−アントラニル、10−ブトキシ−1−アントラニル、1−ブトキシ−2−アントラニル、3−ブトキシ−2−アントラニル、4−ブトキシ−2−アントラニル、5−ブトキシ−2−アントラニル、6−ブトキシ−2−アントラニル、7−ブトキシ−2−アントラニル、8−ブトキシ−2−アントラニル、9−ブトキシ−2−アントラニル、10−ブトキシ−2−アントラニル、1−ブトキシ−9−アントラニル、2−ブトキシ−9−アントラニル、3−ブトキシ−9−アントラニル、4−ブトキシ−9−アントラニル、10−ブトキシ−9−アントラニル、2−アミノ−1−アントラニル、3−アミノ−1−アントラニル、4−アミノ−1−アントラニル、5−アミノ−1−アントラニル、6−アミノ−1−アントラニル、7−アミノ−1−アントラニル、8−アミノ−1−アントラニル、9−アミノ−1−アントラニル、10−アミノ−1−アントラニル、1−アミノ−2−アントラニル、3−アミノ−2−アントラニル、4−アミノ−2−アントラニル、5−アミノ−2−アントラニル、6−アミノ−2−アントラニル、7−アミノ−2−アントラニル、8−アミノ−2−アントラニル、9−アミノ−2−アントラニル、10−アミノ−2−アントラニル、1−アミノ−9−アントラニル、2−アミノ−9−アントラニル、3−アミノ−9−アントラニル、4−アミノ−9−アントラニル、10−アミノ−9−アントラニル、2−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、3−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、4−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、5−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、6−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、7−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、8−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、9−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、10−(N,N−ジメチルアミノ)−1−アントラニル、1−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、3−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、4−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、5−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、6−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、7−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、8−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、9−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、10−(N,N−ジメチルアミノ)−2−アントラニル、1−(N,N−ジメチルアミノ)−9−アントラニル、2−(N,N−ジメチルアミノ)−9−アントラニル、3−(N,N−ジメチルアミノ)−9−アントラニル、4−(N,N−ジメチルアミノ)−9−アントラニル、10−(N,N−ジメチルアミノ)−9−アントラニル、2−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、3−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、4−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、5−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、6−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、7−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、8−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、9−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、10−(N,N−ジフェニルアミノ)−1−アントラニル、1−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、3−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、4−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、5−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、6−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、7−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、8−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、9−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、10−(N,N−ジフェニルアミノ)−2−アントラニル、1−(N,N−ジフェニルアミノ)−9−アントラニル、2−(N,N−ジフェニルアミノ)−9−アントラニル、3−(N,N−ジフェニルアミノ)−9−アントラニル、4−(N,N−ジフェニルアミノ)−9−アントラニル、10−(N,N−ジフェニルアミノ)−9−アントラニル等が挙げられる。
これらの置換基の中でも、R1及びR2としては、水素原子、臭素原子,ヨウ素原子等のハロゲン原子、トリブチルスタニル基(Sn(Bu−n)3)等のトリアルキルスタニル基、又はトリメチルシリル基(SiMe3)等のトリアルキルシリル基等が好適である。
式[1]において、R3〜R6は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表す。
なお、炭素数1〜10アルキル基、Wで置換されていてもよいフェニル基の具体例は上述のとおりである。
中でも、R7〜R9としては、炭素数1〜10、特に炭素数1〜5アルキル基、フェニル基が好適である。
式[2]において、R10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表す。各置換基の具体例は、上述のとおりである。
これらの中でも、R10としては、水素原子、炭素数1〜10アルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
11及びR12は、−SR8又は−NR9 2を表し、R8及びR9としては、上記と同様、炭素数1〜10、特に、炭素数1〜5アルキル基、フェニル基が好適である。
式[1]及び[2]で表される化合物の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 2006109895
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本発明に係るフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物は、上記式[3]及び[13]で表され、フォスフォリルチオフェンポリマー化合物は、上記式[29]及び[30]で表される。
本発明のフォスフォリルチオフェンオリゴマー又はポリマー化合物において、R3〜R6は、上記式[1]で述べたとおりであり、この場合も、−OR7、−SR8又は−NR9 2におけるR7〜R9は、上記と同様、炭素数1〜10、特に、炭素数1〜5アルキル基、フェニル基が好適である。
13〜R16も、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、この場合の、R7〜R9も、上記と同様、炭素数1〜10のアルキル基、特に炭素数1〜5アルキル基、フェニル基が好適である。
10及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表す。これらの置換基の具体例は、上述のとおりである。
これらの中でも、R10及びR17としては、水素原子、炭素数1〜10アルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
式[3]及び[29]におけるZは、上記式[4]〜[12]から選ばれる少なくとも1種の2価の有機基であるが、特に、式[4]で表される二価の有機基が好適である。式[4]〜[12]におけるR18〜R40は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、上記と同じ意味を表し、R41は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'は、上記と同じ意味を表す。
W'で置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、フェニル、o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル、o−トリフルオロメチルフェニル、m−トリフルオロメチルフェニル、p−トリフルオロメチルフェニル、p−エチルフェニル、p−i−プロピルフェニル、p−t−ブチルフェニル、o−メトキシフェニル、m−メトキシフェニル、o−トリフルオロメトキシフェニル、p−トリフルオロメトキシフェニル、3,5−ジメチルフェニル、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル、3,5−ジメトキシフェニル、3,5−ビストリフルオロメトキシフェニル、3,5−ジエチルフェニル、3,5−ジ−i−プロピルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメチルフェニル、2,4,6−トリメトキシフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメトキシフェニル等が挙げられる。
なお、R18〜R40におけるその他の置換基の具体例は、上述のとおりである。
式[3]において、m、n及びoは、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、pは1以上の整数を表し、m+n+o≧1、かつ、2≦m+n+o+p≦50を満足するが、特に、2≦m+n+o+p≦10が好適であり、m、n及びoのいずれか2つは0であることが好ましい。
式[13]において、m'、n'及びo'は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、2≦m'+n'+o'≦50を満足するが、特に、2≦m'+n'+o'≦10が好適であり、m'、n'及びo'のいずれか2つが0であることが好ましい。
式[29]において、m''、n''及びo''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、p'は0又は1以上の整数を表し、m''+n''+o''≧1、かつ、50<m''+n''+o''+p'<5000を満足するが、特に、m''+n''+o''≧10、かつ、50<m''+n''+o''+p'<500が好適である。
式[30]において、m'''、n'''及びo'''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、50<m'''+n'''+o'''<5000を満足するが、特に、50<m'''+n'''+o'''<500が好適である。
なお、各フォスフォリルチオフェンオリゴマー又はポリマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基であるが、特に、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トリブチルスタニル基が好適である。
また、本発明に係るビスフォスフォリルチオフェン化合物は、上記式[25]〜[28]で表される。
上記式[25]において、R51、R52、R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表す。ここで、R7〜R9は、上述のとおりであるが、炭素数1〜10アルキル基、特に炭素数1〜5アルキル基、フェニル基が好適である。
55及びR56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表す。これらの置換基の具体例は、上述のとおりである。
これらの中でも、R55及びR56としては、水素原子、炭素数1〜10アルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
式[3]、[13]及び[25]〜[28]で表されるチオフェン化合物の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 2006109895
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次に、本発明のフォスフォリルチオフェン化合物の製造法について、式[20]及び式[23]の化合物を例に挙げて説明する。
式[20]の化合物は、下記スキームに示される(A)下記式[14]で表されるブチンジオール化合物を原料とし、これを環化させる方法で得ることができる。
Figure 2006109895
Figure 2006109895
[1]第1工程
この工程は、式[14]で表されるブチンジオール化合物と、式[15]で表されるフォスファイト化合物とを塩基の存在下で反応させ、式[16]で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物を製造する工程である。
フォスファイト化合物としては、例えば、クロロジメチルフォスファイト、クロロジエチルフォスファイト、クロロジ−n−プロピルフォスファイト、クロロジ−n−ブチルフォスファイト等に代表される炭素数1〜10のアルキル基を有するフォスファイト化合物や、クロロジフェニルフォスファイトに代表されるフェニル基を有するフォスファイト化合物が挙げられる。これらの中でも、経済的なクロロジメチルフォスファイト、クロロジエチルフォスファイトが好ましい。
フォスファイト化合物の使用量は、基質のブチンジオール化合物に対して0.1〜5モル倍が好ましく、特には1.8〜2.2モル倍が適当である。
この反応は、塩基の存在下で行うことが重要である。使用可能な塩基としては、例えば、ジエチルアミン,トリエチルアミン,ジイソプロピルアミン,ジイソプロピルエチルアミン,ジ−n−ブチルアミン等のアルキルアミン類、ピリジン,ピコリン等の芳香族アミン類、炭酸水素ナトリウム,炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。これらの中でも、トリエチルアミンが好ましい。
塩基の使用量は、基質のブチンジオール化合物に対して1〜10モル倍が好ましく、特に、1.8〜2.2モル倍が適当である。
反応溶媒としては、反応に影響を及ぼさない限りにおいて、各種の溶媒類が使用できる。中でも、塩化メチレン,クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル化合物類が好ましく、塩化メチレンが最適である。
溶媒量は、基質のブチンジオール化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特には20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であるが、−100〜30℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー、又はガスクロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
[2]第2工程
この工程は、式[16]で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物と、硫化金属とを反応させ、式[17]で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物を製造する工程である。
硫化金属としては、例えば、硫化ナトリウム、硫化カリウム等が挙げられるが、反応性を考慮すると、硫化ナトリウムが好適である。
硫化金属の使用量は、基質のビスフォスフォリルブタジエン化合物に対して0.8〜3モル倍が好ましく、特に1.0〜1.3モル倍が適当である。
反応溶媒としては、アルコール溶媒が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−オクタノール、n−デカノール等に代表される炭素数1〜10のアルキルアルコール類が挙げられるが、エタノールが好適である。
溶媒量は、基質のビスフォスフォリルブタジエン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であるが、0〜40℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
[3]第3工程
この工程は、式[17]で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物と、無機酸化剤とを反応させ、式[18]で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物を製造する工程である。
無機酸化剤としては、例えば、過マンガン酸塩、過ヨウ素酸塩等が挙げられるが、反応性を考慮すると、過ヨウ素酸塩が好ましく、特に過ヨウ素酸ナトリウムが好適である。
無機酸化剤の使用量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物に対して0.8〜3モル倍が好ましく、特に1.0〜1.3モル倍が適当である。
反応溶媒としては、アルコール溶媒、又はアルコールと水との混合溶媒が好ましい。アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール,t−ブタノール等に代表される、水に溶解可能な炭素数1〜4のアルキルアルコール類が挙げられるが、特にメタノールが好ましい。アルコールと水との混合溶媒とする場合、アルコールと水との割合は、任意であるが、質量比で5:1〜15:1程度が好適である。
溶媒量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であるが、特に−20〜40℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
[4]第4工程
この工程は、式[18]で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物と、有機酸無水物とを有機酸触媒存在下で反応させ、式[19]で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物を製造する工程である。
有機酸無水物としては、例えば、脂肪族カルボン酸無水物、芳香族カルボン酸無水物等が用いられるが、安価な脂肪族カルボン酸無水物が好ましく、特に無水酢酸が好適である。
有機酸無水物の使用量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物に対して0.8〜5.0モル倍が好ましく、特に1.0〜1.3モル倍が適当である。
有機酸触媒としては、蟻酸,酢酸,プロピオン酸等の脂肪酸類、ベンゼンスルホン酸,p−トルエンスルホン酸,メタンスルホン酸,エタンスルホン酸,トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸類が挙げられるが、中でもスルホン酸類が好ましく、特にメタンスルホン酸が好適である。
有機酸触媒の使用量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物に対して0.1〜50モル%が好ましく、特には10〜30モル%が好適である。
反応溶媒は、有機酸無水物を過剰量加えて溶媒とすることもできるが、反応に直接関与しない有機溶媒を用いることもできる。この有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられるが、ハロゲン化炭化水素類が好ましく、中でも塩化メチレンが好適である。
溶媒量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であるが、特に−20〜40℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
[5]第5工程
この工程は、式[19]で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物と、無機酸化剤とを反応させ、式[20]で表される3,4−ビスフォスフォリルチオフェン化合物を製造する工程である。
無機酸化剤としては、例えば、酸化マンガン、過マンガン酸塩、過ヨウ素酸塩等が挙げられるが、酸化マンガンが好ましい。
無機酸化剤の使用量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物に対して0.8〜30モル倍が好ましく、特に2〜22モル倍が好適である。
反応溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられるが、芳香族炭化水素類が好ましく、特にベンゼンが好ましい。
溶媒量は、基質の3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であるが、特に50〜100℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
なお、以上説明した第1〜5工程の各反応は、バッチ式でも流通式でも行うことができ、また、常圧下でも加圧下でも行うことができる。
上記式[14]〜[20]の化合物の置換基について説明する。
上記各式において、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、R44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。
ここで、ハロゲン原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基の具体例については、上述のとおりである。
W''で置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、フェニル、o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル、o−トリフルオロメチルフェニル、m−トリフルオロメチルフェニル、p−トリフルオロメチルフェニル、p−エチルフェニル、p−i−プロピルフェニル、p−t−ブチルフェニル、o−クロルフェニル、m−クロルフェニル、p−クロルフェニル、o−ブロモフェニル、m−ブロモフェニル、p−ブロモフェニル、o−フルオロフェニル、p−フルオロフェニル、o−メトキシフェニル、m−メトキシフェニル、p−メトキシフェニル、o−トリフルオロメトキシフェニル、p−トリフルオロメトキシフェニル、o−ニトロフェニル、m−ニトロフェニル、p−ニトロフェニル、o−ジメチルアミノフェニル、m−ジメチルアミノフェニル、p−ジメチルアミノフェニル、p−シアノフェニル、3,5−ジメチルフェニル、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル、3,5−ジメトキシフェニル、3,5−ビストリフルオロメトキシフェニル、3,5−ジエチルフェニル、3,5−ジ−i−プロピルフェニル、3,5−ジクロルフェニル、3,5−ジブロモフェニル、3,5−ジフルオロフェニル、3,5−ジニトロフェニル、3,5−ジシアノフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメチルフェニル、2,4,6−トリメトキシフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメトキシフェニル、2,4,6−トリクロルフェニル、2,4,6−トリブロモフェニル、2,4,6−トリフルオロフェニル、o−ビフェニリル、m−ビフェニリル、p−ビフェニリル等が挙げられる。
42及びR43としては、立体障害の影響が小さい置換基が好適であり、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル基等)、炭素数1〜3のハロアルキル基(CF3、CH2CF3、CH2CH2CF3等)、フェニル基、ハロゲン原子で置換されたフェニル基(p−クロルフェニル、p−ブロモフェニル、p−フルオロフェニル等)などが好ましく、水素原子がより好ましい。
44としても、立体障害の影響が小さい置換基が好適であり、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル基等)、フェニル基、炭素数1〜3のアルキル基で置換されたフェニル基(o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル基等)などが好ましい。
特に、上述の第1〜5工程からなる(A)法は、R42及びR43が水素原子、R44がエチル基である、下記式の化合物の合成に最適な方法である。
Figure 2006109895
さらに、本発明のフォスフォリルチオフェン化合物の製造法について、下記式[23]で表されるフォスフォリルチオフェン化合物を例に挙げて説明する。
式[23]の化合物は、下記スキームで示される(B)ハロゲン化チオフェン化合物と、フォスファイトとのカップリング法で得ることができる。なお、式[23]において、R50がフォスフォリル基の場合、上述の式[20]の化合物と同様のビスフォスフォリル化合物が得られることになる。
この(B)法は、下記(B−1)及び(B−2)の2つの反応を用いることができる。
Figure 2006109895
[1](B−1)法
この方法は、式[21]で表されるハロゲン化チオフェン化合物と、式[22]で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒及び塩基の存在下で反応させ、式[23]で表されるモノ、又はビスフォスフォリルブタジエン化合物とする方法である。
フォスファイト化合物としては、例えば、ジメチルフォスファイト、ジエチルフォスファイト、ジ−n−プロピルフォスファイト、ジ−n−ブチルフォスファイト等に代表される炭素数1〜10のアルキル基を有するフォスファイト化合物、ジフェニルフォスファイトに代表されるフェニル基を有するフォスファイト化合物が挙げられる。これらの中でも、経済的なジメチルフォスファイト、ジエチルフォスファイトが好ましい。
フォスファイト化合物の使用量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.1〜5モル倍が好ましく、特に1.0モル倍〜1.5モル倍が適当である。
金属触媒としては、パラジウム触媒等が挙げられ、具体例としては、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム、テトラキストリブチルフォスフィンパラジウム、Pd2(dba)3、Pd(dppf)2Cl2に代表されるパラジウム(0)錯体;酢酸パラジウム、塩化パラジウムに代表されるパラジウム(II)錯体とトリフェニルフォスフィン、トリブチルフォスフィン代表される各種の配位子との組み合わせが挙げられる。これらの中でも、経済的なテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム、酢酸パラジウムとトリフェニルフォスフィンとの組み合わせが好ましい。
金属触媒の使用量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.1〜50モル%が好ましく、特には2〜30モル%が好ましい。
この方法では、塩基の存在が重要である。塩基としては、例えば、ジエチルアミン,トリエチルアミン,ジイソプロピルアミン,ジイソプロピルエチルアミン,ジ−n−ブチルアミン等のアルキルアミン類、ピリジン,ピコリン等の芳香族アミン類、炭酸水素ナトリウム,炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられるが、アルキルアミン類、特にジイソプロピルエチルアミンが好ましい。
塩基の使用量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.5〜5モル倍が好ましく、特に1.0〜1.5モル倍が適当である。
反応溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド化合物類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル化合物類が好ましい。中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエンが好適である。
溶媒量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に5〜20質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であり、40〜80℃が好ましい。
反応の進行は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィーにより確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
[2](B−2)法
この方法は、式[21]で表されるハロゲン化チオフェン化合物と、式[22]で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒の存在下で反応させ、式[23]で表されるモノ、又はビスフォスフォリルブタジエン化合物を製造する工程である。
フォスファイト化合物としては、トリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリ−n−プロピルフォスファイト、トリ−n−ブチルフォスファイト等に代表される炭素数1〜10のアルキル基を有するフォスファイト化合物;トリフェニルフォスファイトに代表されるフェニル基を有するフォスファイト化合物が挙げられる。中でも、経済的なトリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイトが好ましい。
フォスファイト化合物の使用量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.1〜5モル倍が好ましく、特に1.0〜1.5モル倍が適当である。
金属触媒としては、パラジウム触媒、ニッケル触媒等が挙げられ、具体例としては、(B−1)で挙げたパラジウム触媒、Ni(PPh32Cl2に代表されるニッケル錯体が挙げられるが、経済的なテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム、酢酸パラジウムとトリフェニルフォスフィンとの組み合わせが好ましい。
金属触媒の使用量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.1〜50モル%が好ましく、特に2〜30モル%が好適である。
反応溶媒としては、各種の溶媒類が使用でき、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド化合物類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル化合物類が挙げられる。特に、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエンが好ましい。
溶媒量は、基質のハロゲン化チオフェン化合物に対して1〜100質量倍が好ましく、特に20〜50質量倍が適当である。
反応温度は、通常、−100〜100℃であり、特に−100〜120℃が好ましい。
反応の進行は、薄層クロマトグラフィー、又は高圧液層クロマトグラフィー分析により確認することができる。
反応終了後は、一般的な後処理をし、必要に応じて精製することで、目的物を得ることができる。
なお、(B−1)及び(B−2)の各反応は、バッチ式でも流通式でも行うことができ、また、常圧下でも加圧下でも行うことができる。
上記式[21]〜[24]の化合物の置換基について説明する。
上記各式中、Xは、ハロゲン原子を表し、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、又は炭素数1〜10ジアルキルアミノ基を表す。
47は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又は−P(O)(OR48)2を表し、R48は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、R49は、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表す。
50は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、−P(O)(OR48)2又は−P(O)(OR49)2を表し、W'''、R48及びR49は、上記と同じ意味を表す。
W'''は、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はフェニル基を表す。
ここで、ハロゲン原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基の具体例については、上述のとおりである。
W'''で置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、フェニル、o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル、o−トリフルオロメチルフェニル、m−トリフルオロメチルフェニル、p−トリフルオロメチルフェニル、p−エチルフェニル、p−i−プロピルフェニル、o−メトキシフェニル、m−メトキシフェニル、p−メトキシフェニル、o−トリフルオロメトキシフェニル、p−トリフルオロメトキシフェニル、o−ニトロフェニル、m−ニトロフェニル、p−ニトロフェニル、o−ジメチルアミノフェニル、m−ジメチルアミノフェニル、p−ジメチルアミノフェニル、p−シアノフェニル、3,5−ジメチルフェニル、3,5−ビストリフルオロメチルフェニル、3,5−ジメトキシフェニル、3,5−ビストリフルオロメトキシフェニル、3,5−ジエチルフェニル、3,5−ジ−i−プロピルフェニル、3,5−ジニトロフェニル、3,5−ジシアノフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメチルフェニル、2,4,6−トリメトキシフェニル、2,4,6−トリストリフルオロメトキシフェニル、o−ビフェニリル、m−ビフェニリル、p−ビフェニリル等が挙げられる。
これらの中でも、R45〜R47としては、立体障害の影響の小さい基が好適であり、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、c−ブチル、n−ペンチル基等)、特には、炭素数1〜3のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル基等)、炭素数1〜3のハロアルキル基(CF3、CH2CF3、CH2CH2CF3等)、炭素数1〜3のモノアルキルアミノ基(NHEt、NHPr−n、NHPr−i等)、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基(NMe2、NEt2、N(Pr−n)2、N(Pr−i)2等)、フェニル、炭素数1〜3のアルキル基で置換されたフェニル基(o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル基等)などが好ましく、水素原子がより好ましい。
48及びR49としても、立体障害の影響の小さい基が好適であり、炭素数1〜5のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、c−ブチル、n−ペンチル基等)、特に、炭素数1〜3のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル基等)、フェニル、炭素数1〜3のアルキル基で置換されたフェニル基(o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル基等)などが好ましい。
50としても、立体障害の影響の小さい基が好適であり、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、c−ブチル、n−ペンチル基等)、特に、炭素数1〜3のアルキル基(メチル、エチル、n−プロピル基等)、炭素数1〜3のハロアルキル基(CF3、CH2CF3、CH2CH2CF3等)、炭素数1〜3のモノアルキルアミノ基(NHEt、NHPr−n、NHPr−i等)、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基(NMe2、NEt2、N(Pr−n)2、N(Pr−i)2等、フェニル、炭素数1〜3のアルキル基で置換されたフェニル基(o−メチルフェニル、m−メチルフェニル、p−メチルフェニル基等)などが好ましい。
特に、上記(B)法は、いずれもR45〜R47が水素原子である化合物の合成に最適な方法である。
式[3]及び[13]で示されるフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物、並びに式[25]〜[28]で示されるビスフォスフォリルチオフェン化合物の製造法としては、特に限定されるものではなく、式[1],[2]で示されるフォスファリルチオフェン化合物の末端置換基を適当な置換基に誘導した後に、後述する任意の手法によりカップリングさせて得ることができる。また、得られた式[3],[13]で示される化合物を得た後、そのチオフェン環(又は式(4)〜(12)で示されるその他のスペーサー)の末端置換基を、適当な置換基に誘導した後に任意の手法によりカップリングさせることもできる。
カップリング手法としては、特に限定されるものでなく、例えば、ビアリールカップリング、Stilleカップリング、Suzukiカップリング、Ullmannカップリング、Heck反応、薗頭カップリング、Grignard反応等を用いることができる。
式[1]及び[2]([3],[13])のフォスフォリルチオフェン化合物の末端の置換基を、カップリングを目的として変更する方法の例を以下に挙げる。
フォスフォリルチオフェン化合物の末端置換基をハロゲンに変換する場合のハロゲン化方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ヘテロサイクルズ (Heterocycles),1996年,1927頁や、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(J.Org.Chem.),1993年,3072頁に記載されている方法を用いることができる。
フォスフォリルチオフェン化合物の末端置換基を、トリアルキルシリル基に変換する場合のトリアルキルシリル化方法としては、特に限定されるものではなく、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(J.Org.Chem.),1993年,3072頁に記載されている方法を基本にすればよい。
ビアリールカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラへドロン(Tetrahedron),1980年,3327頁に記載されている方法を基本にすればよい。
Stilleカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、オーガニック・シンセシス(J.Org.Synth.),1998年,553頁に記載されている方法を基本とすればよい。なお、必要に応じて反応系に銅試剤を添加する事で収率を向上させることができる。
Suzukiカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラへドロン(Tetrahedron.),1994年,8301頁に記載されている方法を基本とすればよい。
Ullmannカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、オーガニック・レター(Org.Lett.),1994年,224頁に記載されている方法を基本とすればよい。
Heck反応によるカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、オーガニック・レター(Org.Lett.),1982年,345頁に記載されている方法を基本とすればよい。
薗頭カップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラへドロン・レター(Tetrahedron.Lett.),1975年,4467頁に記載されている方法を基本にすればよい。
Grignard反応によるカップリング法としては、特に限定されるものではなく、例えば、オーガニック・シンセシス(J.Org.Synth.),1988年,407頁に記載されている方法を基本とすればよい。
式[1]〜[3]、及び[13]のフォスフォリルチオフェン化合物において、リン酸エステル基のアルコキシル部分を変換する方法について説明する。
フォスフォリルチオフェン化合物のリン酸エステル基を、水、アルコールで加溶媒分解することで、アルコキシル部分を変換することができる。
加溶媒分解法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイエティー(J.Chem.Soc.),1959年,3950頁や、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー(J.Am.Chem.Soc.),1953年,3379頁に記載されている方法を基本とすればよい。
また、式[1]〜[3]及び[13]のフォスフォリルチオフェン化合物において、リン酸エステル基を、アミドやチオエステルに変換する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、オーガニック フォスフォラス カンパウンド(Organic Phosphorus Compounds),4巻,ウィリー−インターサイエンス社(Wiley−Interscience),1972年,第9章,155頁〜253頁や、オーガニック フォスフォラス カンパウンド(Organic Phosphorus Compounds),6巻,ウィリー−インターサイエンス社(Wiley−Interscience),1973年,第14章,1頁〜209頁や、オーガニック フォスフォラス カンパウンド(Organic Phosphorus Compounds),7巻,ウィリー−インターサイエンス社(Wiley−Interscience),1976年,第18章,1頁〜486頁に記載されている方法を基本にすればよい。
上記式[1],[2],[3]及び[13]のフォスフォリルチオフェン(モノマー又はオリゴマー)化合物を、重合することで上記式[29]又は[30]で表されるようなフォスフォリルチオフェンポリマー化合物が得られる。
フォスフォリルチオフェンポリマー化合物の分子量は特に限定されるものではないが、重量平均分子量9,000〜100,000が好ましく、10,000〜50,000がより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフィーによるポリスチレン換算値である。
このフォスフォリルチオフェンポリマー化合物の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、下記式中、kは、50〜5000の整数を示すが、上記重量平均分子量を与える数が好適である。
Figure 2006109895
Figure 2006109895
Figure 2006109895
重合法としては、フォスフォリルチオフェン化合物を重合できる手法であれば特に限定されるものではなく、例えば、化学酸化重合、電解酸化重合、触媒重合等を用いることができる。電極表面で重合反応させて電極表面に重合体を形成させる場合、化学酸化重合、電解酸化重合が好ましく、特に、電解酸化重合が好適である。
化学酸化重合に用いられる酸化剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、過硫酸アンモニウム、テトラアンモニウムパーオキサイド、塩化鉄、硫酸セリウム等が挙げられる。
電解酸化重合は、例えば、フォスフォリルチオフェン化合物に、酸化剤を添加して充分に攪拌した後、有機溶媒を加えて均一な溶液を調製し、白金メッシュ対極等を備えた三極式ビーカー型セルなどを用いて行うことができる。具体的には、例えば、試験極基板として表面をエメリーペーパーなどにより傷つけた白金板を、参照極としてAg/Ag+を使用し、電気化学測定システムによる電位掃引法、定電位法などで重合を行う。これにより、目的とするチオフェンポリマーは、電極上で膜状に析出する。
電解酸化重合に用いられる酸化剤としては、例えば、塩酸、硫酸、過塩素酸、トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等が挙げられ、中でも過塩素酸が好適である。
また、有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール等が挙げられ、特に、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミドを用いることが好適である。
触媒重合は、式[1]、[2]、[3]及び[13]のフォスフォリルチオフェン化合物から選ばれる少なくとも1種を、金属触媒の存在下で反応させ、フォスフォリルチオフェンポリマー化合物とする方法である。
触媒重合に用いられるフォスフォリルチオフェン化合物としては、特に限定されないが、末端置換基がハロゲン原子のフォスフォリルチオフェン化合物が好ましい。中でも、臭素原子が好適である。
金属触媒としては、ニッケル錯体等が挙げられ、具体例としては、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)ニッケル(0)等に代表されるニッケル(0)錯体、又は塩化ニッケル、ビス(トリフェニルフォスフィン)ニッケル(II)ジクロライド、[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ニッケル(II)ジクロライド、[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ニッケル(II)ジクロライド、トリス(2,2'−ビピリジル)ニッケル(II)ジブロマイド等に代表されるニッケル(II)錯体と1,5−シクロオクタジエン、2,2’−ビピリジン、トリフェニルフォスフィンに代表される各種の配位子との組み合わせが挙げられる。これらの中でも、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケルと1,5−シクロオクタジエン及び2,2’−ビピリジンの組み合わせが生成したポリマーの重合度が高いという点で好ましい。
金属触媒の使用量は、基質のフォスフォリルチオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.05〜2.0モル倍が好ましく、特には0.5〜0.8モル倍が好ましい。
配位子の使用量は、基質のフォスフォリルチオフェン化合物が有するハロゲン原子に対して0.05〜2.0モル倍が好ましく、特には0.5〜0.8モル倍が好ましい。
反応溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド化合物類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル化合物類が好ましい。中でも、1,4−ジオキサンが生成したポリマーの重合度が高いという点で好適である。
以上で説明した本発明のフォスフォリルチオフェン化合物は、その優れた特性を利用してフィルム、エレクトロクロミック素子、半導体、電池、太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス素子、非線形材料の活物質、電極などに利用することができる。また、上記フォスフォリルチオフェン化合物は、それ自体が導電性を有しており、還元剤又は電気化学的ドーピングにより還元してn型半導体として利用することができる。
なお、上記フォスフォリル化合物には、フィルムその他の成形品に成形するに際して、熱安定剤、光安定剤、充填剤、強化剤等の配合剤を適宜配合することができる。
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例にて使用した分析装置及び条件は、下記のとおりである。
[1]ガスクロマトグラフィー(GC)
機種:Hewlett Packard: HP6800,Column:DB−624(30m×0.53mmφ×3μm),カラム温度:40(保持0min.)〜290℃(保持0min.),10℃/分(昇温速度),注入口温度:180℃,検出器温度:250℃,キャリアガス:ヘリウム,検出法:FID法
[2]質量分析(MASS)
機種:LX−1000(JEOL Ltd.),検出法:FAB法
機種:JMS−SX102A(JEOL Ltd.),検出法:FAB法
[3]1H NMR
機種:JNM−A500(JEOL Ltd.),測定溶媒:CDCl3、DMSO−d6
機種:AVANCE 400S(Bruker),測定溶媒:CDCl3、DMSO−d6
[4]13C NMR
機種:JNM−A500(JEOL Ltd.),測定溶媒:CDCl3、DMSO−d6
機種:AVANCE 400S(Bruker),測定溶媒:CDCl3、DMSO−d6
[5]IR
機種:BIORAD FTS−40,KBr錠剤法
機種:JIR−Winspec50(JEOL Ltd.),neat法
[6]高圧液層クロマトグラフィー(LC)
機種:Hewlett Packard:HP1100,Column:Inertsil ODS−3(5μm,250mm×4.6mmφ+ガードカラム10mm×4.0mmφ),カラム温度:40℃,検出器:UV220nm,溶離液:H2O/CH3CN=6/4(保持0min.)から15min.でCH3CNにグラジエーション(保持45min.),10℃/min.,流速:2.0ml/min.
[7]薄層クロマトグラフィー(TLC)
MERCK シリカゲルプレート使用、UV254nm、リンモリブデン酸焼成で確認。
[8]サイクリックボルタンメトリー(CV)
機種:Electrochemical Analyzer Model 660B(ALC/HCH Instruments)
[9]ゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)
機種:TOSOH:HLC−8220GPC,カラム:SHODEX GPC KF−804L+GPC KF−805L,カラム温度:40℃,検出器:UV検出器(254nm)及びRI検出器,溶離液:THF,カラム流速:1.0ml/min.
[実施例1]3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
以下の(1)〜(5)の方法で合成した。
(1)2,3−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−1,3−ブタジエンの合成
Figure 2006109895
市販の2−ブチン−1,4−ジオール1.00g(11.6mmol)を塩化メチレン25mlに溶解し、これに市販のトリエチルアミン2.37g(23.2mmol)を加え、室温で完全に溶解するまで攪拌した。この溶液を−78℃に冷却し、クロロジエチルフォスファイト0.303g(19.4mmol)を滴下ロートにてゆっくり滴下した。滴下終了後に反応温度をゆっくりと室温まで上げ、19時間攪拌した。反応混合物にpH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:2)し、黄色オイル状の目的物を収量2.63g(収率83.0%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.33(12H,t,J=7.0Hz), 4.07-4.17(8H,m), 6.43(2H,d,2JP-H=20.4Hz), 6.51(2H,d,2JP-H=44.9Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(t,3JP-C=3.1Hz), 61.2(t,2JP-C=3.1Hz), 133.3(d,1JP-C=187.3Hz), 134.7(t,2JP-C=5.2Hz) ppm.
(2)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオランの合成
Figure 2006109895
2,3−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−1,3−ブタジエン2.02g(6.19mmol)をエタノールに溶解させ、市販の硫化ナトリウム9水和物1.63g(6.81mmol)を加え、室温で3日間攪拌した。反応終了後、無水硫酸ナトリウムで1時間乾燥させた。酢酸エチルを加え、混合物をシリカゲルカラムにチャージし、酢酸エチルで目的物を溶出させた。その後、溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:2)し、黄色オイル状の目的物を収量1.88g(収率84.3%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.32-1.36(12H,m), 2.93(2H,dd,1JP-H=5.0Hz,J=5.0Hz), 3.18-3.24(4H,m), 4.12-4.20(8H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.0(t,3JP-C=27.7Hz), 32.4(d,2JP-C=36.1Hz), 40.5(dd,1JP-C=141.8Hz, 2JP-C=12.6Hz), 61.6-62.3(m) ppm.
(3)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)スルフィランの合成
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオラン3.260g(9.05mmol)をメタノール/水=10:1溶媒に溶解させ、市販の過よう素酸ナトリウム2.12g(9.96mmol)を室温で加え、21時間攪拌した。その後、反応混合物を塩化メチレン中に注ぎ込んで希釈し、1時間攪拌した後に、ヨウ化ナトリウムの沈殿を、濾過して取り除いた。濾液を塩化メチレンで抽出し、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去して得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、褐色オイル状の目的物を収量3.30g(96.9%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.32-1.38(12H,m), 2.85-3.50(6H,m), 4.12-4.22(8H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.1(t,3JP-C=28.9Hz), 36.5(dd,1JP-C=145.2Hz, 2JP-C=23.1Hz), 55.0(s), 62.3-62.9 (m) ppm.
(4)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2,3−ジヒドロチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)スルフィラン2.19g(5.82mmol)を塩化メチレンに溶解させ、市販の無水酢酸0.714g(6.99mmol)とメタンスルホン酸0.140g(1.46mmol)とを室温で加え、6時間攪拌した。その後、反応混合物に炭酸カリウム0.967g(7.00mmol)を加えて反応を終了させ、固体を濾過して取り除いた。濾液を減圧留去して溶媒と酢酸を除去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、褐色オイル状の目的物を収量2.010g(収率96.4%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.31-1.37(12H,m), 3.66-3.74(3H,m), 4.11-4.19(8H,m), 7.29(1H,dd,2JP-H=9.8Hz, 1JP-H=5.7Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(t,3JP-C=6.2Hz), 36.1(s), 46.1(d,2JP-C=133.3Hz), 62.0-62.5(m), 120.3(dd,1JP-C=190.1Hz, 2JP-C=7.14Hz), 148.7(m) ppm.
(5)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
市販の酸化マンガン(IV)9.740g(112mmol)をベンゼンに溶解させ、そこに3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2,3−ジヒドロチオフェン2.010g(5.60mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で29時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、固体をセライト濾過で濾過して取り除いた。濾液を減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、褐色固体の目的物を収量1.700g(収率85.4%)で得た。
m/z(FAB+):357(計算値356.06).
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.33(12H,m), 4.05-4.19(8H,m), 8.15(2H,dd,2JP-H=7.3Hz, 3JP-H=3.9Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=7.0Hz), 62.4(d,2JP-C=6.0Hz), 131.0(dd,2JP-C=197.0Hz, 1JP-C=18.0Hz), 140.1(dd,2JP-C=18.0Hz, 3JP-C=18.0Hz) ppm.
[実施例2]3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
以下の(1)〜(2)の方法で合成した。
(1)3−ブロモ−4−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ジブロモチオフェン0.0968g(0.4mmol)と市販のPd(dppf)2Cl20.0131g(0.016mmol)をDMF(4mL)に加え、室温で5分間攪拌して溶解させた。そこに市販のジエチルフォスファイト0.1326g(0.96mmol)とジイソプロピルエチルアミン0.1241g(0.96mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を110℃に加熱し、4時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1で展開)し、茶色固体の目的物と黄色オイルの目的物をそれぞれ得た。得られた目的物はそのまま実施例2(2)の反応に使用した。表1に上記の化合物の収率を示す。
Figure 2006109895
(a)3−ブロモ−4−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.33(12H,m), 4.05-4.19(8H,m), 8.15(2H,dd,2JP-H=7.3Hz, 3JP-H=3.9Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=7.0Hz), 62.4(d,2JP-C=6.0Hz), 131.0(dd,2JP-C=197.0Hz, 1JP-C=18.0Hz), 140.1(dd,2JP-C=18.0Hz, 3JP-C=18.0Hz) ppm.
(b)3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン
m/z(FAB+):221(計算値220.03).
1H-NMR(CDCl3):1.33(6H,t,J=7.1Hz), 4.06-4.18(4H,m), 7.32-7.35(1H,m), 7.42-7.45(1H,m), 7.98-8.01(1H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=6.4Hz), 62.0(d,2JP-C=5.4Hz), 127.1(d,2JP-C=19.4Hz), 128.8(d,3JP-C=16.8Hz), 129.3(d,1JP-C=201.2Hz), 135.2(d,2JP-C=19.8Hz) ppm.
(2)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3−ブロモ−4−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.1196g(0.4mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0185g(0.016mmol)とをDMF(4mL)に加え、室温で5分間攪拌して溶解させた。そこに市販のジエチルフォスファイト0.0663g(0.48mmol)とジイソプロピルエチルアミン0.0621g(0.48mmol)とを室温で加えた。その後反応混合物を110℃に加熱し、5時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1及び酢酸エチルで展開)し、白色固体の目的物、黄色オイルの化合物、茶色固体の化合物をそれぞれ得た。表2に、上記の化合物の収率を示す。
Figure 2006109895
[実施例3]3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ジブロモチオフェン0.500g(2.07mmol)と、市販のパラジウムジクロライド0.009g(0.1035mmol)をDMF(21mL)に加え、室温で5分間攪拌して溶解させた。そこに市販のトリエチルフォスファイト0.841g(4.968mmol)とヨウ化ナトリウム0.031g(0.207mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を110℃に加熱して16時間攪拌し、さらに150℃に加熱して2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、HPLCにより分析した。分析結果を表3に示す。
Figure 2006109895
(a)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン
保持時間:2.9min.
(b)3−ブロモ−4−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン
保持時間:7.5min.
(c)3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン
保持時間:4.6min.
[実施例4]3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン0.852g(8.420mmol)のTHF溶液に市販のn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液8.420mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、上記で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン3.000g(8.420mmol)のTHF溶液を加えた。そのままの温度でさらに1時間攪拌後、市販のヨウ素2.7781g(10.946mmol)のTHF溶液を滴下し、1時間攪拌した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウムを加え、酢酸エチルを用い抽出を行った。有機層をチオ硫酸ナトリウム及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、白色固体の目的物を収量3.26g(収率80%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.32(6H,t,J=7.1Hz), 1.35(6H,t,J=7.0Hz), 4.11-4.21(8H,m), 8.21(1H,dd,3JP-H=2.7Hz, 2JP-H=9.4Hz) ppm.
[実施例5]2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン0.9386g(9.276mmol)のTHF溶液に、市販のn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液9.262mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、上記で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン3.000g(8.420mmol)のTHF溶液を加えた。そのままの温度でさらに1時間攪拌後、市販のトルブチルスタニルクロリド4.1109g(12.63mmol)を滴下し、1時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル)し、透明オイル状の目的物を収量2.4852g(収率46%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):0.77-0.85(12H,m), 1.11-1.56(27H,m), 4.00-4.13(8H,m), 8.34(1H,dd,3JP-H=2.5Hz, 2JP-H=7.9Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):12.7, 13.0, 16.2(m), 29.4, 61.8(m), 132.2(dd,2JP-C=22.4Hz, 1JP-C=192.9Hz), 135.2(dd,2JP-C=17.6Hz, 1JP-C=182.1Hz), 145.5(d,2JP-C=19.5Hz), 161.6(dd,3JP-C=12.7Hz, 2JP-C=32.2Hz) ppm.
[実施例6]2−イオド−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン及び2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンから誘導されるフォスフォリルチオフェン化合物の合成
以下の(1)〜(12)のそれぞれの方法で合成した。
(1)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン、下記表4に示される各種パラジウム触媒(0.05当量、市販品)、及びシアン化銅(I)(0又は0.10当量、市販品)を表4に示される溶媒に溶解させ、2−イオドチオフェン(1.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、2〜12時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、透明オイル状の目的物、白色固体の化合物をそれぞれ得た。
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン
m/z(FAB+):439(計算値438.05).
1H-NMR(CDCl3):1.18(6H,t,J=7.1Hz), 1.39(6H,t,J=7.0Hz), 3.90-4.00(2H,m), 4.05-4.15(2H,m), 4.21-4.24(4H,m), 7.08-7.09(1H,m), 7.38(1H,m), 7.42(1H,m), 8.15(1H,dd) ppm.
(2)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.
600g(0.930mmol)と市販の塩化銅(I)0.1013g(1.023mmol)とをTHFに溶解させ、2−イオドチオフェン0.2344g(1.116mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で4時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物を収量0.3595g(収率88%)で得た。
(3)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェンと、下記表5に示される各種パラジウム触媒(0.05当量、市販品)及び市販のシアン化銅(I)(0.20当量)をトルエンに溶解させ、2−トリブチルスタニルチオフェン(1.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、8.5〜10時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物を得た。
Figure 2006109895
(4)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェンと、表6に示される各当量の塩化銅(I)(市販品)とをDMFに溶解させ、2−トリブチルスタニルチオフェン(1.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を80℃に加熱し、8.5〜11時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、0.6M塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物を得た。
Figure 2006109895
(5)5−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.3595g(0.820mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液、0.984mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で1時間攪拌した。その後、市販のトルブチルスタニルクロリド0.400g(1.23mmol)を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、オイル状の目的物を収量0.3757g(収率63%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例9(5)の反応に使用した。
(6)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.200g(0.310mmol)と市販の塩化銅(I)0.0338g(0.341mmol)とをTHFに溶解させ、2−イオドターチオフェン0.128g(0.341mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で10時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、黄色固体の目的物を収量0.158g(収率85%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例6(7)の反応に使用した。
(7)2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェン0.1507g(0.250mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液、0.250mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で1時間攪拌した。その後、市販のトルブチルスタニルクロリド0.0814g(0.250mmol)を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、黄色オイル状の目的物を収量0.1271g(収率57%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例9(11)の反応に使用した。
(8)3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例4で得られた2−イオド−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.037g(0.076mmol)と、実施例5で得られた2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.049g(0.076mmol)とをTHFに溶解させ、市販の塩化銅(I)0.009g(0.091mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で4時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、固体をセライト濾過で濾過して取り除いた。濾液を減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1〜酢酸エチル:メタノール=5:1)し、透明オイル状の目的物を収量0.049g(収率91%)で得た。
m/z(FAB+):711(計算値710.11).
1H-NMR(CDCl3):1.22(12H,tq,J=7.4Hz, J=7.4Hz), 1.37(12H,tq,J=7.1Hz, J=7.1Hz), 3.99-4.16(8H,m), 4.17-4.25(8H,m), 8.24(2H,dd,3JP-H=3.0Hz, 2JP-H=9.2Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.1(dd,J=10.9Hz, J=6.7Hz), 16.3(d,2JP-C=4.1Hz), 62.3(d,2JP-C=9.3Hz), 62.6(dd,J=30.0Hz, J=5.2Hz), 130.7(dd,2JP-C=22.4Hz, 1JP-C=195.9Hz), 132.6(dd,2JP-C=17.6Hz, 1JP-C=197.4Hz), 140.0(dd,3JP-C=14.4Hz, 2JP-C=18.6Hz), 145.5(dd,3JP-C=13.1Hz, 2JP-C=18.1Hz) ppm.
(9)3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例4で得られた2−イオド−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.082g(0.171mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.009g(0.00775mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0014g(0.0155mmol)とをTHFに溶解させ、この溶液に、実施例5で得られた2−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.100g(0.155mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、11時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却した。そのまま減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1〜酢酸エチル:メタノール=5:1)し、目的物を収量0.046g(38%)で得た。
(10)5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例6(8)又は(9)で得られた3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.952g(1.34mmol)をTHF25mLに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、5.34mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で3時間攪拌した。その後、市販のトルブチルスタニルクロリド1.956g(6.01mmol)を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル)し、透明オイル状の目的物を収量1.174g(収率68%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例6(11)の反応に使用した。
(11)3'',3''',4'',4'''−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記(10)で得られた5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.101g(0.0781mmol)と2−イオド−ビチオフェン0.0503g(0.172mmol)とをTHFに溶解させ、市販の塩化銅(I)0.0170g(0.172mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で11時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=5:1)し、黄色オイル状の目的物を収量0.0809g(収率99%)で得た。
m/z(FAB+):1038(計算値1038.06).
1H-NMR(CDCl3):1.19-1.26(24H,m), 4.05-4.22(16H,m), 7.03-7.05(2H,m), 7.15(2H,d,J=3.7Hz), 7.22(2H,d,J=3.4Hz), 7.26-7.29(4H,m) ppm.
(12)3''',3'''',4''',4''''−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''']−オクチチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記実施例6(10)で得られた5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−3,3',4,4'−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.200g(0.155mmol)と、2−イオドターチオフェン0.128g(0.341mmol)とをTHF(4.0mL)に溶解させ、市販の塩化銅(I)0.034g(0.341mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で13時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=5:1)し、黄色固体の目的物を0.157g(収率84%)で得た。
m/z(FAB+):1202(計算値1202.03).
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.27(24H,m), 4.02-4.21(18H,m), 7.03-7.30(14H,m) ppm.
[実施例7]3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2,5−ジイオドチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例1で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.300g(0.842mmol)のTHF溶液を−78℃に冷却し、これに市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液1.852mmol)をゆっくり滴下した。そのままの温度でさらに1時間攪拌後、市販のヨウ素0.6411g(2.526mmol)のTHF溶液を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウムを加え、酢酸エチルで抽出した。有機層をチオ硫酸ナトリウム及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、白色固体の目的物を収量0.3884g(収率76%)で得た。
m/z(EI):608(計算値607.85).
1H-NMR(CDCl3):1.36(12H,t,J=7.1Hz), 4.13-4.23(8H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=6.0Hz), 62.8(d,2JP-C=5.9Hz), 93.6(dd,3JP-C=12.2Hz, 2JP-C=18.6Hz), 136.8(dd,2JP-C=17.4Hz, 1JP-C=195.5Hz) ppm.
[実施例8]2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン2.14g(21.0mmol)のTHF溶液に市販のn−ブチルリチウム(2.6Mヘキサン溶液21.0mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、実施例1で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン3.00g(8.41mmol)のTHF溶液を加えた。そのままの温度でさらに1時間攪拌後、市販のトルブチルスタニルクロリド8.20g(25.2mmol)を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル)し、透明オイル状の目的物を収量5.58g(収率100%)で得た。
IR(neat):2956,1390cm-1
Anal. Calcd for C36H74O6P2SSn2 C, 7.98, H,46.27; Found C, 7.99, H,46.43.
1H-NMR(CDCl3):0.88(18H,t,J=7.3Hz), 1.19(12H,q,J=7.0Hz), 1.29-1.36(24H,m), 1.57(12H,t,J=7.2Hz), 4.00-4.15(8H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):11.4, 13.6, 16.3(d,3JP-C=4.2Hz), 27.3(t,1JSn-C=33.2Hz), 29.1(t,2JSn-C=9.7Hz), 61.6(d,2JP-C=5.4Hz), 136.6(dd,2JP-C=22.1Hz, 1JP-C=192.36Hz), 167.3(dd,3JP-C=11.5Hz, 2JP-C=32.5Hz) ppm.
[実施例9]2,5−ジイオド−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン及び2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンから誘導されるフォスフォリルチオフェン化合物の合成
以下の(1)〜(11)の方法でそれぞれ合成した。
(1)3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例8で得られた2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(0.10当量)及び表7に示される銅試剤(0.40〜0.50当量、市販品)をTHFに溶解させ、2−イオドチオフェン(2.4当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、15〜24時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、透明オイル状の目的物を得た。
Figure 2006109895
m/z(FAB+):521(計算値520.04).
1H-NMR(CDCl3):1.08(12H,t,J=7.1Hz), 3.84-3.88(4H,m), 4.01-4.07(4H,m), 7.00-7.02(2H,m), 7.30(2H,d,J=3.4Hz), 7.35(2H,d,J=5.1Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.0(d,3JP-C=8.3Hz), 62.7(d,2JP-C=14.6Hz), 127.8(d, 1JP-C=42.2Hz), 128.8(d, J=16.7Hz), 130.0, 130.4(d, J=19.9Hz), 133.2(d, J=5.2Hz), 146.1(dd,3JP-C=9.4Hz, 2JP-C=17.2Hz) ppm.
(2)3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例7で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2,5−ジイオドチオフェンと市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(0.10当量)と、表8に示される量のシアン化銅(I)(市販品)とを、表8に示される各種溶媒に溶解させ、2−トリブチルスタニルチオフェン(2.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、6〜20時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた生成物をシリカゲルカラムで精製した(酢酸エチル:メタノール=15:1)。
Figure 2006109895
(3)3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例7で得られた3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−2,5−ジイオドチオフェンと、表9に示される各種銅試剤(2.2当量、市販品)をDMFに溶解させ、2−トリブチルスタニルチオフェン(2.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を80℃に加熱し、11〜13時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、0.6M塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物を得た。
Figure 2006109895
(4)5,5''−ジイオド−3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記実施例7(1)又は(3)で得られた3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン0.137g(0.264mmol)をクロロホルムと酢酸の1:1混合溶媒に溶解させ、市販のN−ヨードスクシンイミド0.125g(0.554mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を室温で24時間攪拌した。反応後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで抽出した。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、黄色固体の目的物を収量0.165g(収率81%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例9(5)の反応に使用した。
(5)3',3''',3''''',4',4''',4'''''−ヘキサキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']−セプチチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記実施例7(4)で得られた5,5''−ジイオド−3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン0.155g(0.201mmol)と、実施例6(5)で得られた5−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.307g(0.422mmol)とをTHFに溶解させ、市販の塩化銅(I)0.0438g(0.442mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で18時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、黄色オイル状の目的物を収量0.216g(収率77%)で得た。
m/z(FAB+):1392(計算値1392.10).
1H-NMR(CDCl3):1.12-1.40(36H,m), 3.93-4.23(24H,m), 7.10-7.12(2H,m), 7.34-7.46(2H,m) ppm.
(6)3'',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン、及び3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(0.10当量)、及び下記表10に示される各量のシアン化銅(I)(市販品)をTHFに溶解させ、2−イオドビチオフェン(2.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、4〜22時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、黄色固体の目的物をそれぞれ得た。
Figure 2006109895
(a)3'',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン
m/z(FAB+):685(計算値684.01).
1H-NMR(CDCl3):1.20(12H,t,J=7.1Hz), 3.99-4.02(4H,m), 4.12-4.18(4H,m), 7.03(2H,dd,J=5.0,5.0Hz), 7.15(2H,d,J=3.7Hz), 7.21-7.22(2H,m), 7.32(2H,d,J=3.8Hz) ppm.
(7)3'',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェンの合成
Figure 2006109895
2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンと市販のシアン化銅(I)(2.2当量)とを下記表11に示される溶媒に溶解させ、2−イオドビチオフェン(2.2当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を70℃に加熱し、4〜22時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、0.6M塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物を得た。
Figure 2006109895
(8)3'',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェンの合成
Figure 2006109895
2,5−ジイオド−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.0971g(0.159mmol)と市販の塩化銅(I)0.0346g(0.349mmol)とをDMFに溶解させ、2−トリブチルスタニルビチオフェン0.1744g(0.383mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を80℃に加熱し、12時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、0.6M塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、目的物1を得た。結果を表12に示す。
Figure 2006109895
(9)3''',4'''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']−セプチチオフェンの合成
Figure 2006109895
2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.200g(0.214mmol)と市販の塩化銅(I)0.0466g(0.471mmol)とをTHFに溶解させ、2−イオドトリチオフェン0.168g(0.449mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で15時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、黄色固体の目的物を収量0.1499g(収率77%)で得た。
m/z(FAB+):849(計算値847.99).
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.25(12H,m), 3.99-4.19(8H,m), 7.04-7.33(14H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.0(d,3JP-C=6.9Hz), 62.7(d,2JP-C=6.3Hz), 123.9, 124.0, 124.4, 124.8, 124.9, 127.9, 131.0, 131.9, 135.1, 136.8, 137.1, 139.7, 145.4) ppm.
(10)5,5''''''−ジイオド−3''',4'''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']−セプチチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記(9)で得られた3''',4'''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']−セプチチオフェン0.0600g(0.0707mmol)をクロロホルムと酢酸の1:1混合溶媒に溶解させ、市販のN−ヨードスクシンイミド0.0333g(0.148mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を室温で20時間攪拌した。反応後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで抽出した。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、橙色固体の目的物を収量0.0682g(収率83%)で得た。得られた目的物はそのまま以下の(11)の反応に使用した。
(11)3''',3''''''',3''''''''''',4''',4''''''',4''''''''''',−ヘキサシス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''';5'''''''',2''''''''';5''''''''',2'''''''''';5'''''''''',2''''''''''';5''''''''''',2'''''''''''';5'''''''''''',2''''''''''''';5''''''''''''',2'''''''''''''']−ペンタデシチオフェンの合成
Figure 2006109895
5,5''''''−ジイオド−3''',4'''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']−セプチチオフェン0.0682g(0.0619mmol)と、2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンとから誘導した5−トリブチルスタニル−3,4−ビス(ジエチルフォスフォノ)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェン0.116g(0.130mmol)をTHFに溶解させ、市販の塩化銅(I)0.0135g(0.136mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で34時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、橙色固体の目的物を収量0.0392g(収率31%)で得た。
m/z(FAB+):2049(計算値2048.01).
1H-NMR(CDCl3):1.18-1.28(36H,m), 4.00-4.21(24H,m), 7.04-7.35(26H,m) ppm.
[実施例10]フォスフォリル基を変換して誘導されるフォスフォリルチオフェン化合物の合成
以下の(1)〜(12)の方法でそれぞれ合成した。
(1)3,4−ジフォスフォノチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.200g(0.561mmol)をアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のヨードトリメチルシラン0.5613g(2.805mmol)を室温で加えた。その後、室温下、12時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、メタノールを加え、室温下でさらに12時間攪拌した。メタノールを減圧留去にて除去し、蒸留水を加えて攪拌し、水層を分液した。得られた水層をクロロホルムで数回洗浄し、水層を濃縮乾固することで白色結晶の目的物を収量0.1333g(収率97%)で得た。
m/z(FAB+):245(計算値243.94).
1H-NMR(CDCl3):4.81(4H,s), 7.81(2H,s) ppm.
13C-NMR(CDCl3):135.0(dd,2JP-C=19.6Hz, 1JP-C=187.1Hz), 138.3(dd,3JP-C=17.2Hz, 2JP-C=17.2Hz) ppm.
(2)3',4'−ジフォスフォノ−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン0.2478g(0.476mmol)をアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のヨードトリメチルシラン0.4762g(2.380mmol)を室温で加えた。その後、室温下、12時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、メタノールを加え、室温下でさらに12時間攪拌した。減圧留去してメタノールを除去し、蒸留水を加えて攪拌し、水層を分液した。得られた水層をクロロホルムで数回洗浄し、水層を濃縮乾固することで黄色結晶の目的物を収量0.1742g(収率90%)で得た。
m/z(FAB+):409(計算値407.91).
1H-NMR(CDCl3):4.91(4H,s), 7.10-7.12(2H,m), 7.40(2H,d,J=0.7Hz), 7.21-7.22(2H,m), 7.55(2H,d,J=1.3Hz), ppm.
13C-NMR(CDCl3):128.7(d, 1JP-C=86.8Hz), 129.0, 131.1, 131.4, 133.9, 146.5(dd,3JP-C=11.9Hz, 2JP-C=19.1Hz) ppm.
(3)3'',4''− ジフォスフォノ−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェンの合成
Figure 2006109895
3'',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン0.2746g(0.401mmol)をアセトニトリル4.0mLに溶解させ、そこに市販のヨードトリメチルシラン0.4012g(2.005mmol)を室温で加えた。その後、室温下、12時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、メタノールを加え、室温下でさらに12時間攪拌した。チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて攪拌し、析出した結晶を濾過し、蒸留水、メタノール、クロロホルム、ジエチルエーテルで洗浄後、乾燥させることで、黄色粉末状の目的物を収量0.1630g(収率71%)で得た。
m/z(FAB+):573(計算値571.89).
1H-NMR(CDCl3):1.18-1.25(4H,br), 6.96-6.97(2H,m), 7.10-7.11(2H,m), 7.18(2H,s), 7.22(2H,s), 7.27-7.28(2H,m) ppm、
13C-NMR(DMSO-d6):125.0(d, 1JP-C=201.5Hz), 124.3, 128.4, 130.9, 133.7, 136.0, 136.6(d, JP-C=17.5Hz), 137.7, 137.9(d, JP-C=19.6Hz), 139.9(dd,3JP-C=15.0Hz, 2JP-C=15.0Hz) ppm.
(4)3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン及び3,4−ビス(ブトキシ−エトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンをアセトニトリルに溶解させ、そこに表13に示される各種ハロゲン化トリメチルシラン(4.5当量、市販品)を室温で滴下して加えた。その後、室温下、24時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、市販の5塩化リン(4.5当量)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却した後、市販の1−ブタノール(30当量)、トリエチルアミン(30当量)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物をそれぞれ得た。
Figure 2006109895
(a)3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン
m/z(FAB+):469(計算値468.19).
1H-NMR(CDCl3):0.92(12H,t,J=7.4Hz), 1.40(8H,m,J=7.5Hz), 1.69(8H,m), 4.02-4.16(8H,m), 8.17(2H,dd,2JP-H =4.6Hz, 3JP-H =2.7Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):13.5(s), 18.6(s), 32.4(d,3J P-C=6.1Hz), 66.2(d,2JP-C=6.0Hz) 131.1(dd,2JP-C=18.0Hz, 1JP-C=180.0Hz) 140.0(dd,2JP-C=17.4Hz, 3J P-C=18.1Hz) ppm.
(b)3,4−ビス(ブトキシ−エトキシフォスフォリル)チオフェン
黄色オイル
1H-NMR(CDCl3):0.93(12H,t,J=7.4Hz), 1.36-1.46(10H,m), 1.66-1.73(4H,m), 4.05-4.22(8H,m), 8.18(2H,dd,2JP-H =4.6Hz,3JP-H =2.7Hz) ppm.
(5)3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンと市販のヨウ化又は臭化ナトリウム(4.5当量)とをアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のヨードトリメチルシラン(4.5当量)を室温で滴下して加えた。その後、室温下、24時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、市販の5塩化リン(4.5当量)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却し、市販の1−ブタノール(30当量)、トリエチルアミン(30当量)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物を得た。
Figure 2006109895
(6)3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン、3,4−ビス(ジブトキシ−エトキシフォスフォリル)チオフェン及び3−(ブトキシ−エトキシフォスフォリル)−4−(ジブトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン1.000g(2.807mmol)を四塩化炭素に溶解させ、そこに市販の5塩化リン2.630g(12.63mmol)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却し、市販の1−ブタノール6.242g(84.21mmol)、トリエチルアミン8.521g(84.21mmol)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物1,2,3を表15に示した収率でそれぞれ得た。
Figure 2006109895
3−(ジブトキシ−エトキシフォスフォリル)−4−(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.93(9H,t,J=7.4Hz), 1.34-1.45(9H,m), 1.66-1.73(6H,m), 4.04-4.19(8H,m), 8.14-8.19(2H,m) ppm.
(7)3−(エトキシ−ヘキシロキシフォスフォリル)−4−(ジヘキシロキシフォスフォリル)チオフェン及び3,4−ビス(エトキシ−ヘキシロキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.3500g(0.9823mmol)を四塩化炭素に溶解させ、そこに市販の5塩化リン0.9204g(4.420mmol)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却し、市販の1−ヘキサノール3.011g(29.47mmol)、トリエチルアミン2.982g(29.47mmol)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物1,2を表16に示した収率でそれぞれ得た。
Figure 2006109895
(a)3−(エトキシ−ヘキシロキシフォスフォリル)−4−(ジヘキシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.81(9H,m), 1.01-1.30(22H,m), 1.60-1.65(6H,m), 3.90-4.13(8H,m ), 8.11(2H,m) ppm.
(b)3,4−ビス(エトキシ−ヘキシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.80(6H,t,J=6.8Hz), 1.21-1.30(18H,m), 1.60-1.67(4H,m), 3.96-4.13(8H,m), 8.11(2H,dd,2JP-H =4.5Hz, 3JP-H =2.3Hz) ppm.
(8)3,4−ビス(アルコキシフォスフォリル)チオフェン及び3,4−ビス(フェノキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンと市販のヨウ化ナトリウム(5.0当量)とをアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のヨードトリメチルシラン(5.0当量)を室温で滴下して加えた。その後、室温下、24時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、市販の5塩化リン(5.0当量)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却し、表17に示される各種アルコール又はフェノール(35当量)、トリエチルアミン(35当量)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の各目的物をそれぞれ得た。
Figure 2006109895
(a)3,4−ビス(ジヘキシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.88(12H,t,J=6.9Hz), 1.26-1.39(24H,m), 1.66-1.74(8H,m), 4.02-4.13(8H,m), 8.16(2H,dd, 2JP-H =4.6Hz, 3JP-H =2.7Hz) ppm.
(b)3,4−ビス(ジオクチロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.88(12H,t,J=6.9Hz), 1.26-1.37(40H,m), 1.66-1.73(8H,m), 4.02-4.13(8H,m), 8.16(2H,dd,2JP-H =4.7Hz, 3JP-H =2.7Hz) ppm.
(c)3,4−ビス(ジデシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.88(12H,t,J=6.7Hz), 1.25-1.35(56H,m), 1.66-1.73(8H,m), 4.02-4.13(8H,m), 8.16(2H,dd, 2JP-H =4.6Hz, 3JP-H =2.7Hz) ppm.
(d)3,4−ビス(ジジイソプロポキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):1.27(12H,d,J=6.2Hz), 1.39(12H,d,J=6.2Hz), 4.77-4.82 (4H,m), 8.16(2H,dd, 2JP-H =4.6Hz, 3JP-H =2.6Hz) ppm.
(e)3,4−ビス(ジフェノキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):7.10-7.13(8H,m) 7.19-7.26(12H,m) 8.44(2H,dd, 2JP-H =4.9 Hz, 3JP-H =2.9Hz) ppm.
(9)3,4−ビス(ジエチルアミノフォスフォノ)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.050g(0.1403mmol)と市販のヨウ化ナトリウム0.1052g(0.7016mmol)とをアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のクロロトリメチルシラン0.0762g(0.7016mmol)を室温で滴下して加えた。その後、室温下、24時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、市販の5塩化リン0.1462g(0.7016mmol)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。
反応後、0℃まで冷却し、市販のジエチルアミン0.3592g(4.911mmol)、トリエチルアミン0.4969g(4.911mmol)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物を収量0.030g(収率46%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.04(24H,t,J =7.1Hz), 3.00-3.08(8H,m), 3.16-3.24(8H,m), 7.68(2 H,dd, 2JP-H =3.8Hz, 3JP-H =2.8Hz) ppm.
(10)3,4−ビス(ジエチルスルファニルフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.2000g(0.5613mmol)と市販のヨウ化ナトリウム0.4207g(2.807mmol)とをアセトニトリルに溶解させ、そこに市販のクロロトリメチルシラン0.3050g(2.807mmol)を室温で滴下して加えた。その後、室温下、24時間攪拌した。反応後、減圧留去して溶媒を除去し、市販の5塩化リン0.5845g(2.907mmol)を四塩化炭素に溶解させた溶液を室温で加えた。
その後、加熱して還流条件で4時間攪拌した。反応後、0℃まで冷却し、市販のエチルチオール1.221g(19.65mmol)、トリエチルアミン1.988g(19.65mmol)を塩化メチレンに溶解させた溶液をゆっくり加えた。その後、室温下で14時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物を収量0.0895g(収率38%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.36(12H,t,J =7.4Hz), 2.95-3.04(8H,m), 8.26(2H,dd, 2JP-H =4.1Hz, 3JP-H = 3.3 Hz) ppm.
(11)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(アルコキシフォスフォリル)チオフェン及び2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(フェノキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた各種3,4−ビス(ジアルコキシフォスフォリル)チオフェンをTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、2.5当量)をゆっくり滴下し、そのままの温度で1時間攪拌した。市販のトリブチルスタニルクロリド(3.0当量)を滴下し、4時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:7)し、透明オイル状の各目的物を得た。結果を表18に示す。
Figure 2006109895
(a)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.86-0.92(30H,m), 1.17-1.21(12H,m), 1.30-1.39(20H,m), 1.54-1.56(12H,m), 1.63-1.65(8H,m), 3.89-4.01(8H,m) ppm.
(b)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジヘキシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.85-0.92(30H,m), 1.17-1.21(12H,m), 1.27-1.35(36H,m), 1.54-1.56(12H,m), 1.65(8H,m), 3.85-4.01(8H,m) ppm.
(c)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジオクチロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.85-0.90(30H,m), 1.16-1.21(12H,m), 1.25-1.35(52H,m), 1.54-1.58(12H,m), 1.66(8H,m), 3.86-3.99(8H,m) ppm.
(d)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジデシロキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.86-0.90(30H,m), 1.17-1.35(80H,m), 1.55(12H,m), 1.66(8H,m), 3.86-3.99(8H,m) ppm.
(e)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジイソプロポキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.85-0.89(18H,m, J=6.2Hz), 1.13(12H,d,J=6.2Hz), 1.17-1.34(12H,m),1.37(12H,d,J=6.2Hz), 1.50-1.57(12H,m), 4.64-4.69(4H,m) ppm.
(f)2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジフェノキシフォスフォリル)チオフェン
1H-NMR(CDCl3):0.84(18H,t,J=7.3Hz), 1.07-1.12(12H,m), 1.22-1.27(12H,m), 1.45-1.50(12H,m), 7.06-7.08(12H,m), 7.16-7.20(8H,m) ppm.
(12)3'',4''−ビス(アルコキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン及び3'',4''−ビス(ジフェノキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェンの合成
Figure 2006109895
上記で得られた各2,5−ビス(トリブチルスタニル)−3,4−ビス(ジブトキシフォスフォリル)チオフェンと、市販の塩化銅(I)(2.2当量)とをTHFに溶解させ、2−イオドビチオフェン(2.1当量)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で4〜22時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:メタノール=15:1)し、各目的物を得た。結果を表19に示す。
Figure 2006109895
(a)3'',4''−ビス(ブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry1)
黄色オイル
m/z(FAB+):797(計算値796.14).
1H-NMR(CDCl3):0.85(12H,t,J=7.4Hz), 1.25-1.34(8H,m), 1.47-1.55(8H,m), 3.90-3.97(4H,m), 4.07-4.15(4H,m), 7.04(2H,dd,J=3.7Hz,1.24Hz), 7.14(2H,d,J=3.8Hz), 7.20(2H,d,J=3.6Hz), 7.26(2H,d,J=5.0Hz), 7.31(2H,d,J=3.8Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):13.6(s), 18.7(s), 32.3(d,3JP-C=6.9Hz), 66.4(d,2JP-C=6.7Hz), 124.0(s), 124.2(s), 125.1(s), 127.9(s), 129.9(dd,2JP-C=18.2Hz,1JP-C=179.1Hz), 130.7(s), 132.0(s), 136.4(s), 140.0(s), 145.1(dd,2JP-C=6.4Hz,3JP-C=13.2Hz) ppm.
(b)3'',4''−ビス(ジヘキシロキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry2)
黄色オイル
m/z(FAB+):909(計算値908.26).
1H-NMR(CDCl3):0.83(12H,t,J=6.8Hz), 1.16-1.31(24H,m), 1.48-1.55(8H,m), 3.88-3.96(4H,m), 4.06-4.14(4H,m), 7.03(2H,dd,J=3.7Hz,1.4Hz), 7.16(2H,d,J=3.8Hz), 7.22(2H,d,J=3.5Hz), 7.27(2H,d,J=4.2Hz), 7.32(2H,d,J=3.8Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):14.0(s), 22.5(s), 25.2(s), 32.3(d,3JP-C=6.8Hz), 31.4(s), 66.8(d,2JP-C=6.6Hz), 123.9(s), 124.2(s), 125.0(s), 127.8(s) 129.8(dd,2JP-C=18.4Hz,1JP-C=176.4Hz), 130.7(s), 131.8(s), 136.4(s), 140.0(s), 145.0(dd,2JP-C=5.9Hz,3JP-C=13.5Hz) ppm.
(c)3'',4''−ビス(ジオクチロキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry3)
黄色オイル
m/z(FAB+):1021(計算値1020.39).
1H-NMR(CDCl3):0.85(12H,t,J=6.8Hz), 1.25(40H,m), 1.49-1.54(8H,m), 3.88-3.96(4H,m), 4.06-4.14(4H,m), 7.03(2H,dd,J=3.8Hz,1.2Hz), 7.14(2H,d,J=3.8Hz), 7.20(2H,d,J=3.6Hz), 7.26(2H,d,J=5.1Hz), 7.31(2H,d,J=3.8 Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):14.0(s), 22.6(s), 25.6(s), 29.1(s), 29.2(s), 30.3(d,3JP-C=6.8Hz), 31.8(s), 66.8(d,2JP-C=6.6Hz), 123.9(s), 124.2(s), 125.1(s), 127.9(s) 130.0(dd,2JP-C=17.8Hz,1JP-C=181.1Hz), 130.8(s), 132.0(s), 136.5(s), 140.0(s), 145.1(dd,2JP-C=6.1Hz,3JP-C=13.4Hz) ppm.
(d)3'',4''−ビス(ジデシロキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry4)
黄色オイル
m/z(FAB+):1133(計算値1132.51).
1H-NMR(CDCl3):0.87(12H,t,J=6.9Hz), 1.20(56H,m), 1.48-1.54(8H,m), 3.88-3.96(4H,m), 4.06-4.14(4H,m), 7.03(2H,dd,J=3.7Hz,1.3Hz), 7.13(2H,d,J=3.8Hz), 7.20(2H,d,J=3.6Hz), 7.25(2H,d,J=5.1Hz), 7.31(2H,d,J=3.8Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):14.1(s), 22.6(s), 25.6(s), 29.2(s), 29.5(s), 30.3(d,3JP-C=6.7Hz), 31.9(s), 66.8(d,2JP-C=6.7Hz), 124.0(s), 124.2(s), 125.1(s), 127.9(s) 130.0(dd,2JP-C=18.0Hz,1JP-C=181.1Hz), 130.8(s), 132.0(s), 136.5(s), 140.0(s), 145.1(dd,2JP-C=6.2Hz,3JP-C=13.4Hz) ppm.
(e)3'',4''−ビス(ジイソプロポキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry5)
黄色アモルファス
m/z(FAB+):741(計算値740.07).
1H-NMR(CDCl3):1.23(12H,d,J=6.2Hz), 1.25(12H,d,J=6.2Hz), 4.89-4.93(4H,m), 7.03(2H,t,J=4.2Hz), 7.13(2H,d,J=3.9Hz), 7.20(2H,d,J=3.6Hz), 7.25(2H,d,J=5.9Hz), 7.25(2H,d,J=4.8Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):23.7(d,3JP-C=5.2Hz), 23.9(d,3JP-C=3.7Hz), 71.1(d,2JP-C=6.0Hz), 123.8(s), 124.1(s), 124.9(s), 127.9(s) 130.6(s),131.9(dd,2JP-C=19.4Hz,1JP-C=177.4Hz), 132.8(s), 136.7(s), 139.4(s), 144.4(dd,2JP-C=8.7Hz,3JP-C=11.6Hz) ppm.
(f)3'',4''−ビス(ジフェノキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry6)
黄色アモルファス
m/z(FAB+):877(計算値876.01).
1H-NMR(CDCl3):7.04(2H,dd,J=3.7Hz, 1.42Hz), 7.01-7.17(24H,m), 7.23(2H,dd,J=4.1Hz, 1.0Hz), 7.25(2H,d,J=3.8Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):120.4(s), 120.5(s), 124.2(s), 124.5(s), 124.7(s), 125.3(s), 127.7(dd,2JP-C=18.5Hz,1JP-C=187.1Hz), 127.9(s),129.3(s), 130.7(d,J =3.2Hz), 131.4(s), 136.2(s), 140.8(s), 147.4(dd,2JP-C=5.3Hz,3JP-C=14.7Hz), 150.4(d,J=8.6Hz) ppm.
(g)3'',4''−ビス(ブトキシ−エトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−キンクチオフェン(Entry7)
黄色アモルファス
m/z(FAB+):741(計算値740.07).
1H-NMR(CDCl3):0.82-0.87(6H,m), 1.20-1.30(10H,m), 1.46-1.51(4H,m), 3.90-3.93(2H,m), 4.03-4.12(4H,m), 4.17-4.22(2H,m), 7.01-7.03(2H,m), 7.14(2H,d,J=3.8Hz), 7.20(2H,d,J=3.4Hz), 7.25(2H,d,J=5.1Hz), 7.30-7.32(2H,m) ppm.
[実施例11]3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
窒素下、3−ブロモチオフェン0.0815g(0.5mmol)と市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0231g(0.02mmol)とをDMFに溶解させた。そこに市販のジエチルフォスファイト0.0829g(0.6mmol)とジイソプロピルエチルアミン0.0776g(0.6mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を110℃に加熱し、4時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、黄色オイル状の目的物を収量0.0782g(収率71%)で得た。
m/z(FAB+):221(計算値220.03).
1H-NMR(CDCl3):1.33(6H,t,J=7.1Hz), 4.06-4.18(4H,m), 7.32-7.35(1H,m), 7.42-7.45(1H,m), 7.98-8.01(1H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=6.4Hz), 62.0(d,2JP-C=5.4Hz), 127.1(d,2JP-C=19.4Hz), 128.8(d,3JP-C=16.8Hz), 129.3(d,1JP-C=201.2Hz), 135.2(d,2JP-C=19.8Hz) ppm.
[実施例12]3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンから誘導される化合物の合成
以下の(1)〜(26)の方法で合成した。
(1)3−(ジエトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン1.38g(6.30mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、6.30mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で3時間攪拌した。その後、市販のヨウ素1.76g(6.90mmol)のTHF溶液を滴下し、1時間攪拌した。その後、室温にしてさらに13時間攪拌した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウムを加え、酢酸エチルを用い抽出を行った。有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、褐色固体の目的物1.86g(収率85%)を得た。得られた目的物はそのまま実施例12(3)の反応に使用した。
(2)2−(トリブチルスタニル)−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン1.96g(8.90mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、8.90mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で3時間攪拌した。その後、市販のトリブチルスタニルクロリド3.19g(9.80mmol)を滴下し、1.5時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:2)し、透明オイル状の目的物を収量4.35g(収率96%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(3)の反応に使用した。
(3)3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
実施例12(1)で得られた3−(ジエトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェン0.6790g(1.96mmol)と、実施例12(2)で得られた2−(トリブチルスタニル)−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.9982g(1.96mmol)とを室温でDMFに溶解させた。そこへ市販の塩化銅(I)0.2326g(2.35mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を80℃に加熱し、10時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、10%塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1からアセトンでグラジエーション)し、白色結晶の目的物を収量0.6101g(収率71%)で得た。
m/z(FAB+):439(計算値438.05).
1H-NMR(CDCl3):1.21(12H,t,J=7.1Hz), 3.98-4.09(8H,m), 7.40(2H,dd,J=4.8,4.8Hz), 7.47(2H,dd,J=5.3,3.0Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.2(d,3JP-C=6.8Hz), 62.0(d,2JP-C=5.7Hz), 127.4(d,3JP-C=19.8Hz), 129.7(d,1JP-C=194.7Hz), 131.1(d,2JP-C=16.1Hz), 141.1(dd,3JP-C=3.2Hz, 2JP-C=15.4Hz) ppm.
(4)3,3'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジブトキシフォスフォリル)−2−イオドチオフェン0.8045g(2.00mmol)と、2−(トリブチルスタニル)−3−(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン1.1308g(2.00mmol)を室温でDMFに溶解させた。そこへ市販の塩化銅(I)0.2376g(2.40mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を80℃に加熱し、10時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、10%塩酸水溶液を加え、生成物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1からアセトンでグラジエーション)し、白色結晶の目的物を収量1.6012g(収率55%)で得た。
m/z(FAB+):550(計算値550.17).
1H-NMR(CDCl3):0.88(12H,t,J=7.4Hz), 1.30(8H,qt,J=7.5Hz,J=7.5Hz), 1.49-1.57(8H,m), 3.87-4.03(8H,m), 7.38(2H,dd,J=4.8,4.8Hz), 7.45(2H,dd,J=5.2,3.0Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):13.5, 18.6, 32.3(d,3JP-C=6.7Hz), 65.7(d,2JP-C=6.0Hz), 127.3(d,3JP-C=19.7Hz), 129.7(d,1JP-C=195.0Hz), 131.1(d,2JP-C=15.9Hz), 141.1(dd,3JP-C=3.1Hz, 2JP-C=15.4Hz) ppm.
(5)3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン及び3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5−(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンをTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液)を下記表20に示される各量でゆっくり滴下し、そのままの温度で2時間攪拌した。その後、市販のトルブチルスタニルクロリドを表20に示される各量で滴下し、1.5時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:5からアセトンでグラジエーション)し、黄色固体の表題目的物をそれぞれ得た。得られた目的物はそのまま実施例12(6)又は(7)の反応に使用した。
Figure 2006109895
(6)3''',4''−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェンの合成
Figure 2006109895
市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0065g(0.0056mmol)と、2−イオドビチオフェン0.0818g(0.28mmol)とをDMFに室温で溶解させた。その後、3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン0.1345g(0.14mmol)を室温で加えた。反応混合物を加熱し、還流条件で5時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、2時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:5と酢酸エチル:ヘキサン=1:1で展開)、黄色固体の目的物を収量0.0451g(収率42%)で得た。
m/z(FAB+):766(計算値766.00).
1H-NMR(CDCl3):1.27(12H,t,J=7.1Hz), 4.07-4.15(8H,m), 7.03-7.04(2H,m), 7.09-7.12(4H,m), 7.19-7.20(2H,m), 7.24-7.27(2H,m), 7.44(2H,d,J=4.9Hz) ppm.
(7)3,3',4'',3'''−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェンの合成
Figure 2006109895
3,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5−(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン0.1045g(0.15mmol)と、市販の酢酸パラジウム0.0034g(0.015mmol)と、市販の塩化銅(II)0.0403g(0.3mmol)とをTHFに室温で溶解させ、反応混合物を室温で7時間攪拌した。反応後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を10%塩酸水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=30:1と酢酸エチル:ヘキサン=15:1で展開)し、淡褐色結晶の目的物を収量0.0407g(収率62%)で得た。
m/z(FAB+):874(計算値874.08).
1H-NMR(CDCl3):1.25(12H,m), 4.00-4.14(8H,m), 7.40-4.43(2H,m), 7.47-7.49(2H,m), 7.50-7.52(2H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):16.4(d,3JP-C=6.5Hz), 16.4(d,3JP-C=6.2Hz), 62.3(d,2JP-C=5.7Hz), 62.4(d,2JP-C=5.7Hz), 128.1(d,3JP-C=19.8Hz), 128.3(d,3JP-C=16.1Hz), 130.2(d,1JP-C=194.9Hz), 131.2(d,1JP-C=194.2Hz), 131.3(d,2JP-C=16.1Hz), 137.5(d,2JP-C=20.2Hz), 140.4(dd,3JP-C=3.4Hz, 2JP-C=15.3Hz), 140.6(dd,3JP-C=3.8Hz, 2JP-C=15.0Hz) ppm.
(8)5−イオド−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.1101g(0.5mmol)を、クロロホルム:酢酸=1:1の混合溶媒5mLに溶解させ、市販のN−ヨードスクシンイミド0.2362g(1.05mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を室温で4日間攪拌した。反応後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を0.2N水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1で展開)し、黄色オイル状の目的物を収量0.1263g(収率73%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(9)の反応に使用した。
(9)4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
5−イオド−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン1.4875g(4.3mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0994g(0.086mmol)とを室温でトルエン43mLに溶解させた。そこへ2−トリブチルスタニル−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン2.1899g(4.3mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0347g(0.39mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で3.5時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチルからアセトンでグラジエーション)し、黄色オイル状の目的物を収量1.5836g(収率84%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):1.23(t, 6H, J=7.08Hz), 1.35(t, 6H, J=7.04Hz), 4.03-4.18(m, 8H), 7.34(dd, 1H, J=5.24, 2.96Hz), 7.44(t, 1H, J=4.82Hz), 7.63(dd, 1H, J=4.26, 0.96Hz), 8.02(dd, 1H, J=8.66, 1.0Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):δ=16.0(d, 3JP-C=6.8Hz), 16.2(d, 3JP-C=6.5Hz), 62.1(d, 2JP-C=5.1Hz), 62.2(d, 2JP-C=4.9Hz), 125.6(d, 3JP-C=19.4Hz), 126.3(d, 1JP-C=194.6Hz), 130.0(d, 1JP-C=197.0Hz), 130.1(d, 2JP-C=16.7Hz), 133.1(d, 2JP-C=16.0Hz), 135.9(dd, 2JP-C=20.5, 3.1Hz), 136.6(d, 2JP-C=16.8Hz), 142.6(d, 2JP-C=15.4Hz) ppm.
UV λmax:247.8nm
(10)5−(トリブチルスタニル)−4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン及び5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン0.0505g(0.49mmol)のTHF溶液に、市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、0.49mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、4,3'−ビス(ジエチルフォスフォノ)−[2,2']−ビチオフェン0.0877g(0.2mmol)のTHF溶液をゆっくりと加えた。そのままの温度でさらに2時間攪拌後、市販のトリブチルチンクロリド0.1595g(0.49mmol)を滴下し、1時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:5と酢酸エチル:ヘキサン=1:3で展開)し、黄色オイル状の各表題目的物をそれぞれ表21の収率で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(11)の反応に使用した。
Figure 2006109895
(11)4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5'−イオド−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.0877g(0.2mmol)をクロロホルムと酢酸の1:1混合溶媒4mLに溶解させ、市販のN−ヨードスクシンイミド0.2250g(1.0mmol)を室温で加えた。その後反応混合物を室温で8時間攪拌した。反応後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を0.2N水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=2:1で展開)し、黄色固体の目的物を収量0.0880g(収率78%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(12)の反応に使用した。
(12)3,4',4''−トリ(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5'−イオド−[2,2']−ビチオフェン0.1129g(0.2mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0092g(0.008mmol)とを室温でトルエン2mLに溶解させた。そこへ2−(トリブチルスタニル)−3−(ジエトキシフォスフォリル)チオフェン0.1018g(0.2mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0036g(0.04mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2.5時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:2と酢酸エチル:ヘキサン=1:1で展開)し、黄色オイル状の目的物を収量0.0919g(収率70%)で得た。
m/z(FAB+):656(計算値656.07).
1H-NMR(CDCl3):1.26-1.38(18H,m), 4.09-4.17(12H,m), 7.38(1H,s), 7.44(1H,s), 7.72(1H,d,J=4.3Hz), 7.75(1H,d,J=4.9Hz), 8.05(1H,d,J=8.6Hz) ppm.
(13)3,4',4'',4'''−テトラキス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''']−クアテルチオフェンの合成
Figure 2006109895
4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−5'−イオド−[2,2']−ビチオフェン0.0564g(0.1mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0092g(0.008mmol)とを室温でトルエン2mLに溶解させた。そこへ5−(トリブチルスタニル)−4,3'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.0709g(0.1mmol)と市販のシアン化銅(I)0.0018g(0.02mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2.5時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチルと酢酸エチル:メタノール=15:1で展開)し、橙色オイル状の目的物を収量0.0717g(82%)で得た。
m/z(FAB+):875(計算値874.08).
1H-NMR(CDCl3):1.15-1.29(24H,m), 3.98-4.13(18H,m), 7.29-7.31(1H,m), 7.35-7.37(1H,m), 7.64(1H,d,J=4.3Hz), 7.67(1H,d,J=4.9Hz), 7.73(1H,d,J=4.9Hz), 7.97(1H,d,J=8.6Hz) ppm.
(14)3−(ジブトキシフォスフォリル)−2,5−ジイオドチオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン4.01g(39.6mmol)のTHF溶液に、市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、39.6mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、この溶液を、別に用意した3−(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン4.97g(18.0mmol)をTHFに溶解させて−78℃に冷却した溶液にゆっくり滴下し、そのままの温度で2時間攪拌した。その後、市販のヨウ素10.1g(39.6mmol)のTHF溶液を滴下し、1.5時間攪拌した。その後、室温にしてさらに13時間攪拌した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルを用い抽出を行った。有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:2)し、褐色オイル状の目的物を収量7.90g(収率83%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(16)の反応に使用した。
(15)3−(ジブトキシフォスフォリル)−2,5−ビス(トリブチルスタニル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
−78℃に冷却した市販のジイソプロピルアミン4.55g(45.0mmol)のTHF溶液に、市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、45.0mmol)をゆっくり滴下した。1時間攪拌した後、この溶液を、別に用意した3−(ジブトキシフォスフォリル)チオフェン4.97g(18.0mmol)をTHFに溶解させて−78℃に冷却した溶液にゆっくり滴下し、そのままの温度で2時間攪拌した。その後、市販のトリブチルスタニルクロリド14.6g(45.0mmol)を滴下し、4.5時間攪拌した。反応終了後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(ヘキサンから酢酸エチル:ヘキサン=1:10でグラジエーション)し、透明オイル状の目的物を収量12.35g(収率80%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(17)の反応に使用した。
(16)3−(ジブトキシフォスフォリル)−5−イオドチオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジブトキシフォスフォリル)−2,5−ジイオドチオフェン3.10g(5.9mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、6.2mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で1時間攪拌した。その後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:1)し、褐色オイル状の目的物を収量1.88g(収率79%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(18)の反応に使用した。
(17)3−(ジブトキシフォスフォリル)−5−(トリブチルスタニル)チオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジブトキシフォスフォリル)−2,5−ビス(トリブチルスタニル)チオフェン8.48g(9.90mmol)をTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、10.9mmol)をゆっくり滴下し、そのままの温度で1時間攪拌した。その後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:10から酢酸エチル:ヘキサン=1:2でグラジエーション)し、透明オイル状の目的物を収量4.64g(収率83%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(18)の反応に使用した。
(18)4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
3−(ジブトキシフォスフォリル)−5−イオドチオフェン0.0804g(0.2mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0092g(0.008mmol)とを室温でトルエン2mLに溶解させた。そこへ3−(ジブトキシフォスフォリル)−5−(トリブチルスタニル)チオフェン0.1131g(0.2mmol)と市販のシアン化銅(I)0.0036g(0.04mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:2と酢酸エチル:ヘキサン=1:1で展開)し、白色固体の目的物を収量0.0881g(収率80%)で得た。
1H-NMR(CDCl3):0.93(t, 12H, J=7.44Hz), 1.41(sex, 8H, J=7.28Hz), 1.68(sex, 8H, J=6.64Hz), 4.02-4.12(m, 8H), 7.38(dd, 2H, J=4.20, 1.12Hz), 7.86(dd, 2H, J=8.58, 1.16Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):δ=13.5, 18.7, 32.3(d, 3JP-C=6.4Hz), 66.0(d, 2JP-C=5.6Hz), 126.0(d, 2JP-C=16.5Hz), 130.8(d, 1JP-C=197.1Hz), 134.5(d, 2JP-C=16.4Hz), 137.9(d, 3JP-C=19.9Hz) ppm.
UV λmax=300.5nm
(19)4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5'−(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン及び4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
4,4'−テトラ(ジブチルフォスフォノ)−[2,2']−ビチオフェンをTHFに溶解させ、−78℃に冷却した。市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液)1.0当量、又は市販のn−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液)と市販のジイソプロピルアミンとから調製したLDA溶液2.5当量をゆっくり滴下し、そのままの温度で2時間攪拌した。その後、市販のトリブチルスタニルクロリドを下記表22に示される量でそれぞれ滴下し、2〜3時間攪拌した。pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:20から酢酸エチル:ヘキサン=1:2でグラジエーション)し、透明オイル状の目的物及び無色結晶状の目的物をそれぞれ得た。得られた目的物はそのまま実施例12(20)の反応に使用した。
Figure 2006109895
(20)3'',4'''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−イオドテルチオフェン0.5785g(2.0mmol)と、市販のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム0.0330g(0.036mmol)と、トリフェニルフォスフィン0.0378g(0.14mmol)とを室温でトルエン9mLに溶解させた。そこへ4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン1.0159g(0.9mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0161g(0.18mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製(酢酸エチル:ヘキサン=1:5から酢酸エチル:ヘキサン=3:1でグラジエーション)し、赤色固体の目的物を収量0.5460g(収率69%)で得た。
m/z(FAB+):878(計算値878.13).
1H-NMR(CDCl3):0.86-0.90(12H,m), 1.30-1.37(8H,m), 1.58-1.65(8H,m), 4.01-4.11(8H,m), 7.01-7.04(2H,m), 7.14-7.15(2H,m), 7.21-7.25(4H,m), 7.50-7.54(4H,m) ppm.
13C-NMR(CDCl3):13.4, 18.5, 32.1(d,3JP-C=6.6Hz), 66.0(d,2JP-C=5.8Hz), 124.1, 124.2, 124.6, 125.0, 126.5, 127.8, 129.7, 130.1(d,J=15.6Hz), 131.9(d,J=3.2Hz), 134.2(d,J=19.8Hz), 137.9(d,1JP-C=313.2Hz), 143.0(d,J=14.8Hz) ppm.
(21)3''',4''''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''']−オクチチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−イオドテルチオフェン0.1235g(0.33mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0069g(0.006mmol)とを室温でトルエン2mLに溶解させた。そこへ4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン0.1693g(0.15mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:10で展開)し、赤色固体の目的物を収量0.1143g(収率73%)で得た。
m/z(FAB+):1042(計算値1042.10).
1H-NMR(CDCl3):0.89(t, 12H, J=7.40Hz), 1.35(sex, 8H, J=7.30Hz), 1.62(sex, 8H, J=6.67Hz), 4.02-4.12(m, 8H), 7.00(dd, 2H, J=4.95, 3.74Hz), 7.08(d, J=3.75Hz), 7.11(d, 2H, J=3.77Hz), 7.13(d, 2H, J=3.85Hz), 7.17(d, 2H, J=3.46Hz), 7.21(d, 2H, J=5.12Hz), 7.50(d, 2H, J=4.79Hz), 7.54(d, 2H, J=3.86Hz) ppm.
13C-NMR(CDCl3):δ=13.5, 18.6, 32.2(d, 3JP-C=6.6Hz), 66.0(d, 2JP-C=5.8Hz), 123.7, 124.2, 124.2, 124.6, 124.7, 125.6(d, 1JP-C=195.3Hz), 127.8, 129.9, 130.2(d, 2JP-C=15.4Hz), 132.1(d, 3JP-C=3.3Hz), 134.2(d, 3JP-C=19.9Hz), 135.0, 136.7, 136.9, 139.1, 143.0(d, 2JP-C=14.6Hz) ppm.
UV λmax=428.5nm
(22)4'',4'''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−イオドビチオフェン0.0643g(0.220mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0046g(0.00398mmol)とを室温でトルエンに溶解させた。そこへ5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−4,3'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.113g(0.100mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0018g(0.020mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で3時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:10で展開)し、赤色固体の目的物を収量0.0345g(収率39%)で得た。
m/z(FAB+):878(計算値878.13).
1H-NMR(CDCl3):0.86-1.67(12H,m), 1.32-1.40(8H,m), 1.59-1.67(8H,m), 4.02-4.14(8H,m), 7.02-7.03(2H,m), 7.09-7.10(2H,m), 7.15-7.29(5H,m), 7.50-7.51(1H,m), 7.58-7.59(1H,m), 7.74-7.76(1H,m) ppm.
(23)4''',4''''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''']−オクチチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−イオドテルチオフェン0.1235g(0.33mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0069g(0.006mmol)とを室温でトルエンに溶解させた。そこへ5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−4,3'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2']−ビチオフェン0.1693g(0.15mmol)と市販のシアン化銅(I)0.0027g(0.03mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で3時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:10で展開)し、赤色固体の目的物を収量0.0642g(収率41%)で得た。
m/z(FAB+):1042(計算値1042.10).
1H-NMR(CDCl3):0.90(sep, 12H), 1.29-1.38(m, 8H), 1.63(q, 8H, J=7.77Hz), 4.03-4.12(m, 8H), 7.01(d, 1H, J=5.04Hz), 7.01(dd, 1H, J=7.32, 5.08Hz), 7.07-7.12(m, 6H), 7.15(d, 1H, J=3.85Hz), 7.18(t, 2H, J=3.65Hz), 7.22(t, 2H, J=3.85Hz), 7.49(d, 1H, J=4.88Hz), 7.58(d, 1H, 3.90Hz), 7.75(d, 1H, J=4.84Hz) ppm.
UV λmax=427.5nm
(24)3'',4'''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'''''−ジイオド−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェンの合成
Figure 2006109895
3'',4'''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェン0.2208g(0.25mmol)をクロロホルムと酢酸の1:1混合溶媒5mLに溶解させ、市販のN−ヨードスクシンイミド0.1413g(0.63mmol)を室温で加えた。その後、反応混合物を50℃に加熱し、20時間攪拌した。反応後、pH=7に調整したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を0.2N水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:クロロホルム=1:10で展開)し、橙色固体の目的物を収量0.2799g(収率99%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(26)の反応に使用した。
(25)3',4''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5''−(トリブチルスタニル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
2−イオドチオフェン0.1285g(0.44mmol)と市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0092g(0.008mmol)とを室温でトルエンに溶解させた。そこへ4,4'−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'−ビス(トリブチルスタニル)−[2,2']−ビチオフェン0.1961g(0.200mmol)と市販のシアン化銅(I)0.0036g(0.04mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で濾過して取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し、赤色固体の目的物を収量0.0634g(収率53%)で得た。得られた目的物はそのまま実施例12(26)の反応に使用した。
(26)3',4'',3''''',4'''''',3''''''''',4''''''''''−ヘキサキス(ジブトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''';5'''''''',2''''''''';5''''''''',2'''''''''';5'''''''''',2''''''''''']−ドデシチオフェンの合成
Figure 2006109895
3'',4'''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5,5'''''−ジイオド−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''';5'''',2''''']−セクシチオフェン0.0925g(0.082mmol)と、市販のテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム0.0076g(0.0065mmol)とを室温でトルエン3mLに溶解させた。そこへ3',4''−ビス(ジブトキシフォスフォリル)−5''−(トリブチルスタニル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン0.1508g(0.16mmol)と、市販のシアン化銅(I)0.0029g(0.032mmol)とを室温で加えた。その後、反応混合物を加熱し、還流条件で2時間攪拌した。反応後、反応混合物を室温まで冷却し、フッ化カリウム水溶液を加え、1時間攪拌した。その後、固体をセライト濾過で取り除き、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去して溶媒を除去し、得られた粗生成物をPTLCプレートで精製(酢酸エチル:ヘキサン=2:1と酢酸エチル:ヘキサン=3:1で展開)し、赤色固体の目的物を収量0.0720g(収率41%)で得た。
m/z(FAB+):2140.6(計算値2138.42).
1H-NMR(CDCl3):0.89(sex, 18H), 1.34(sep, 12H, J=15.5, 7.52Hz), 1.60(o, 12H, J=6.64Hz), 3.97-4.12(m, 12H), 7.10(dd, 2H, J=4.96, 3.78Hz), 7.21(d, 4H, J=3.85Hz), 7.41(d, 2H, J=5.13Hz), 7.50(quin, 6H), 7.58(quin, 6H) ppm.
UV λmax=437.0nm.
[実施例13]ポリ{3'',4''−ビス(ジエチルフォスフォノ)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−ペンタチオフェン}の合成
白金メッシュ対極を備えた三極式ビーカー型セルを用い、電位掃引法により電解酸化を行うことで、目的化合物の合成を行った。3'',4''−ビス(ジエチルフォスフォノ)−[2,2';5',2'';5'',2''';5''',2'''']−ペンタチオフェン6.2mg(0.073mmol)と、市販のテトラブチルアンモニウムパークロレート1.727g(5.05mmol)とをアセトニトリル50mLに溶解させた溶液を用いた。試験極基板として、白金板(片面1.0cm2)を用い、参照極にAg/Ag+を使用し、電気化学測定システム(ビー・エス・エス株式会社)を用いて、電位範囲600〜1500mV、掃引速度50mVsec-1とし、520サイクルの電位掃引を行い、電解重合を行った。電極上に目的化合物である暗青色固体の重合体が析出した。
目的物IR(KBr):576、625、637、739、795、978、1022、1045、1088、1109、1122、1145、1224、1274、1350、1363、1392、1441、1635、2963、3066cm-1
原料IR(KBr):554、577、693、796、837、867、978、1026、1048、1098、1163、1260、1391、1475、1635、2902、2981、3069cm-1
[実施例14]サイクリックボルタンメトリー測定
白金対極を備えた三極式ビーカー型セルを用い、電位掃引法によりサイクリックボルタンメトリー測定を行った。下記表23に示される各チオフェン誘導体(濃度0.0003〜0.002N)と、市販のテトラブチルアンモニウムパークロレート(濃度0.1N)とをアセトニトリルに溶解させた溶液を用いた。試験極基板として、グラッシーカーボン電極を用い、参照極にAg/Ag+を使用し、電気化学測定システム(ビー・エス・エス株式会社)を用いて、電位範囲−1000〜2500mV、掃引速度50mVsec-1として電位掃引を行い、測定を行った。
Figure 2006109895
[実施例15]2,5−ジブロモ−3−ジエトキシフォスフォリルチオフェンの合成
Figure 2006109895
3−ジエトキシフォスフォリルチオフェンを反応容器に投入し、窒素雰囲気下でクロロホルムを加えて溶解させ、−5℃に冷却した。この溶液中にクロロホルムで希釈した臭素(6当量)をゆっくり滴下し、滴下終了後に室温まで昇温し、23時間攪拌した。反応終了後、反応液に1N水酸化ナトリウム水溶液を加えてクエンチし、クロロホルムで抽出した。有機層を10%チオ硫酸ナトリウム水溶液、及び10%食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=1:1)で精製し、白色の固体を得た。
m/z(DI):379(計算値375.85)
1H-NMR(CDCl3):1.36(6H, t, J=6.6Hz), 4.18(4H, m, J=6.6Hz), 7.21(1H, d, J=4.3Hz) ppm.
[実施例16]3−ジエトキシフォスフォリル−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
反応容器に塩化銅(I)(2.5当量)を投入し、窒素雰囲気下で2−チエニルトリブチルスズ(2.5当量)、及び2−ヨード−3−ジエトキシフォスフォリルチオフェンをテトラヒドロフランに溶解させながら加え、20時間加熱還流した。反応終了後、反応液をセライトでろ過し、残渣を酢酸エチルで洗浄した。ろ液を1N塩酸水溶液、及び10%食塩水で3回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を留去し、粗生成物をシリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=1:3)で精製し、無色の液体を得た。
1H-NMR(CDCl3):1.22(6H, t, J=7.1Hz), 3.96-4.15(4H, m), 7.19(1H, m), 7.30(1H, m), 7.36-7.41(2H, m), 7.51(1H, d) ppm.
[実施例17]5,5'−ジブロモ−3−ジエトキシフォスフォリル−[2,2']−ビチオフェンの合成
Figure 2006109895
反応容器に3−ジエトキシフォスフォリル−[2,2']−ビチオフェンを投入し、クロロホルム、酢酸、及びN,N−ジメチルホルムアミドを加えて溶解させた後に、N−ブロモスクシイミド(2.2当量)を加え、室温で24時間攪拌した。反応後、pH=7に調製したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、クロロホルムで抽出した。有機層を10%チオ硫酸ナトリウム水溶液、及び10%食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を留去し、粗生成物をシリカゲルカラム(ヘキサン:酢酸エチル=2:1)で精製し、緑色の液体を得た。
1H-NMR(CDCl3):1.26(6H, t, J=7.1Hz), 3.99-4.12(4H, m), 7.04(1H, d, J=4.6Hz), 7.20(1H, d, J=4.6Hz), 7.33(1H, d, J=4.7Hz) ppm.
[実施例18]5,5''−ジブロモ−3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンの合成
Figure 2006109895
3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェンを反応容器に投入し、クロロホルム、酢酸、及びN,N−ジメチルホルムアミドを加えて溶解させた後に、N−ブロモスクシイミド(2.2当量)を加え、室温で24時間攪拌した。反応後、pH=7に調製したリン酸水素2ナトリウム/リン酸2水素ナトリウム緩衝液を加えて反応を終了させ、クロロホルムで抽出した。有機層を10%チオ硫酸ナトリウム水溶液、及び10%食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を留去し、粗生成物をシリカゲルカラム(酢酸エチル)で精製し、生成物を得た。
m/z(DI):678.53(計算値675.86)
1H-NMR(CDCl3):1.18(12H, t, J=7.2Hz), 3.93-4.04(4H, m), 4.10-4.20(4H, m), 7.05(2H, d, J=3.8Hz), 7.10(2H, d, J=3.8Hz) ppm.
[実施例19]ポリ(3−ジエトキシフォスフォリルチオフェン−2,5−ジイル)の合成
Figure 2006109895
2,5−ジブロモ−3−ジエトキシフォスフォリルチオフェン、2,2'−ビピリジル(1.2当量)、1,5−シクロオクタジエン(1.0当量)、及びビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)(1.2当量)を反応容器に投入し、窒素雰囲気下で1,4−ジオキサンを加え、60℃で20時間加熱した。反応終了後、反応液をセライトでろ過し、クロロホルムで残渣を洗浄した。ろ液を10%塩酸水溶液で2回、及び10%食塩水で5回洗浄し、有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、溶媒を留去した。これを真空ポンプで減圧して乾燥させ、橙色の液体を得た。
Mw(GPC):9700
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.29(6H, m), 4.02-4.18(4H, m), 6.91(1H, s)
[実施例20]ポリ(3−ジエトキシフォスフォリル−[2,2']−ビチオフェン−5,5'−ジイル)の合成
Figure 2006109895
5,5'−ジブロモ−3−ジエトキシフォスフォリル−[2,2']−ビチオフェン、2,2'−ビピリジル(1.2当量)、1,5−シクロオクタジエン(1.0当量)、及びビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)(1.2当量)を反応容器に投入し、窒素雰囲気下で1,4−ジオキサンを加え、60℃で20時間加熱した。反応終了後、反応液をセライトでろ過し、クロロホルムで残渣を洗浄した。ろ液を10%塩酸水溶液で2回、10%食塩水で5回洗浄し、有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、溶媒を留去した。これを真空ポンプで減圧して乾燥させ、赤色の固体を得た。
Mw(GPC):9800
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.34(6H, m), 4.05-4.18(4H, m), 7.02-7.56(3H, m) ppm.
[実施例21]ポリ{3,4−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン−5,5''−ジイル}の合成
Figure 2006109895
5,5''−ジブロモ−3',4'−ビス(ジエトキシフォスフォリル)−[2,2';5',2'']−テルチオフェン、2,2'−ビピリジル(1.2当量)、1,5−シクロオクタジエン(1.0当量)、及びビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)(1.2当量)を反応容器に投入し、窒素雰囲気下で1,4−ジオキサンを加え、60℃で20時間加熱した。反応終了後、反応液をセライトでろ過し、クロロホルムで残渣を洗浄した。ろ液を10%塩酸水溶液で2回、及び10%食塩水で5回洗浄し、有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、溶媒を留去した。これを真空ポンプで減圧して乾燥させ、橙色の固体を得た。
Mw(GPC):1500
1H-NMR(CDCl3):1.15-1.32(12H, t, J=6.5Hz), 3.98-4.25(8H, m), 7.20(2H, m), 7.33(2H, m) ppm.
[実施例22]ポリ(3−フォスフォノチオフェン−2,5−ジイル)の合成
Figure 2006109895
ポリ(3−ジエトキシフォスフォリルチオフェン−2,5−ジイル)を反応容器に投入し、窒素雰囲気下でアセトニトリルを加えて溶解させ、ヨードトリメチルシラン(3当量)をゆっくり滴下し、滴下終了後、室温で20時間攪拌した。反応後、メタノールを加えて1時間攪拌して過剰のヨードトリメチルシランをつぶした後に、溶媒を留去した。粗生成物を水に溶解させ、クロロホルムで10回洗浄し、イオン交換樹脂(IR−120B、IRA−410)を通した後に、溶媒を留去して、真空ポンプで乾燥させ、赤色の固体を得た。
1H-NMR(D2O):7.14(1H, s)
13C-NMR(D2O):112.7(d, J=21.9Hz), 117.9(s, J=7.6Hz), 135.1(d, J=13.4Hz), 138.8(d, 187.5Hz) ppm.
31P-NMR(D2O):4.06(s) ppm.

Claims (43)

  1. 式[1]で表されることを特徴とするビスフォスフォリルチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基を表し、
    3〜R6は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、
    7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  2. 式[2]で表されることを特徴とするモノフォスフォリルチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基を表し、
    10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    11及びR12は、−SR8又は−NR9 2を表し、
    8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  3. 式[3]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R3〜R6、及びR13〜R16は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    10及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。
    m、n及びoは、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、pは1以上の整数を表し、m+n+o≧1、かつ、2≦m+n+o+p≦50を満足し、
    Zは、下記式[4]〜[12]から選ばれる少なくとも1種の2価の有機基であり、
    Figure 2006109895
    18〜R40は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、前記と同じ意味を表し、R41は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'は、前記と同じ意味を表す。
    ただし、当該フォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。)
  4. 前記Zが、前記式[4]で表されることを特徴とする請求項3記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物。
  5. 式[29]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンポリマー化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R3〜R6、及びR13〜R16は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    10及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。
    m''、n''及びo''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、p'は0又は1以上の整数を表し、m''+n''+o''≧1、かつ、50<m''+n''+o''+p'<5000を満足する。
    Zは、下記式[4]〜[12]から選ばれる少なくとも1種の2価の有機基であり、
    Figure 2006109895
    18〜R40は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、Wは、前記と同じ意味を表し、R41は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'は、前記と同じ意味を表す。
    ただし、当該フォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。)
  6. 前記Zが、前記式[4]で表される2価の有機基であることを特徴とする請求項5記載のスルフォニルチオフェンポリマー化合物。
  7. 式[13]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R3〜R6、及びR13〜R16は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    10及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。
    m'、n'及びo'は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、2≦m'+n'+o'≦50を満足する。
    ただし、当該フォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。)
  8. 式[30]で表されることを特徴とするフォスフォリルチオフェンポリマー化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R3〜R6、及びR13〜R16は、それぞれ独立して、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    10及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。
    m'''、n'''及びo'''は、それぞれ独立して、0又は1以上の整数を表し、50<m'''+n'''+o'''<5000を満足する。
    ただし、当該フォスフォリルチオフェンポリマー化合物の両末端は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基、Wで置換されていてもよいアントラニル基、炭素数1〜10トリアルキルスタニル基、又は炭素数1〜10トリアルキルシリル基である。)
  9. 請求項3及び7記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、電解酸化重合又は化学酸化重合して得られるフォスフォリルチオフェンポリマー化合物。
  10. 請求項3及び7記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を電解酸化重合又は化学酸化重合するフォスフォリルチオフェンポリマー化合物の製造方法。
  11. 請求項1記載のビスフォスフォリルチオフェン化合物、請求項2記載のモノフォスフォリルチオフェン化合物、又は請求項3及び7記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、触媒重合して得られるフォスフォリルチオフェンポリマー化合物。
  12. 請求項1記載のビスフォスフォリルチオフェン化合物、請求項2記載のモノフォスフォリルチオフェン化合物、又は請求項3及び7記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物から選ばれる少なくとも1種を、触媒重合するフォスフォリルチオフェンポリマー化合物の製造方法。
  13. 式[14]
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基又はフェニル基を表す。)
    で表されるブチンジオール化合物と、式[15]
    Figure 2006109895
    (式中、R44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、Xは、ハロゲン原子を表す。W''は、前記と同じ意味を表す。)
    で表されるフォスファイト化合物を塩基の存在下で反応させる、式[16]
    Figure 2006109895
    (式中、R42、R43及びR44は、前記と同じ意味を表す。)
    で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物の製造方法。
  14. 式[16]
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
    で表されるビスフォスフォリルブタジエン化合物を、硫化金属と反応させる、式[17]
    Figure 2006109895
    (式中、R42、R43及びR44は、前記と同じ意味を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物の製造方法。
  15. 式[17]
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物を、無機酸化剤と反応させる、式[18]
    Figure 2006109895
    (式中、R42、R43及びR44は、前記と同じ意味を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物の製造方法。
  16. 式[18]
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物を、有機酸触媒存在下で有機酸無水物と反応させる、式[19]
    Figure 2006109895
    (式中、R42、R43及びR44は、前記と同じ意味を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物の製造方法。
  17. 式[19]
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物を、無機酸化剤で酸化する、式[20]
    Figure 2006109895
    (式中、R42、R43及びR44は、前記と同じ意味を表す。)
    で表される3,4−ビスフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法。
  18. 式[21]
    Figure 2006109895
    (式中、Xは、ハロゲン原子を表し、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、又は炭素数1〜10ジアルキルアミノ基を表す。
    47は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又は−P(O)(OR48)2を表し、
    48は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'''は、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はフェニル基を表す。)
    で表されるチオフェン化合物と、式[22]
    Figure 2006109895
    (式中、R49は、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'''は前記と同じ意味を表す。)
    で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒及び塩基の存在下で反応させる、式[23]
    Figure 2006109895
    (式中、R45及びR46は、前記と同じ意味を表す。R50は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、−P(O)(OR48)2又は−P(O)(OR49)2を表し、W'''、R48及びR49は、前記と同じ意味を表す。)
    で表されるフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法。
  19. 式[21]
    Figure 2006109895
    (式中、Xは、ハロゲン原子を表し、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、又は炭素数1〜10ジアルキルアミノ基を表す。
    47は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又は−P(O)(OR48)2を表し、
    48は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'''は、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はフェニル基を表す。)
    で表されるチオフェン化合物と、式[24]
    Figure 2006109895
    (式中、R49は、炭素数1〜10アルキル基、又はW'''で置換されていてもよいフェニル基を表し、W'''は前記と同じ意味を表す。)
    で表されるフォスファイト化合物とを、金属触媒の存在下で反応させる、式[23]
    Figure 2006109895
    (式中、R45及びR46は、前記と同じ意味を表す。R50は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、W'''で置換されていてもよいフェニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、−P(O)(OR48)2又は−P(O)(OR49)2を表し、W'''、R48及びR49は、前記と同じ意味を表す。)
    で表されるフォスフォリルチオフェン化合物の製造方法。
  20. 式[16]で表されることを特徴とするビスフォスフォリルブタジエン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
  21. 式[17]で表されることを特徴とする3,4−ビスフォスフォリルチオラン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
  22. 式[18]で表されることを特徴とする3,4−ビスフォスフォリルスルフィラン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
  23. 式[19]で表されることを特徴とする3,4−ビスフォスフォリルジヒドロチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
  24. 式[20]で表されることを特徴とする3,4−ビスフォスフォリルチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R42及びR43は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、W''で置換されていてもよいフェニル基、炭素数1〜10アルキル基、又は炭素数1〜10ハロアルキル基を表し、
    44は、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はW''で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W''は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、又はフェニル基を表す。)
  25. 式[25]で表されることを特徴とする3,3’,4,4’−テトラキスフォスフォリルビチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R51及びR52は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、
    7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  26. 式[26]で表されることを特徴とする3,3’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、
    7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    55及びR56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  27. 式[27]で表されることを特徴とする4,4’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、
    7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    55及びR56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  28. 式[28]で表されることを特徴とする3,4’−ビスフォスフォリルビチオフェン化合物。
    Figure 2006109895
    (式中、R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、−OR7、−SR8又は−NR9 2を表し、
    7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10アルキル基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    55及びR56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、又はWで置換されていてもよいフェニル基を表し、
    Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、炭素数1〜10アルケニル基、炭素数1〜10アルキニル基、炭素数1〜10アルコキシ基、炭素数1〜10アルキルチオ基、炭素数1〜10モノアルキルアミノ基、炭素数1〜10ジアルキルアミノ基、W'で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、W'で置換されていてもよいジナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいジアントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−ナフチルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−フェニル−N−アントラニルアミノ基、W'で置換されていてもよいN−ナフチル−N−アントラニルアミノ基、炭素数1〜10トリアルキルシリル基、炭素数1〜10アルキルカルボニル基、炭素数1〜10アルコキシカルボニル基、又はW'で置換されていてもよいフェニル基を表し、
    W'は、炭素数1〜10アルキル基、炭素数1〜10ハロアルキル基、又は炭素数1〜10アルコキシ基を表す。)
  29. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる電池用活物質。
  30. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる電極材料。
  31. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなる有機エレクトロルミネッセンス材料。
  32. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を酸化剤又は電気化学的ドーピングにより酸化してなるp型半導体。
  33. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を還元剤又は電気化学的ドーピングにより還元してなるn型半導体。
  34. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる半導体素子。
  35. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
  36. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる全固体有機太陽電池。
  37. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなる色素増感太陽電池。
  38. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなるキャパシタ電極。
  39. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなるアクチュエータ。
  40. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなるコンデンサ用固体電解質。
  41. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種からなるアンテナ材料。
  42. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を用いてなるセンサ。
  43. 請求項3、4及び7のいずれか1項記載のフォスフォリルチオフェンオリゴマー化合物並びに請求項5、6及び8記載のフォスフォリルチオフェンポリマー化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでなる燃料電池セパレータ。
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