PL236336B1 - 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie - Google Patents

2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie Download PDF

Info

Publication number
PL236336B1
PL236336B1 PL412441A PL41244115A PL236336B1 PL 236336 B1 PL236336 B1 PL 236336B1 PL 412441 A PL412441 A PL 412441A PL 41244115 A PL41244115 A PL 41244115A PL 236336 B1 PL236336 B1 PL 236336B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
benzofurazan
octyl
methyl
dithienosilol
bis
Prior art date
Application number
PL412441A
Other languages
English (en)
Other versions
PL412441A1 (pl
Inventor
Jadwiga Sołoducho
Dorota Zając
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL412441A priority Critical patent/PL236336B1/pl
Publication of PL412441A1 publication Critical patent/PL412441A1/pl
Publication of PL236336B1 publication Critical patent/PL236336B1/pl

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

Wynalazek dotyczy pochodnej ditienosilolu, którą stanowi 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol o wzorze 1. Sposób wytwarzania 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1, charakteryzuje się tym, że do mieszaniny 4-metylo-4-oktylo-5,5'-dibromoditienosilolu, węglanu potasu oraz 5-(4,4,5,5-tetrametylo-1,3,2-dioksaborolan-2-ylo)benzofurazanu użytych w proporcji 1:3:2 w mieszaninie rozpuszczalników: toluen, metanol oraz woda użytych w proporcji 5:1:1 dodaje się tetrakis(trifenylofosfino)palladu (Pd(PPh3)4) w temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu, po czym mieszaninę ogrzewa się w temperaturze 90°C przez 24 godziny, odparowuje się rozpuszczalniki pod zmniejszonym ciśnieniem, dodaje się octanu etylu i produkt ekstrahuje się wodą. Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1 jako materiał półprzewodnikowy zawierający warstwę aktywną w postaci filmu o właściwościach fotoaktywnych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest pochodna ditienosilolu - 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jej otrzymywania oraz jej zastosowanie w materiale półprzewodnikowym, przeznaczonym do budowy urządzeń optoelektronicznych.
Znane są z literatury przedmiotu materiały półprzewodnikowe zachowujące się jak dielektryki, które w pewnym zakresie stają się przewodnikami, posiadającymi małą oporność i wolne elektrony. Ważną cechą półprzewodników jest to, że ich zdolność przewodzenia zależy od wielu czynników, w tym głównie od zawartości domieszek i temperatury.
W zgłoszeniu patentowym nr WO2013168048 (A1) ujawniono pochodne fenacenu jako cienkie filmy półprzewodzące do zastosowań w tranzystorach z efektem polowym, w urządzeniach fotowoltaicznych oraz diodach emitujących światło.
Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr WO2013141182 (A1) znana jest pochodna benzobistiadiazolu jako element urządzeń optoelektronicznych. Z kolejnego zgłoszenia patentowego nr WO2008118534 (A2) znany jest również elastyczny materiał półprzewodnikowy otrzymany ze znanego polietylenodioksytiofenu.
Pochodna karbazolo-dikarboksyimidu ujawniona w zgłoszeniu nr W O2013024409 (A1) charakteryzuje się właściwościami półprzewodzącymi oraz możliwością zastosowania w urządzeniach fotowoltaicznych.
Ze zgłoszenia patentowego nr WO2012165612 (A1) znana jest pochodna dibenzofuranu jako organiczny półprzewodnik. Innym przykładem związku o charakterze optoelektronicznym jest pochodna fenyloimidazolu oraz fenylotriazolu jako materiał do konstrukcji diod OLED opisana w zgłoszeniu nr WO2011051404 (A1).
Znane są z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US2010112471 (A1) warstwy wytworzone z różnych pochodnych azafenylowych. Układy tego typu stosowane są jako wydajne nośniki ładunku w materiale półprzewodnikowym.
Z jeszcze innego amerykańskiego zgłoszenia nr US2009127547 (A1), znane są π-sprzężone polimerowe boropochodne heterocykliczne, które tworzą stabilne filmy wykorzystywane w produkcji elektronicznych urządzeń tranzystorowych i emitujących światło, urządzeń fotowoltaicznych oraz magazynujących energię.
Istotę wynalazku stanowi 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol o wzorze 1.
Symetryczne wielopierścieniowe przewodzące układy typu donor-akceptor obecne w strukturze 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu, nadają mu własności elektroaktywne oraz optyczne.
Sposób wytwarzania 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1 polega na tym, że do mieszaniny 4-metylo-4-oktylo-5,5’-dibromoditienosilolu, węglanu potasu oraz 5-(4,4,5,5-tetrametylo-1,3,2-dioksaborolan-2-ylo)benzofurazanu użytych w proporcji 1:3:2 w mieszaninie rozpuszczalników: toluen, metanol oraz woda użytych w proporcji 5:1:1 dodaje się tetrakis(trifenylofosfino)palladu (Pd(PPhs)4) w temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu. Następnie mieszaninę ogrzewa się w temperaturze 90°C przez 24 godziny, odparowuje się rozpuszczalniki pod zmniejszonym ciśnieniem, dodaje się octanu etylu i produkt ekstrahuje się wodą.
Korzystnie warstwy organiczne suszy się za pomocą MgSO4 i odparowuje nadmiar rozpuszczalnika.
Korzystnie produkt w postaci 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu oczyszcza się na kolumnie chromatograficznej w układzie heksan-octan etylu.
Otrzymany produkt jest w postaci czerwonego ciała stałego o temperaturze topnienia 151-152°C.
Zastosowanie 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1 jako materiału półprzewodnikowego zawierającego warstwę aktywną w postaci filmu elektropolimerowego nałożonego na elektrody.
Materiał półprzewodnikowy według wynalazku stanowi film zachowujący się jak półprzewodnik typu p, przewodnictwo dziurawo-elektronowe, fig. 1. Potencjał utleniania monomeru wynosi 5,8 eV (względem próżni), tworzy on domieszkowany polimer o charakterystycznej dla półprzewodników wartości pasma wzbronionego (różnica poziomów energetycznych HOMO-LUMO) równej 2,80 eV wyznaczonej elektrochemicznie, natomiast wartość wyznaczona na podstawie pomiarów spektroskopowych wynosi 2,69 eV. Korzystnie pochodna ditienosilolu wykazuje fotoaktywność.
PL 236 336 B1
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach realizacji, na schemacie reakcji oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia woltamperogram otrzymany w procesie polimeryzacji.
P r z y k ł a d 1
Sposób otrzymywania 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1 jest przedstawiony na schemacie. W celu wytworzenia 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu do mieszaniny 4-metylo-4-oktylo-5,5’-dibromoditienosilolu (1.00 g, 2.23 mmol), węglanu potasu (0.925 g, 6.69 mmol) oraz 5-(4,4,5,5-tetrametylo-1,3,2-dioksaborolan-2-ylo)benzofurazanu (1.21 g, 4.91 mmol) w toluenie (40 mL), MeOH (8 mL) oraz wodzie (8 mL) dodano tetrakis(trifenylofosfino)pallad (Pd(PPhs)4) (0.129 g, 0.112 mmol) w temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu. Następnie mieszaninę ogrzewano w temperaturze 90°C przez 24 godziny. Reakcję zakończono przez odparowanie rozpuszczalników pod zmniejszonym ciśnieniem, następnie dodano octanu etylu i produkt ekstrahowano wodą. Warstwy organiczne wysuszono za pomocą MgSO4 i nadmiar rozpuszczalnika odparowano. 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol oczyszczono na kolumnie chromatograficznej (heksan-octan etylu) otrzymując 0.60g (54%) produktu w postaci czerwonego ciała stałego o 151-152°C.
1H NMR (600 MHz, CDCb), δ (ppm): δ 7.95 (s, 2H), 7.89-7.88 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 7.79-7.77 (d, J = 12.0 Hz 2H), 7.56 (s, 2H), 1.30-1.26 (m, 12H), 1.05-1.02 (t, J = 9.0 Hz, 2H), 0.88-0.86 (t, J = 6.0 Hz, 3H), 0.54 (s, 3H).
Proces elektropolimeryzacji prowadzono w układzie trójelektrodowym złożonym z platynowej elektrody pracującej o powierzchni 2.30 mm2, platynowej elektrody pomocniczej oraz chlorosrebrowej elektrody referencyjnej (Ag/AgCl). Pomiary wykonano na aparacie Autolab PGSTAT 128N. Film polimerowy otrzymano na drodze woltamperometrii cyklicznej (10 cykli) 0,5 mM roztworu monomeru w zakresie potencjałów 0-1,3 V względem Ag/AgCl. 0,1 M roztwór tetrabutyloheksafluorofosforanu amonu (Bu4NPF6) w dichlorometanie został użyty jako elektrolit pomocniczy. Szybkość skanowania wynosiła 50 mV/s.
P r z y k ł a d 2
Zastosowanie 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu, o wzorze 1 polega na wytworzeniu materiału półprzewodnikowego. Potencjał utleniania monomeru wynosił 5,8 eV (względem próżni), tworzy on domieszkowany polimer o charakterystycznej dla półprzewodników wartości pasma wzbronionego (różnica poziomów energetycznych HOMO-LUMO) równej 2,80 eV wyznaczonej elektrochemicznie, natomiast wartość wyznaczona na podstawie pomiarów spektroskopowych wynosi 2,69 eV. Korzystnie 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo ditienosilol wykazuje fotoaktywność.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe
1. 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol o wzorze 1.
2. Sposób wytwarzania 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1, znamienny tym, że do mieszaniny 4-metylo-4-oktylo- 5,5’-dibromoditienosilolu, węglanu potasu oraz 5-(4,4,5,5-tetrametylo-1,3,2-dioksaborolan-2-ylo)benzofurazanu użytych w proporcji 1:3:2 w mieszaninie rozpuszczalników: toluen, metanol oraz woda użytych w proporcji 5:1:1 dodaje się tetrakis(trifenylofosfino)palladu (Pd(PPh3)4) w temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu, po czym mieszaninę ogrzewa się w temperaturze 90°C przez 24 godziny, odparowuje się rozpuszczalniki pod zmniejszonym ciśnieniem, dodaje się octanu etylu i produkt ekstrahuje się wodą.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że warstwy organiczne suszy się za pomocą MgSO4 i odparowuje nadmiar rozpuszczalnika.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że otrzymany produkt w postaci 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu oczyszcza się na kolumnie chromatograficznej w układzie heksan-octan etylu.
5. Zastosowanie 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilolu o wzorze 1 jako materiału półprzewodnikowego zawierającego warstwę aktywną w postaci filmu elektropolimerowego nałożonego na elektrody.
PL412441A 2015-05-25 2015-05-25 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie PL236336B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412441A PL236336B1 (pl) 2015-05-25 2015-05-25 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412441A PL236336B1 (pl) 2015-05-25 2015-05-25 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL412441A1 PL412441A1 (pl) 2016-04-11
PL236336B1 true PL236336B1 (pl) 2020-12-28

Family

ID=55646163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL412441A PL236336B1 (pl) 2015-05-25 2015-05-25 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236336B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL412441A1 (pl) 2016-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Controlling n-type molecular doping via regiochemistry and polarity of pendant groups on low band gap donor–acceptor copolymers
Wang et al. New semiconducting polymers based on benzobisthiadiazole analogues: tuning of charge polarity in thin film transistors via heteroatom substitution
KR20130114097A (ko) 중합체 조성물, 중합체 막, 중합체 겔, 중합체 발포제, 및 이러한 막, 겔, 및 발포제를 포함하는 전자장치
KR20140007059A (ko) 분지형 알킬 쇄를 갖는 화합물, 그 제조 방법, 및 광전 소자에서의 그의 용도
Kang et al. Aqueous-alcohol-processable high-mobility semiconducting copolymers with engineered oligo (ethylene glycol) side chains
Choi et al. Stable and efficient star-shaped hole transporting materials with EDOT moiety as side arm for perovskite solar cells
JP7678451B2 (ja) ドーパントおよび導電性組成物ならびにその製造方法
Li et al. Donor–acceptor copolymers containing quinacridone and benzothiadiazole for thin film transistors
Yasa et al. Selenophene-bearing low-band-gap conjugated polymers: tuning optoelectronic properties via fluorene and carbazole as donor moieties
Chen et al. Isothianaphthene diimide: an air-stable n-type semiconductor
KR20170102024A (ko) 유기 전자기기에서 n-도펀트로서의 아미노 포스파젠 염기
Ie et al. Perfluoroalkyl-annelated conjugated systems toward n-type organic semiconductors
Joseph et al. Quinoidal thioalkyl-substituted bithiophene small molecule semiconductors for n-type organic field effect transistors
Jeong et al. n-Type ion gel gated vertical organic electrochemical transistors based on benzodifurandione-based Oligo (p-phenylene vinylene) s
Matsuo et al. Fluoro-substituted phenyleneethynylenes: Acetylenic n-type organic semiconductors
PL236336B1 (pl) 2,6-bis(5-benzofurazano)-4-metylo-4-oktylo-ditienosilol, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie
CN110167911A (zh) 用于光电子和光电化学器件的含烯胺基团的空穴传输有机分子
KR101535066B1 (ko) 두 개의 적층형 유기 태양전지 소자용 유기 반도체 화합물, 및 이를 포함하는 유기전자소자
CN107698743B (zh) 一类含有氟代苯乙烯噻吩结构共轭聚合物及其在场效应晶体管中的应用
Hong et al. Synthesis and characterization of thermally cross-linkable trimer based on triphenylamine
Lim et al. Synthesis and characterization of 2, 2′-bithiophene end-capped dihexyloxy phenylene pentamer and its application in a solution-processed organic ultraviolet photodetector
Neubig et al. Random vs. alternating donor-acceptor copolymers: A comparative study of absorption and field effect mobility
Wang et al. Synthesis, characterization, and OFET and OLED properties of π-extended ladder-type heteroacenes based on indolodibenzothiophene
US11737351B2 (en) Organic semiconductor material and organic photoelectric device using the same
Bedi et al. Cyclopenta [c] thiophene oligomers based solution processable D–A copolymers and their application as FET materials