SU738338A1

SU738338A1 - 3,3, 5,5 -Тетрагало-п-дифенохинонидыТЕТРАцЕНО-(5,6- , : 11,12- )-биС-1,2-диТиОли КАК ОРгАНичЕСКиЕ пОлупРОВОдНиКи

Info

Publication number: SU738338A1
Application number: SU782597226A
Authority: SU
Inventors: И.В. Кривошей; И.М. Гелла; Е.М. Глузман; И.Ф. Головкина; В.П. Бабийчук; Н.В. Манзя; В.А. Стародуб
Original assignee: Харьковский Ордена Трудового Красного Знаменигосударственный Университет Им.A.M.Горького
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1981-06-07

Description

Изобретение относится к новым химическим соединениям, в частности к 3,3', 5,5-тетрагало-п-дифенохинонидам тетрацено(5,6-с,d; 11,12-с , d*) бис-1,2-

где R - хлор, бром, обладающих металлической проводимостью. 15

Данное соединение можно использовать в микроэлектронике в качестве органических полупроводников.

Известна ион-радикальная соль 3 , З’, 5,5-тетрахлор-п -дифенохинонид 20 дициклопентадиенилкобальта [1] .

Значение удельной проводимости ее при комнатной температуре составляет

4-Ю'²- (ом.сМ^-*) , а значение энергии активации - 0,1 эв, 25

Одмако это вещество обладает недостаточно высокой удельной проводимостью .

Цель изобретения - расширение ассортимента полупроводников, обла- 30 дающих высокой удельной проводимостью.

Это достигается новой химической структурой 3,3*, 5, з'-тетрагало-п-дифенохинонидов тетрацено-( 5,6-с,d;

11,12-с , d^f) бис-1,2-дитиолия,которая выражается общей формулой I,

Соединения общей формулы I получают взаимодействием растворов 3,3', 5,5-тетрагало-п-дифенохинона и тетрацено- (5,6-с , d ; 11,12-с', d¹) бис-1,2-дитиола в органическом растворителе, например, хлорбензоле или бензонитриле при температуре 6080°С и мольном соотношении, равном соответственно 1:1-3.

Целевой продукт вщцеляют известными методами, например, фильтрацией, промывкой органическим растворителем (толуолом, бензолом) и сушкой в вакууме с выходом 26,3 28%.

Пример 1. 273 мг раствора 3, З¹,5, Б^-тетрахлор-п-дифенохинона в 70 мл хлорбензола смешивают с раствором 150 мл (5,6-c,d; ll,12-c',d') бис-1,2-дитиола в 90 мг хлорбензола. Растворы отфильтровывают, нагревают до 70°С и сливают. Через 4-5 ч порошкообразный осадок отфильтро3 вывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при 50°С.

Полученное вещество является мелкокристаллическим и окрашен'о в глубокий темно-коричневый цвет.

Выход 27%. Температура расположения порядка 250°С. Полученное вещество малорастворимо в воде и обычных органических растворителях.

ИК(см^н): 600, 620, 760, 795, 835,870,880,945, 980,1000, 1060,1080, 1110-1120, 1190, 1245, 1270, 1285.

1310,1335,1360,1425, 1445, 1470,,1505 1595, 1630, 2930 ( -V с=0) наблюдаются при 1530 см^-1 и имеется триплет в области 1270 см¹ , это свидетельствует о том, что полученное вещество 15 является ион-радикальной солью.

Найдено, S 19,37; CI 20,87. Вычислено, S 19,00; С! 21,02. Пример2. 410 мг раствора

3,3,5,5-тетрахлор-п-дифенохинона 20 в 105 мг хлорбензола смешивают с раствором 225 мг тетрацено(5,6-с,d;

11,12~с,d)-бис(1,2)дитиола в 135 мг хлорбензола. Растворы отфильтровывают, нагревают до 70°С и сливают. 35 Через 4-¾ ч порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при 50°С. Выход целевого продукта - 28%.

Продукт идентичен продукту примера 1. чл Пример 3. 103 мг раствора

3, З', 5 ,5-тетрабром-п-дифенохинона в 60 мл бензонитрила смешивают с раствором 147 мг тетрацено-(5,6-с,d;

11,12-сd¹) бис (1,2) дитиола в 28 мг , бензонитрила. Растворы отфильтрсвывают, нагревают до 70°С и сливают. Через 24 ч порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при °C. 40

Полученное вещество является мелкокристаллическим и окрашено в глубокий темно-коричневый цвет. Выход 26,3%. Температура разложениф 274°С. Полученное вещество малорастворимо в воде и обычных органических растворителях.

ИК(см*4): 575, 620, 750, 1060, ИЗО, 1150, 1240, 1270, 1285, 1310, 1370, 1410, 1430, 1460, 1475, 1500, 1515,1530, 1545, 1565, 1600, 29302940.

Найдено, %: S 14,93; 9г 37,58 . Вычислено, %: S 15,04; Вг 37,49. Пример 4. 155 мл раствора

3, З¹, 5,5-тетрабром-п-дифенохинона в 90 мл бензонитрила смешивают с раствором 221 мг тетрацено(5,6-с,d;

11,12-с', d^f) бис (1,2 ) дитиола в 52 мл 'бензонитрила. Растворы отфильтровывают, нагревают до 70°С и сливают. Через 24 ч порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают толуолом, и бензолом, сушат в вакууме при 50°С. Выход целевого продукта 27%. Продукт идентичен продукту примера 3.

3,3,5,5-тетрагало-п-дифенохинони~ ды тетрацено ( 5,6-с , d ; 11,12-с', d') бис-1,2-дитиоля являются органическими полупроводниками.

При исследовании электропроводности ион-радикальных солей 3,3,5,5-тетрагало-п-дифенохинонидов тетрацено ^5,6-с,d; 11,12-с*, d’) бис-1,2-дитиоля потенциометрическим методом в области температур -193 - 27°С было установлено, что проводимость изменяется по активационному закону, который описывается формулой:

в-.Ооем/g?) гдеСГ^- удельная проводимость при 27°С, & Eq- энергия активации вещества,

К - постоянная Больцмана,

Т - температура по шкале Кельвина. Для соединения общей формулы 7, где R - бром, энергия активации равна 0,2 эв, а удельная проводимость 1,73 · ΙΟ^-*²· (ом. см Д⁴ В случае R - хлор, энергия активации составляет 0,136 эв,. а удельная проводимость 8 Ю^-!ом.см Предлагаемые соединения могут быть использованы в качестве полупроводников .

Claims

вывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при 50°С. Полученное вещество вл етс мелкокристаллическим и окрашено в глубокий темно-коричневый цвет Выход 27%. Температура расположени пор дка 250°С. Полученное вещество малорастворимо в воде и обычных органических растворител х, ИК(см)-. 600, 620, 760. 795, 835,870,880,945, 980,1000, 1060Д08 1110-1120, 1190, 1245, 1270, 1285 1310,1335,1360,1425, 1445, 1470„150 1:595, 1630, 2930 ( -V с 0) наблюдают с при 1530 см и имеетс триплет в области 1270 см , это свидетельствует о том, что полученное вещество вл етс ион-радикальной солью. Найдено, S 19,37; С1 20,87, Вычислено, S 19,00; С1 21,02, Пример2о 410 мг раствора 3, з, 5 ,5-тетрахлор-п-дифенохинона в 105 мг хлорбензола смеишвают с раствором 225 мг тетрацено(5,6-с,d; 11,12-c,d)-биc (1,2)дитиола В 135 мг хлорбензола. Растворы отфильтровывают , нагревают до 70°С и сливают Через 4- ч порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при 50С. Выход целевого продукта - 28% Продукт идентичен продукту примера Пример 3, 103 мг раствора 3, З, 5 , 5-тетрабром-п-дифенохинона в 60 мл бензонитрила смешивают с ра створом 147 мг тетрацено-(5,6-с,d; 11,12-с, d)биc (1,2)дитиола в 28 мг бензонитрилао Растворы отфильтровывают , нагревают до 70с и сливают Чэрез 24 ч порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают толуолом и бензолом и сушат в вакууме при . Полученное вещество вл етс Мелкокристаллическим и окрашено в глубокий темно-коричневый цвет, Вьоход 26,3%. Температура разложениф 274с. Полученное вещество мало растворимо в веде и обычных органических растворител х. ИК( 575, 620, 750, 1060, ИЗО, 1150, 1240, 1270, 1285, 1310, 1370, 1410, 1430, 1460, 1475, 1500, 1515,1530, 1545, 1565, 1600, 29302940 . Найдено, % S 14,93; В г 37,58, Вычислено, % S 15,04; Вг 37,49„ Пример 4. 155 мл раствора 3, з, 5, Б-тетрабром-п-дифенохинона в 90 мл бенэонитрила смешивают с раствором 221 мг тетрацено(5„6-с,dj 1,12-с, d) бис (1,2)дитиола в 52 мл ензонитрила. Растворы отфильтроывают , нагревают до 70°С и сливают. ерез 24 ч порошкообразный осадок тфильтровывают, промывают толуолом, бензолом, сушат в вакууме при 50°С: ьаход целевого продукта 27%, Продукт дентичен продукту примера 3. 3 f 3 , 5 , 5-тетрагало-п-дифенохинониы тетрацено (5 , 6-с ,d ; 11,12--с, d) бис1 ,2-дитиол вл ютс органическими олупроводниками, При исследовании электропроводости ион-радикальных солей 3,3р5,5-тетрагало-п-дифенохинонидов тетрадеH0 5j , S-Cjd ; 11,12-с, d)биc-l,2-дитиол потенциометрическим методом в области температур -193 - 27°С было установлено, что проводимость измен етс по активационному закону, который описываетс формулой ,e.p(|b) деСГо- удельна проводимость при i Eq энерги активации вещества, К - посто нна Больцмана, Т - температура по шкале Кельвина, Дл соединени общей формулы Т, где R - бром, энерги активации равна О , 2 эв, а удельна проводимость 1 ,73-10 (ом.см Г В случае R - хлор, энерги активации составл ет 0,136эвр, а удельна проводимость 310 Доги.см ) Предлагаемые соединени могут быть использованы в качестве полупроводников , Формула изобретени 3 , з, 5 , 5-тетрагало-п -дифенохи нониды тетрацено- (5,6-C|,d; 11,12-с, d) ,2 дитиол общей формулы -ЛS -S где R - хлор, бром, как органи ческие полупроводники о Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 J. Marita, J.Matsunaga, Semiconducting Anionradical Salts Derired from 3,35j5-ТеtrahaIo-p-d1phenoquino ne, Bui, them. Soc. Japan, 45,408 (1972),