TW201229053A - Substituted chalcogeno-acene compound - Google Patents
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Description
201229053 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於取代硫屬莘化合物及含有該化合物之有 機半導體裝置等。 【先前技術】 於經辛基三氯矽烷(OTS)處理之Si02/Si基板上,使式
所表示之取代硫屬莘化合物昇華而可得到薄膜一事己記載 於 Ying Liu,Y ing Wang,We ip in g Wu,Yu nq i L i u,Ad v. Funct. Mater. 19,772-778(2009)Table 2 中。且,其亦記 載含有該薄膜之有機半導體裝置在20°C中載體電場效果移 動度爲 0.04cm2/Vs。 而對最近之有機半導體裝置則期望其載體電場效果移 動度更加之提升。 【發明內容】 本發明係如以下所示。 <1>—種式(1)所表示之取代硫屬莘化合物。 -5- 201229053 式(l)
(式中,W、Χ、γ、z各自獨立表示氧、硫、硒或碲原子 "R1及R2各自獨立表示可具有氟原子之碳數1〜30之烷 基、可具有氟原子之碳數1〜3〇之烷氧基、可具有氟原子 之碳數1〜30之烷硫基、可具有氟原子之碳數2〜30之炔 基、取代芳基或取代雜芳基,在此芳基及雜芳基爲經可具 有氟原子之烷基、可具有氟原子之烷氧基或可具有氟原子 之烷硫基所取代者,取代芳基之碳數爲7〜36,又,取代 雜芳基之碳數爲5〜34)。 <2>如<1>之取代硫屬莘化合物,其中W、X、Y、Z爲硫 原子。 <3>如<1>或<2>之取代硫屬莘化合物,其中R1及R2各自 獨立爲鍵結有可具有氟原子之烷基的苯基,而構成該苯基 之全部之碳數爲8〜26。 <4>如<1>或<2>之取代硫屬莘化合物,其中R1及R2各自 獨立爲鍵結有可具有氟原子之烷氧基的苯基,而成該苯基 之全部之碳數爲8〜26。 <5>如<1>或<2>之取代硫屬莘化合物’其中R1及R2爲相 同之可具有氟原子之碳數2〜20之烷基。 <6>如<1>或<2>之取代硫屬莘化合物’其中Rl及r2爲相 同之可具有氟原子之碳數2〜20之院氧基。 <7>如<1>或<2>之取代硫屬莘化合物’其中Rl及r2各自 -6 - 201229053 獨立爲具有可具有氟原子之院基之全碳數6〜24之噻吩基 〇 <8> —種上述之式(1)所表示之化合物之製造方法,其係包 含在過渡金屬觸媒及鹼之存在下,使式(2)所表示之化合物 與式(3)所表示之化合物反應之步驟; 式(2)
Q1 (式中,W、X、Y、Z各自獨立表示氧、硫、硒或碲原子 。Q1及Q2各自獨立表示氯原子、溴原子、碘原子或三氟 甲烷磺酸根基)。 式(3) R4 R3—B’ (3)
V (式中,R3表示可具有氟原子之碳數1〜30之院基、可具 有氟原子之碳數1〜30之烷氧基、可具有氟原子之碳數1 〜30之烷硫基、可具有氟原子之碳數2〜30之炔基、取代 芳基或取代雜芳基,在此芳基及雜芳基爲經可具有氟原子 之院基、可具有氟原子之烷氧基或可具有氟原子之烷硫基 所取代者’而取代芳基之碳數爲7〜36,又,取代雜芳基 之碳數爲5〜34。R4及R5各自獨立表示經基、碳數ι〜1〇 201229053 之烷基、碳數1〜10之烷氧基或碳數0〜20之芳氧基, 及R5亦可鍵結而與硼原子一同形成環構造)° <9> —種薄膜,其係含有如<1>〜<7>中任一項之取代硫屬 莘化合物。 <10>—種薄膜,其係含有如<1>〜<7>中任一項之取代硫屬 莘化合物與高分子有機半導體材料。 <11>—種有機半導體裝置,其係具有如<9>或<1〇>之薄膜 〇 <12>—種有機電晶體,其係具有如<9>或<1〇>之薄膜。 【實施方式】 以下,詳細說明關於本發明。 式(1)所表示之取代硫屬莘化合物(化合物(1))中包含 之W、X、γ及z係各自獨立表示氧原子、硫原子、硒原 子或碲原子,較佳爲W、X、Y及Z全部爲硫原子。 R1及R2所表示之烷基可爲直鏈狀、分支狀、環狀之 任一者,具體例可舉出如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁 基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、環戊 基、己基、2-乙基己基、環己基、庚基、環庚基、辛基、 2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、環辛基、壬基、癸基、2-己基癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、 十六基、十七基、十八基、十九基、二十基、二十一基、 二十二基、二十三基 '二十四基、二十五基、二十六基、 二十七基、二十八基、二十九基及三十基等,較佳可舉出 -8 - 201229053 如丙基、異丙基、丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異 戊基、新戊基、環戊基、己基、2-乙基己基、環己基、庚 基、環庚基、辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、環辛 基、壬基、癸基、2 -己基癸基、--基、十二基、十三基 、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基、十九基、 及二十基,更佳可舉出如丙基、丁基、戊基、異戊基、己 基、2 -乙基己基、環己基、庚基、辛基、2-己基辛基、 3.7- 二甲基辛基、壬基、癸基及2-己基癸基。 R1及R2所表示之可具有氟原子之烷基,係以可具有 氟原子之碳數2〜20之烷基爲佳,碳數2〜20之烷基爲佳 〇 R1及R2所表示之烷氧基可爲直鏈狀、分支狀、環狀 之任一者,具體例可舉出如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異 丙氧基、丁氧基、異丁氧基、tert-丁氧基、戊氧基、異戊 氧基 '新戊氧基、環戊氧基、己氧基、2-乙基己氧基、環 己氧基、庚氧基、環庚氧基、辛氧基、2-己基辛氧基、 3.7- 二甲基辛氧基、環辛氧基、壬氧基、癸氧基、2-己基 癸氧基、十一氧基、十二氧基、十三氧基、十四氧基、十 五氧基、十六氧基、十七氧基、十八氧基、十九氧基、二 十氧基、二十一氧基、二十二氧基、二十三氧基、二十四 氧基、二十五氧基、二十六氧基、二十七氧基、二十八氧 基、二十九氧基及三十氧基等,較佳可舉出如丙氧基、異 丙氧基、丁氧基、異丁氧基、tert-丁氧基、戊氧基、異戊 氧基、新戊氧基、環戊氧基、己氧基、2-乙基己氧基、環 -9- 201229053 己氧基、庚氧基、環庚氧基、辛氧基、2-己基辛氧基、 3,7-二甲基辛氧基、環辛氧基、壬氧基、癸氧基、2-己基 癸氧基、3,7 -二甲基辛氧基、--氧基、十二氧基、十三 氧基、十四氧基、十五氧基、十六氧基、十七氧基、十八 氧基、十九氧基及二十氧基,更佳可舉出如丙氧基、丁氧 基、戊氧基、異戊氧基、己氧基、2-乙基己氧基、環己氧 基、庚氧基、辛氧基、2-己基辛氧基、3,7-二甲基辛氧基 、環辛氧基、壬氧基、癸氧基及2·己基癸氧基。 R1及R2所表示之可具有氟原子之烷氧基,係以可具 有氣原子之碳數2〜20之院氧基爲佳,碳數2〜20之院氧 基爲佳。 R1及R2所表示之烷硫基可爲直鏈狀、分支狀、環狀 之任一者,具體例可舉出如甲硫基、乙硫基、丙硫基、異 丙硫基、丁硫基、sec-丁硫基、tert-丁硫基、戊硫基、異 戊硫基、新戊硫基、環戊硫基、己硫基、2-乙基己硫基、 3,7_二甲基辛硫基、環己硫基、庚硫基、環庚硫基、辛硫 基、2-己基辛硫基、壬硫基、癸硫基、2-己基癸硫基、十 —烷硫基、十二烷硫基、十三烷硫基、十四烷硫基、十五 烷硫基、十六烷硫基、十七烷硫基、十八烷硫基、十九烷 硫基、二十烷硫基、二十一烷硫基、二十二烷硫基、二十 三烷硫基、二十四烷硫基、二十五烷硫基、二十六烷硫基 、二十七烷硫基、二十八烷硫基、二十九烷硫基及三十烷 硫基等,較佳可舉出如丙硫基、異丙硫基、丁硫基、sec-丁硫基、tert-丁硫基、戊硫基、異戊硫基、新戊硫基、環 -10- 201229053 戊硫基、己硫基、2 -乙基己硫基、環己硫基 庚硫基、辛硫基、2-己基辛硫基、3,7-二甲 環辛硫基、壬硫基、癸硫基、2-己基癸硫基 、十二烷硫基、十三烷硫基、十四烷硫基、 十六烷硫基、十七烷硫基、十八烷硫基、十 十烷硫基等,更佳可舉出如丙硫基、丁硫基 戊硫基、己硫基、2-乙基己硫基、環己硫基 硫基、2-己基辛硫基、3,7-二甲基辛硫基、 基及2-己基癸硫基。 R1及R2所表示之可具有氟原子之烷硫 有氟原子之碳數2〜20之烷硫基爲佳,碳數 基爲佳。 R1及R2所表示之炔基可爲直鏈狀、分 任一者,具體例可舉出如乙炔基、1 -丙炔基 1 -戊炔基、1 -己炔基、1 -庚炔基、1 -辛炔基 1-癸炔基、1-i--炔基、1-十二炔基、1-十 四炔基、1-十五炔基、1-十六炔基、1-十七 炔基、1-十九炔基、卜二十炔基、1-二十一 二炔基、1-二十三炔基、1-二十四炔基、1-1-二十六炔基、1-二十七炔基、1-二十八炔 炔基、1-三十炔基、(三甲基矽基)乙炔基、 乙炔基及(三異丙基矽基)乙炔基,較佳可舉 1 -丙炔基、1 - 丁炔基、1 -戊炔基、1 -己炔基 1 -辛炔基、1 -壬炔基、:1 -癸炔基、1 -十一炔 、庚硫基、環 基辛硫基基、 、十一烷硫基 十五烷硫基、 九烷硫基及二 、戊硫基、異 、庚硫基、辛 壬硫基、癸硫 基,係以可具 2〜20之烷硫 支狀、環狀之 、1-丁炔基、 、1 -壬炔基、 三炔基、1 -十 炔基、1 -十八 炔基、1-二十 二十五炔基、 基、1-二十九 (三乙基矽基) 出如乙炔基、 、1 -庚炔基、 基、1-十二炔 -11 - 201229053 基、1·十三炔基、1-十四炔基、1-十五炔基、1-十六炔基 、1-十七炔基、1-十八炔基、1-十九炔基' 1-二十炔基、( 三甲基矽基)乙炔基、(三乙基矽基)乙炔基及(三異丙基矽 基)乙炔基等,更佳可舉出如乙炔基、1 -丙炔基、1 - 丁炔基 ' 1 -戊炔基、1 -己炔基、1 -庚炔基、1 -辛炔基、1 -壬炔基 、1_癸炔基、1-十一炔基、1-十二炔基、1·十三炔基、1-十四炔基、1-十五炔基、1-十六炔基、(三甲基矽基)乙炔 基、(三乙基矽基)乙炔基及(三異丙基矽基)乙炔基。 R1及R2所表示之取代芳基之具體例,可舉出如具有 取代基之苯基、具有取代基之1-萘基及具有取代基之2-萘 基,但以具有取代基之苯基爲佳》 R1及R2所表示之取代雜芳基具有包含氮原子、氧原 子、硫原子、硒原子等之雜原子之芳香環構造,具體例可 舉出如具有取代基之噻吩基、具有取代基之呋喃基、具有 取代基之噻唑基、.具有取代基之噻吩并[3,2-b]噻吩基、具 有取代基之二噻吩并[3,2-b:2i,3'-d]噻吩基、具有取代基之 氟[3,2-b]呋喃基、具有取代基之噻吩并[3,2-b]呋喃基、具 有取代基之苯并[b]噻吩基、具有取代基之苯并[b]呋喃基 ’較佳可舉出如具有取代基之噻吩基、具有取代基之噻吩 并[3,2-b]噻吩基、具有取代基之二噻吩并[SJ-bU'-d]噻 吩基、具有取代基之苯并[b]噻吩基及苯并[b]呋喃基,尤 其係以具有取代基之噻吩基爲佳。 作爲身爲R1及R2所表示之取代芳基或取代雜芳基之 取代基的可具有氟原子之烷基、可具有氟原子之烷氧基及 -12- 201229053 可具有氟原子之烷硫基,可舉出如在R1及R2中舉出之上 述者相同之具體例,並以可具有氟原子之碳數2〜20之烷 基、可具有氟原子之碳數2〜20之烷氧基及可具有氟原子 之碳數2〜20之烷硫基爲佳。 作爲R1及R2所表示之取代芳基之較佳例爲,經可具 有氟原子之烷基所取代之芳基及可經具有氟原子之烷氧基 所取代之芳基,更佳之例爲,經可具有氟原子之碳數2〜 20之烷基或可具有氟原子之碳數2〜20之烷氧基所取代之 芳基。特別係以全碳數8〜26之烷基芳基及烷氧基芳基爲 佳。 作爲R1及R2所表示之取代雜芳基之較佳例,爲經可 具有氟原子之烷基所取代之唾吩基,更佳之例爲經可具有 氟原子之碳數2〜20之烷基所取代之噻吩基。特別係以全 碳數6〜24之烷基噻吩基爲佳。 化合物(1)之具體例可舉出如表1〜9所示之化合物。 -13- 201229053 [表i]
化合物編號 (l-1-k) W X Y Z R1- R2- Π-1-Ι) S S S s H-C3H7, II-C3H7- (1-1-2) S S s s II-C4H9- II-C4H9- (M-3) S S s s II-C5H1I- n-CsH"- (1-1-4) S s s s h3c H3c V— H3C K H3C '— (1-1-5) S s s s 11-C6H13- η-〇6Ηΐ3- (1-1-6) s · s s s o o (1-1-7) S s s s c2h5 n-C4H9—^ c2h5 n-C4Hg—( (1-1-8) S s s s II-C7H15- II-C7H15- (1-1-9) S s s s n-CgHn- n-CgHn- (1-1-10) S s s s 11-C9H19- 11-C9H19- (1-1-11) S s s s n-Ci〇H2i- n-Ci〇H2i- (1-1-12) S s s s n-C8H17 —( n-C^Hq n-C8H17 —( (1-1-13) S s s s 11-C11H23- 11-C11H23- (1-1-14) S s s s n-C 丨 2H25- 11-C12H25- (1-1-15) S s s s 11-C13H27- 11-C13H27- (1-1-16) S s s s n-Ci4H29- 11-C14H29- (1-1-17) S s s s 11-C15H31- n-Ci5H3r (1-1-18) S s s s 11-C16H33- 11-C16H33- (1-1-19) S s s s 11-C17H35- 11-C17H35- (1-1-20) S s s s 11-C18H37- 11-C18H37- (1-1-21) S s s s n-Cj9H39- 11-C19H39- (1-1-22) S s s s 11-C20H41- n-C2〇H4i- (1-1-23) S s s s n-C6H13- 11-C10H21- (1-1-24) S s s s n-C6Fj3- 11-C6F13- (1-1-25) S s s s 11-C12F25- 11-C12F25- (1-1-26) Se Se Se Se 11-C4H9- 11-C4H9- (1-1-27) Se Se Se Se 11-C6H13- n-C6H]3- (1-1-28) Se Se Se Se n-CsHn- n-CgHn· (1-1-29) Se Se Se Se 11-C10H21- n-Ci〇H2i- -14- 201229053 [表2] r,AA>. (i-2-k) 化合物編號 Π-2-k) W X Y Z R1- R2- α-2-D S s s s II-C3H7O- II-C3H7O- (1-2-2) S s s s II-C4H9O- II-C4H9O· α-2-3) S s s s II-C5H11O- II-C5H11O- (1-2-4) S s s s h3c )~Λ H3C '〇 — h3c H3C^~^〇— (1-2-5) S s s s η-〇6Ηΐ3〇 η-〇όΗΐ3〇 (1-2-6) S s s s <ί>〇- (ί>°- (1-2-7) S s s s c2h5 n-C4H9—( c2h5 η-〇4Η9—( ^-0- (1-2-8) S s s s 11-C7H15O- 11-C7H15O- (1-2-9) S s s s n-CgHpO- n-CgHnO- (1-2-10) S s s s 11-C9H19O- 11-C9H19O- (1-2-11) S s s s n~C]〇H2i〇~ 11-C10H21O- (1-2-12) S s s s η-〇βΗΐ3 n-C8H17—( i〇— n-〇6Hi3 n-C8H17—( \—Q— (1-2-13) S s s s Π-Ci 1H23O- 11-C11H23O- (1-2-14) S s s s 11-C12H25O- 11-C12H25O· (1-2-15) S s s s 11-C13H27O- 11-C13H27O- (1-2-16) S s s s 11-C14H29O- 11-C14H29O· (1-2-17) S s s s 11-C15H31O- 11-C15H31O- (1-2-18) S s s s 11-C16H33O- n-Ci6H33〇- (1-2-19) S s s s 11-C17H35O- 11-C17H35O- (1-2-20) S s s s 11-C18H37O- 11-C18H37O- (1-2-21) S s s s 11-C19H39O- 11-C19H39O- (1-2-22) S s s s 11-C20H41O- 11-C20H41O- (1-2-23) S s s s η-〇6Ηΐ3〇- 11-C10H21O- (1-2-24) S s s s n-C6Fi3〇- II-C6F13O- (1-2-25) S s s s 11-C12F25O- 11-C12F25O- (1-2-26) Se Se Se Se 11-C4H9O- 11-C4H9O- (1-2-27) Se Se Se Se Π-ΟβΗ^Ο- n_C6Hi3〇- (1-2-28) Se Se Se Se n-CsHi7〇- n-CgHpO- (1-2-29) Se Se Se Se I1-Ci〇H21〇- 11-C10H21O- -15- 201229053 [表3]
化合物編號 d-3-k) W X Y Z R1 - R2 - (1-3-1) S s S s II-C3H7S- II-C3H7S- 0-3-2) S s S s H-C4H9S- H-C4H9S- (1-3-3) S s S s II-C5H1 jS- II-C5H11S- (1-3-4) S s s s h3c H3c ^-s— h3c )~\ h3c ^s— (1-3-5) S s s s n-CeHnS n-CeHnS (1-3-6) S s s s O- Ο- (1-3-7) S s s s P2H5 n-C4H9—( c2h5 n-C4H9—( ^s— (1-3-8) S s s s 11-C7H15S- H-C7H15S- (1-3-9) S s s s n-CgHnS- n-CgHnS- (1-3-10) S s s s 11-C9H19S- 11-C9H19S- (1-3-11) S s s s 11-C10H21S- 11-C10H21S- (1-3-12) S s s s η-ΟβΗη n-C8H17—( η-〇6Ηΐ3 n-C8H17 —( '~S— (1-3-13) S s s s n-CiiH^S- 11-C11H23S- (1-3-14) S s s s 11-C12H25S- 11-C12H25S- (1-3-15) S s s s 11-C13H27S- 11-C13H27S- (1-3-16) S s s s n-C]4H29S- 11-C14H29S- (1-3-17) S s s s 11-C15H31S· 11-C15H31S- (1-3-18) S s s s n-Ci6H33S- 11-C16H33S- (1-3-19) S s s s 11-C17H35S- 11-C17H35S- (1-3-20) S s s s 11-C18H37S- 11-C18H37S- (1-3-21) S s s s 11-C19H39S- 11-C19H39S- (1-3-22) S s s s 11-C20H41S- 11-C20H41S- (1-3-23) S s s s n-CeHnS- 11-C10H21S- (1-3-24) S s s s n-CeF^S- n-CbFnS- (1-3-25) S s s s n-Ci2F25S- 11-C12F25S- (1-3-26) Se Se Se Se 11-C4H9S- 11-C4H9S- (1-3-27) Se .Se Se Se n-CeH^S- 11-C6H13S- (1-3-28) Se Se Se Se n-CeH^S- n-CgHnS- (1-3-29) Se Se Se Se 11-C10H21S- n-Ci〇H2iS- -16- 201229053 [表4] Υ 化合物編號 (l-4-k) W X Υ Ζ R’1 - R,2 - (1-4-1) S S S S Η- H- (1-4-2) S S S S n-CH3- I1-CH3- (1-4-3) S S S S I1-C2H5· 11-C2H5- (1-4-4) S S S S I1-C3H7- H-C3H7- (1-4-5) S S S S I1-C4H9- 11-C4H9- (1-4-6) S S S S n-CsHn- I1-C5H] (1-4-7) S S S S h3c H3c \— h3c H3C (1-4-8) S S S S η-〇6Ηΐ3- 11-C6H13- (1-4-9) S S S S 〈> (1-4-10) S S S S c2h5 n-C4H9—( c2h5 n-C4H9—( (1-4-11) S S S S I1-C7H15- n-C7H,5- (1-4-12) S S S S n-CsHn- n-CsHn- (1-4-13) S S S S 11-C9H19- I1-C9H19- (1-4-14) S S S S I1-C10H21- n-Ci〇H2i- (1-4-15) S S S S Π-〇6Ηΐ3 n-C8H17—^ η-〇6Ηΐ3 n-C8H17 —( έ15. -17- 201229053 [表4](續) - 化合物編號 (l-4-k) W X Y z R,1 - R’2 - (1-4-16) S s s s 11-C11H23- 11-C11H23- (1-4-17) S s s s II-C12H25- II-C12H25- (1-4-18) S s s s n-C]3H27- II-C13H27- (1-4-19) S s s s 11-C14H29- II-C14H29- (1-4-20) S s s s n-Ci5H3i- n-Ci5H3i- (1-4-21) S s s s 11-C16H33- 11-C16H33- (1-4-22) S s s s 11-C17H35- 11-C17H35- (1-4-23) S s s s 11-C18H37- 11-C18H37- (1-4-24) S s s s 11-C19H39- 11-C19H39- (1-4-25) S s s s 11-C20H41- 11-C20H41- (1-4-26) S s s s n-CeHn- 11-C10H21- (1-4-27) S s s s n-CgFn- n-CeFn· (1-4-28) S s s s n-Ci2F25- 11-C12F25- (1-4-29) Se Se Se Se 11-C4H9- 11-C4H9- (1-4-30) Se Se Se Se n-C^Hn· 11-C6H13- (1-4-31) Se Se Se Se n-CsHn- n-CgHiy (1-4-32) S S S S (CH3)3Si- (CH3)3Si- (1-4-33) s S S S (C2H5)3Si- (C2H5)3Si- (1-4-34) s S S S (i-C3H7)3Si- (i-C3H7)3Si- -18- 201229053 [表5] R. r 化合物編號 (l-5-k) W X Y Z R,1 - R,2 - (1-5-1) S s s s II-C3H7- II-C3H7- (1-5-2) S s s s II-C4H9- II-C4H9- (1-5-3) S s s s II-C5H1I- II-C5H1I- h3c h3c (1-5-4) S s s s h3c^A_ (1-5-5) S s s s Π-〇6Ηι3- η-〇6Ηΐ3- (1-5-6) S s s s Ο 〈:> (1-5-7) S s s s c2h5 n-C4H9—^ c2h5 n-C4H9H^_5 (1-5-8) S s s s II-C7H15- II-C7H15- (1-5-9) S s s s n-CsHn- n-CgHiy (1-5-10) S s s s 11-C9H19- H-C9H19- (1-5-11) S s s s n-Ci〇H2i- n-Ci〇H2r (1-5-12) S s s s n-C6Hi3 n-C8H17—^ n-C6Hi3 n-C8H17~( (1-5-13) S s s s 11-C11H23- n-C"H23_ (1-5-14) S s s s n-Ci2H25~ 11-C12H25- (1-5-15) S s s s 11-C13H27- 11-C13H27- (1-5-16) S s s s 11-C14H29- 11-C14H29- (1-5-17) S s s s 11-C15H31- 11-C15H31- (1-5-18) S s s s 11-C16H33- 11-C16H33- (1-5-19) S s s s 11-C17H35- 11-C17H35- (1-5-20) S s s s 11-C18H37- 11-C18H37- (1-5-21) S s s s 11-C19H39- 11-C19H39- (1-5-22) S s s s n-C2〇H4i- 11-C20H41- (1-5-23) S s s s 11-C6H13- n-Ci〇H2r (1-5-24) S s s s n~CeP\3~ 11-C6F13- (1-5-25) S s s s 11-C12F25- 11-C12F25- (1-5-26) Se Se Se Se 11-C4H9- 11-C4H9- (1-5-27) Se Se Se Se η-ΟόΗπ- 11-C6H13- (1-5-28) Se Se Se Se n-CeHn- n-CsHn- (1-5-29) Se Se Se Se 11-C10H21- n-Ci〇H2r -19- 201229053 [表 6]_
R,1 化合物編號 (l-6-k) W X Y Z R,1 · R’2 - (1-6-1) S S S s H-C3H7O- II-C3H7O- (1-6-2) S s s s II-C4H9O- II-C4H9O- (1-6-3) S s s s n-CsHnO- II-C5H11〇- (1-6-4) S s s s h3c H3c V_〇— h3c H3C \—〇— (1-6-5) S s s s Π-〇6Ηΐ3〇 η-〇6Ηΐ3〇 (1-6-6) S s s s c>°- 〇-°- (1-6-7) S s s s c2h5 n-C4H9—/ L〇_ c2h5 n-C4H9—^ '—〇 — (1-6-8) S s s s 11-C7H15O- I1-C7H150- (1-6-9) S s s s n-CgHnO- n-CgHnO- (1-6-10) S s s s 11-C9H19O- 11-C9H19O- (1-6-11) S s s s 11-C10H21O- 11-C10H21O- (1-6-12) S s s s η-〇6Ηΐ3 n-C8H17—( ^-0- η-〇βΗΐ3 n-C8H17—( ^-0— (1-6-13) S s s s n-CnH23〇- n-C] 1H23O- (1-6-14) S s s s 11-C12H25O- 11-C12H25O- (1-6-15) S s s s 11-C13H27O- 11-C13H27O- (1-6-16) S s s s 11-C14H29O- n-Cj4H29〇- (1-6-17) S s s s 11-C15H31O- 11-C15H31O- (1-6-18) S s s s 11-C16H33O- n_Ci6H33〇- (1-6-19) S s s s 11-C17H35O- 11-C17H35O- (1-6-20) S. s s s 11-C18H37O- 11-C18H37O- (1-6-21) S s s s 11-C19H39O- 11-C19H39O- (1-6-22) S s s s 11-C20H41O- 11-C20H410- (1-6-23) S s s s n-C^HnO- 11-C10H21O- (1-6-24) S s s s 11-C6F13O- n-CeFnO- (1-6-25) S s s s n_CnF25〇- n-C]2F25〇- (1-6-26) Se Se Se Se 11-C4H9O- 11-C4H9O- (1-6-27) Se Se Se Se n-C6H,30- η-〇6Ηΐ3〇- (1-6-28) Se Se Se Se n-CsHpO- n-CgHi7〇- (1-6-29) Se Se Se Se 11-C10H21O- 11-C10H21O- -20- 201229053 [表7]
化合物編號 (l-7-k) W X Y Z R,1 - R,2 - (1-7-1) S s s s II-C3H7- 11-C3H7- (1-7-2) S s s s 11-C4H9- II-C4H9- (1-7-3) S s s s n-CsHii* II-C5H"- (1-7-4) S s s s H3C h3c >— h3c K H3C 0-7-5) S s s s n-C6Hi3- Π-〇6Ηΐ3- (1-7-6) S s s s 〇 r>- (1-7-7) S s s s C2H5 n-C4H9-(^ c2h5 n-C4H9 ~( (1-7-8) S s s s TI-C7H15- n-C*/Hi5- (1-7-9) S s s s n-CsHn- n-CgHn- (1-7-10) S s s s 11-C9H19- 11-C9H19- (1-7-11) S s s s n-Ci〇H2i- 11-C10H21- (1-7-12) S s s s η-〇6Ηΐ3 n-C8H17—又 η-〇6Η*ΐ3 n-C8H17—( (1-7-13) S s s s n_C"H23- n-CnH23- (1-7-14) S s s s 11-C12H25- 11-CJ2H25- (1-7-15) S s s s 11-C13H27- 11-C13H27- (1-7-16) S s s s 11-C14H29- 11-C14.H29- (1-7-17) S s s s n-C]5H3i- 11-C15H31- (1-7-18) S s s s n-Cj6H33- 11-C16H33- (1-7-19) S s s s 11-C17H35- 11-C17H35- (1-7-20) S s s s 11-C18H37- n-CigH37- (1-7-21) S s s s 11-C19H39- 11-C19H39- (1-7-22) S s s s 11-C20H41- n-C2〇H4i- (1-7-23) S s s s 11-C6H13- n-Ci〇H2i- (1-7-24) S s s s n-CeFn- 11-C6F13- (1-7-25) S s s s 11-C12F25· n-C]2F25- (1-7-26) Se Se Se Se 11-C4H9- I1-C4H9- (1-7-27) Se Se Se Se n-C6Hi3- 11-C6H13- (1-7-28) Se Se Se Se n-CgHn- n-CgHn- (1-7-29) Se Se Se Se n-Ci〇H2i- n-Ci〇H2r -21 - 201229053 [表8] 化合物編號 (l-8-k) W X Y Z R,1 - R’2 - (1-8-1) S S s s II-C3H7O- II-C3H7O- (1-8-2) S s s s H-C4H9O- II-C4H9O- (1-8-3) S s s s 11-C5H1 ]0- II-C5H11O- (1-8-4) S s s s h3c h3c V_〇— h3c H3C \—0 — (1-8-5) S s s s n-CeHnO n-C6Hi3〇 (1-8-6) S s s s 〇-°- (ί>°- (1-8-7) S s s s C2H5 n-C4H9—( L〇— c2h5 n-C4H9—( ^0- (1-8-8) S s s s 11-C7H15O- 11-C7H15O- (1-8-9) S s s s n-CgHnO- n-CgHi7〇- (1-8-10) S s s s 11-C9H19O- Π-〇9Ηΐ9〇- (1-8-11) S s s s 11-C10H21O- n-Ci〇H2i〇- (1-8-12) S s s s η-ΟβΗη n-C8H17—( n-CeH” n-C8H17 —( ^-0- (1-8-13) S s s s n-Ci 1H23O- n-CnH23〇- (1-8-14) S s s s 11-C12H25O- 11-C12H25O" (1-8-15) S s s s 11-C13H27O- 11-C13H27O- (1-8-16) S s s s 11-C14H29O- 11-C14H29O- (1-8-17) S s s s 11-C15H31O- 11-C15H31O- (1-8-18) S s s s 11-C16H33O- 11-C16H33O- (1-8-19) S s s s 11-C17H35O- 11-C17H35O- (1-8-20) S s s s 11-C18H37O- 11-C18H37O- (1-8-21) S s s s 11-C19H39O- 11-C19H39O- 0-8-22) S s s s 11-C20H41O- 11-C20H41O- (1-8-23) S s s s Π-〇6Η]3〇- 11-C10H21O- (1-8-24) S s s s n-C6F!3〇- 11-C6F13O- (1-8-25) S s s s 11-C12F25O- 11-C12F25O- (1-8-26) Se Se Se Se 11-C4H9O- 11-C4H9O- (1-8-27) Se Se Se Se η-〇6Η]3〇- n-C^HnO- (1-8-28) Se Se Se Se n-CsH]7〇- n-CsH]7〇- (1-8-29) Se Se Se Se n-Ci〇H2i〇* 11-C10H21O- -22- 201229053 [表9] d-9-k) 化合物編號 (1-9-k) W X Y z R1 - R2 - (1-9-1) S s s s h3c H3C^mJCV- h3c (1-9-2) s s s s p2H5 s P2H5 n-C4H9—( (1-9-3) s s s s n-〇6Hi3 n-C8H,7_HIh η-〇6Ηΐ3 n"Hl7_Krv (1-9-4) s s s s (1-9-5) s s s s (1-9-6) s s s s n-C6Hi3 n'ceH17^_^]f^J s n-CeHi3 s (1-9-7) s s s s (1-9-8) s s s s 二 n-C6H13 r<^xj|/X__ n-C8H17入」广 (1-9-9) s s s s n-c;^0^ (1-9-10) s s s s (1-9-11) s s s s ,c;l^XXh ,c;^XXh (1-9-12) s s s s (1-9-13) s s s s 二:txcr n.c;:^XXX (1-9-14) s s s s n-C6H13-^^ n-CeHn- (1-9-15) s s s s n-CeHi7s_,s x>- n-CeHn- (1-9-16) s s s s n-C4H9 n-C4H9 (1-9-17) s s s s n-C6H13^^^^ n-CeH13 η-〇6Ηΐ3^^|^^ n-CeHi3 (1-9-18) s s s s n-CeHn- n-CgH*i3 - (1-9-19) s s s s n-CsHn- n-CgHi7〇- -23- 201229053 較佳之化合物(υ若以表中之化合物標號表示,例如可 舉出如(1-1-1)、 (1-1-2)、 (1-1-3)、 (1-1-4)、 (1-1-5)、 (1-1-6)、(1-1-7)、(1-1-8)、(1-1-9) > (1-1-10) ' (1-1-11)、(1 -1-12)、 (1-1-13)、 (1-1-14)、 (1.1-15)、 (1-1-16)、 (1-1-17) ' (1-1-18)' (1-1-24)' (1-1-25)' (1-2-1)' (1-2-2)' (1-2-3) 、 (1-2-4) 、 (1-2-5)、(卜2-7) 、 (1-2-8) 、 (1-2-9) 、 (1-2-10)、 (1-2-11)、 (1-2-12)、 (1-2-13)、 (1-2-14)、 (1-2-15)、 (1-2-16)、 (1-2-17)、 (1-2-18)、 (1-2-24)、 (1-2-25)(1-3-1) 、(1-3-2)、 (1-3-3)、 (1-3-4)、 (1-3-5)、 (1-3-7)、 (1-3-8)、 (卜3-9) 、 (1-3-10) 、 (1-3-11) 、 (1-3-12) 、 (1-3-13) 、 (1-3- 14) 、 (1-3-15) 、 (1-3-16) 、 (1-3-17) 、 (1-3-18) 、 (1-4-1)、 (1-4-2) 、 (1-4-3) 、 (1-4-4) 、 (1-4-5) 、 (1-4-6) 、 (1-4-7)、 (1-4-8)、 (1-4-9)、 (1-4-10)、 (1-4-11)、 (1-4-12)、 (1-4-13) ,(1-4-14)' (1-4-15)' (1-4-16)' (1-4-17)' (1-4-18)' (1- 4- 19)、 (1-4-20)、 (1-4-21)、 (1-4-32)、 (1-4-33)、 (1-4-34) 、(1-5-1)、 (1-5-2)、 (1-5-3)、 (1-5-4)、 (1-5-5)、 (1-5-6)、 (1-5-7)、 (1-5-8)、 (1-5-9)、 (1-5-10)、 (1-5-11)、 (1-5-12) 、(1-5-13)、(1-5-14)、(1-5-15)、(1-5-16)、(1-5-17)、(1 - 5- 18) 、 (1-5-24) 、 (1-5-25) 、 (1-6-1) 、 (1-6-2) 、 (1-6-3)、 (1-6-4) 、 (1-6-5) 、 (1-6-6) 、 (1-6-7) 、 (1-6-8) 、 (1-6-9)、 (1-6-10)' (1-6-11)' (1-6-12)' (1-6-13)' (1-6-14)' (1-6- 15) 、 (1-6-16)、 (1-6-17)、 (1-6-18)、 (1-6-24)、 (1-6-25)、 (1-7-1) 、 (1-7-2) 、 (1-7-3) 、 (1-7-4) 、 (1-7-5) 、 (1-7-6)、 (1_7-7)、 (1-7-8)、 (1-7-9)、 (1-7-10)、 (1-7-11)、 (1-7-12) -24- 201229053 、(1-7-13) ' (1-7-14)、(1-7-15) ' (1-7-16)、(1-7-17)、(1 -7-18) 、 (1-7-24) 、 (1-7-25) 、 (1-8-1) 、 (1-8-2) 、 (1-8·3)、 (1-8-4) 、 (1-8-5) 、 (1-8-6) 、 (1-8-7) 、 (1-8-8) 、 (1-8-9)、 (1-8-10)、(卜8-11)、(1-8-12)、(1-8-13)、(卜8-14)、(1-8-15) 、 (1-8-16) 、 (1-8-17) 、 (1-8-18) 、 (1-8-24) 、 (1-8-25)、 (1-9-1) 、 (1-9-2) 、 (1-9-3) 、 (1-9-4) 、 (1-9-5) 、 (1-9-6)、 (1-9-7)、 (1-9-8)、 (1-9-9)、 (1-9-10)、 (1-9-11)、 (1-9-12) 及(卜9-13),更佳者爲(1-1-1)、(1-1-2)、(1-1-3)、(1-1-5) 、(1-1-7) 、 (1-1-8) 、 (1-1-9) 、 (1-1-10) 、 (1-1-11) 、 (1-1-12)、 (1-1-13)、 (1-1-14)、 (1-1-15)、 (1-1-16)、 (1-1-17)、 (1-1-18) 、 (1-2-1) 、 (1-2-2) 、 (1-2-3) 、 (1-2-5) 、 (1-2-7) ' (1-2-8)、 (1-2-9)、 (1-2-10)、 (1-2-11)、 (1-2-12)、 (1-2-13) > (1-2-14)' (1-2-15)' (1-2-16)' (1-2-17)' (1-2-18)' (1-4-2)、 (1-4-3)、 (1-4-4)、 (1-4-5)、 (1-4-6)、 (1-4-8)、 (1-4-9) 、 (1-4-10) 、 (1-4-11) 、 (1-4-12) 、 (1-4-13) 、 (1-4-14)、 (1-4-15)、 (1-4-16)、 (1-4-17)、 (1-4-18)、 (1-4-19)、 (1-4-20) 、 (1-4-21) 、 (1-4-32) 、 (1-4-33) 、 (1-4-34) 、 (1-5-1)、 (1-5-2) 、 (1-5-3) 、 (1-5-5) 、 (1-5-6) 、 (1-5-7) 、 (1-5-8)、 (1-5-9) 、 (1-5-10) 、 (1-5-11) 、 (1-5-12) 、 (1-5-13) 、 (1-5-14)、 (1-5-15)、 (1-5-16)、 (1-5-17)、 (1-5-18)、 (1-6-1)、 (1-6-2) 、 (1-6-3) 、 (1-6-5) 、 (1-6-6) 、 (1-6-7) 、 (1-6-8)、 (1-6-9) 、 (1-6-10) 、 (1-6-11) 、 (1-6-12) 、 (1-6-13) 、 (1-6-14) 、 (1-6-15) 、 (1-6-16) 、 (1-6-17) 、 (1-6-18) 、 (1-7-1)、 (1-7-2) 、 (1-7-3) 、 (1-7-5) 、 (1-7-6) 、 (1-7-7) 、 (1-7-8)、 -25- 201229053 (1-7-9) > (1-7-10) ^ (1-7-11) ' (1-7-12) > (1-7-13) ' (1-7-14) ' (1-7-15) , (1-7-16) ' (1-7-17) ' (1-7-18) ' (1-8-1) > (卜8·2)、(1-8-3)、(1-8-5)、(1-8-6)、(1-8-7)、(1-8-8)、 (1-8-9) > (1-8-10) > (1-8-11) ' (1-8-12) ' (1-8-13) > (1-8-14) ' (1-8-15) 、 (1-8-16) 、 (1-8-17) 、 (1-8-18) 、 (1-9-2)、 (1-9-3)、(1-9_7)、(1_9_8)、(卜9_9)、及(1_9-U)。 化合物(1)之製造方法係例如可舉出,包含在過渡金屬 觸媒及鹼之存在下,使式(2)
(式中,W、X、Y及·Ζ係與前述相同意義,Qi及q2各自 獨立表示氯原子、溴原子、碘原子、三氟甲烷磺酸根基) 0 所表示之化合物(化合物(2))與式(3)所表示之化合物( 化合物(3))反應之步驟的方法。
(式中,R3係與前述R1相同意義,以相同者爲佳。R4及 R5各自獨立表示羥基、碳數1〜10之烷基、碳數1〜10之 烷氧基或碳數6〜20之芳氧基,R4及R5亦可鍵結而與硼 原子一同形成環構造’ r4及R5可藉由氧原子在分子間形 -26- 201229053 成環構造)° R4及R5所表示之碳數1〜10之烷基,例如可舉出, 甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、sec-丁基、tert-丁基 、戊基、新戊基、環戊基、己基、環己基、庚基、辛基、 壬基、癸基及1,2-二甲基丙基等之直鏈狀、分支鏈狀或環 狀之烷基。碳數1〜10之烷氧基,例如可舉出甲氧基、乙 氧基、丙氧基、丁氧基及己氧基,碳數6〜20之芳氧基, 例如可舉出苯氧基、1-萘氧基及2-萘氧基。 R4與R5鍵結而與硼原子一同形成環構造時,較佳環 之例可舉出如 1,3,2 -二氧雜環戊硼院環(dioxaborolane)、 4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷環、5,5-二甲基-1,3,2-二氧雜硼環己院環((1丨〇\31>〇141^116)、1,3,2-苯并二氧 雜硼雜環戊二烯(benzooxaborole)環及9-硼雙環3,3,1-壬烷 環。 化合物(2)與化合物(3)之反應步驟中所用之過渡金屬 觸媒,例如可舉出鈀觸媒及鎳觸媒。鈀觸媒可使用市售品 ’亦可使用預先使鈀化合物與膦化合物接觸而調製成者, 又’亦可將鈀化合物與膦化合物加入於含有化合物(2)之反 應系統,而在反應系統內調製。 鈀觸媒例如可舉出,肆(三苯基膦)鈀(0)、雙(乙酸鹽) 雙(三苯基膦)鈀(II)、雙[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]鈀(0)、 [1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]二氯鈀(11)、二溴雙(三苯基膦) 鈀(II)、二氯雙(二甲基苯基膦)鈀(11)、二氯雙(甲基二苯基 膦)鈀(II)、二氯雙(三環己基膦)鈀(11)、二氯雙(三乙基膦) -27- 201229053 鈀(II)、二氯雙(三苯基膦)鈀(II)、二氯雙[參(2-甲基苯基) 膦]鈀(II)、肆(甲基二苯基膦)鈀(〇)、肆(三環己基膦)鈀(0) 及二氯雙(1,1’_二苯基膦基二茂鐵基)鈀(II)。此等鈀化合 物諸多爲市售者,即可直接使用。 用以調製鈀觸媒之鈀化合物,例如可舉出,參(二苄 亞基丙酮)二鈀(〇)、參(二苄亞基丙酮)二鈀(〇)·氯仿加成 物、乙酸鈀(II)、鹽化鈀(II)、(雙環[2.2.1]庚-2,5-二烯)二 氯鈀(II)、(2,2’-聯吡啶基)二氯鈀(II)、雙(乙腈);氯硝基 鈀(II)、雙(苯甲腈)二氯鈀(II)、雙(乙腈)二氯鈀(II)、二氯 (1,5-環辛二烯)鈀(II)、二氯(伸乙二胺)鈀(π)、二氯 (N,N,N’,N’-四亞甲基二胺)鈀(II)、二氯(ι,ι〇-啡啉)鈀(11) 、乙醯丙酮化鈀(II)、溴化鈀(II)、六氟乙醯丙酮化鈀(II) 、碘化鈀(II)、硝酸鈀(II)、硫酸鈀(II)及三氟乙酸鈀(II)。 此等鈀化合物亦可直接使用市售品。 用以調製鈀觸媒之膦化合物,例如可舉出,三苯基膦 、參(2-甲基苯基)膦、參(3-甲基苯基)膦、參(4-甲基苯基) 膦、參(五氟苯基)膦、參(4-氟苯基)膦、參(2-甲氧基苯基) 膦、參(3-甲氧基苯基)膦、參(4-甲氧基苯基)膦、參(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(3-氯苯基)膦 '三(4-氯苯基)膦、三-Π-丁基膦、三-tert-丁基膦、三環己基膦、l,2-二苯基膦基乙 烷、1,3_二苯基膦基丙烷、丨,4_二苯基膦基丁烷、1,2-二環 己基膦基乙烷、1,3-二環己基膦基丙烷、1,4-二環己基膦 基丁烷、1,2·二甲基膦基乙烷、1,3_二甲基膦基丙烷、1,4-二甲基膦基丁烷' 1,2-二乙基膦基乙烷、1,3-二乙基膦基 -28- 201229053 丙烷、1,4-二乙基膦基丁烷、1,2-二異丙基膦基乙烷、1,3-二異丙基膦基丙烷、1,4-二異丙基膦基丁烷、三-2-呋喃基 膦、2-(二環己基膦基)聯苯、2-(二-tert-丁基膦基)聯苯、 2-二-tert-丁基膦基-2’-甲基聯苯、2-(二環己基膦基-2’-6’-二甲氧基、1,1’·聯苯、2-(二環己基膦基)-2’·(Ν,Ν-二甲基 胺基)聯苯、2-二環己基膦基-2’-甲基-聯苯、2-(二環己基 膦基)-2’,4’,6’-三-異丙基1,1’-聯苯、1,1’-雙(二苯基膦基) 二茂鐵及1,1’-雙(二-異丙基膦基)二茂鐵。此等膦化合物 亦係可直接使用市售品,且亦可使用依據公知之方法而製 造者。膦化合物之使用量係相對於鈀化合物1莫耳,例如 爲0.5〜10莫耳,較佳爲1〜5莫耳。 鎳觸媒例如可舉出,二氯雙(1,1’_二苯基膦基二茂鐵 基)鎳(II)、二氯雙(二苯基膦基)鎳(II)、二氯鎳(II)、二碘 鎳(II)、二氯(1,5-環辛二烯)鎳(II)及二氯[1,2-雙(二苯基膦 基)乙烷]鎳(II)。 過渡金屬觸媒之使用量係相對於化合物(2)1莫耳,以 金屬原子爲例可舉出0.0005〜0.5莫耳之範圍。 本步驟所用之鹼,例如可舉出,氫氧化鋰、氫氧化鈉 、氫氧化鉀、氫氧化鉈、氫氧化鋇、甲氧基化鋰、甲氧基 化鈉、甲氧基化鉀、乙氧基化鋰、乙氧基化鈉、乙氧基化 鉀、tert-丁氧基化鈉、tert-丁氧基化鉀、碳酸鋰、碳酸鈉 、碳酸鉀、碳酸鉈、碳酸鉋、碳酸氫鈉 '碳酸氫鉀、磷酸 鈉、磷酸鉀、二乙基胺、三乙基胺、二異丙基胺及吡啶。 鹼之使用量係相對於化合物(2)1莫耳,通常在0.5莫耳以 -29- 201229053 上,較佳爲1莫耳以上。 化合物(2)與化合物(3)之反應步驟係以在溶劑之存在 下進行爲佳。溶劑例如可舉出,苯、甲苯、茬等之芳香族 烴溶劑;二乙基醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷、tert-丁基甲 基醚、乙二醇二甲基醚等之醚溶劑;Ν,Ν-二甲基甲醯胺、 N,N-二甲基乙醯胺等之醯胺溶劑;二甲亞砸;N-甲基吡咯 啶酮;1,3-二甲基-2-咪唑烷酮;及水。溶劑可單獨使用, 亦可將2種以上混合使用。溶劑係以脫氣後使用爲佳。又 ,亦可使步驟中所用之化合物(2)或化合物(3)之一部分或 全部溶解或懸濁於溶劑後,以氮沖氣或減壓等進行脫氣。 溶劑之使用量係相對於化合物(2) 1重量份而言,可舉出例 如0.5〜200重量份之範圍等,較佳可舉出2〜100重量份 之範圍等。 該反應步驟更亦可在相間轉移觸媒之存在下進行。相 間轉移觸媒例如可舉出,四烷基鹵化銨、四烷基硫酸氫銨 、四烷基氫氧化銨等之第4級銨鹽,較佳可舉出四丁基鹵 化銨及苄基三乙基鹵化銨。 該反應步驟可在大氣下進行,但以在氮或氬等之惰性 氣體下進行爲佳。 該反應步驟之反應溫度例如可舉出在〇〜200t之範圍 ,反應時間例如可舉出在1分〜96小時之範圍。 反應結束後,例如可藉由將所得之反應混合物與氯化 銨水溶液混合,因應必要加入不溶於水之有機溶劑並進行 萃取處理,將所得之有機層濃縮,因應必要進行管柱層析 -30- 201229053 法、蒸飽、再結晶、循環凝膠滲透層析法、昇華純化等之 純化手段而使化合物(1)單離。 在製造化合物(1)時’取代化合物(3)之化合物,而使 用分別以下述一般式(4)、(5)、(6)及(7)所表示之化合物( 化合物(4)、化合物(5)、化合物(6)及化合物(7)),亦可同 樣使其反應。 R6
(4) R3-MgQ2 (5) R3-ZnQ3 (6) R3-CuQ4 (7) 式(4)中之R3係與前述R3意義相同,r6 ' R7及r8各 自獨立表示碳數1〜10之烷基,例如可舉出如甲基、乙基 、丙基、異丙基、丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、環 戊基、己基、環己基、辛基及癸基。較佳爲甲基、乙基、 丙基、丁基及己基’更佳爲甲基、乙基、丙基及丁基。式 (4)中之R6、R7及R8係以以相同爲佳。 式(5)中之R3係與前述R3意義相同,Q2表示鹵素原 子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子),較佳爲氯原子、 溴原子及碘原子。 式(6)中之R3係與前述R3意義相同,Q3表示鹵素原 子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子),較佳爲氯原子、 溴原子及碘原子。 -31 - 201229053 式(7)中之R3係與前述R3意義相同,Q4表示鹵素原 子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子),較佳爲氯原子、 溴原子及碘原子。 作爲製造化合物(1)之其他方法,例如可舉出包含在前 述之過渡金屬觸媒及前述之鹼之存在下,使式(8)
X 、z (式中,W、X'Y及Z係與表示於前述相同意義,Q5表 7^-BR4R5 ' -SnR6R7R8 > -MgQ2 > - Z n Q3、及-C u Q 4,R 4、R5 、R6 ' R7 ' R8 > Q2 ' Q3、q4係表示與前述相同意義) 所表示之化合物(化合物(8))與式(9)所表示之(化合物(9)) ,以與化合物(2)與化合物(3)之反應步驟同樣地反應之步 驟的方法。 (式中,R3及Q1係表示於前述相同意義)。 本發明之化合物(1 )係可藉由真空沉積製程而使薄膜形 成。 又’化合物(1)因對有機溶劑之溶解性優良,故可藉由 將溶解於有機溶劑所得之溶液予以塗佈之方法而形成薄膜 。調製溶液所用之有機溶劑,例如可舉出,甲醇、乙醇、 2 -丙醇、丁醇等之醇溶劑、苯、甲苯、茬、四氫萘、均三 -32- 201229053 甲苯、氯苯、0-二氯苯、三氯苯、氟苯、大茴香醚等之芳 香族烴溶劑、例如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、 1,1’,2,2’-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳等之鹵化烴溶劑 、例如二乙基醚、二噁烷、四氫呋喃等之醚溶劑、例如戊 烷、己烷、庚烷、辛烷、環己烷等之脂肪族烴溶劑、丙酮 、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮溶劑、乙酸 乙酯、乙酸丁酯等之酯溶劑、乙腈、丙腈、甲氧基乙腈、 戊二腈、苯甲腈等之腈溶劑、二甲亞颯、環丁颯、Ν,Ν-二 甲基甲醯胺、Ν,Ν-二甲基乙醯胺、Ν-甲基-2-吡咯啶酮等 之非質子性極性溶劑。其中亦以甲苯、茬、四氫萘、均三 甲苯、氯苯、〇-二氯苯、〇-二氯苯、二氯甲烷 '氯仿及四 氫呋喃爲佳。有機溶劑係亦可將2種以上混合使用。 含有化合物(1)及有機溶劑之溶液中之化合物(1)之濃 度,例如可舉出在0.001〜50重量%之範圍等,較佳爲可 舉出在0.01〜10重量%,更佳可舉出在0.1〜5重量%之範 圍等。 該溶液可僅單獨使用化合物(1),只要在不顯著損及後 述之薄膜(有機半導體活性層)之載體移動度的範圍內,亦 可與防氧化劑、安定劑、有機半導體材料、有機絕緣性材 料等混合使用。 該有機半導體材料可爲低分子材料,亦可爲高分子材 料’在可交聯反應之情況時,可交聯亦可爲未交聯。而較 佳可舉出如高分子材料。其具體例可舉出,聚.乙炔衍生物 '聚噻吩衍生物、聚伸噻吩乙烯衍生物、聚伸苯基衍生物 -33- 201229053 、聚伸苯乙烯衍生物、聚吡咯衍生物、聚苯胺衍生物、聚 三芳基胺衍生物、聚喹啉衍生物、茈衍生物、稠四苯衍生 物、稠五苯衍生物及酞花青衍生物,此時,化合物(1)之含 有量係以調製成1 0重量%以上爲佳,調製成20重量%以 上爲更佳。 該有機絕緣性材料可爲低分子材料,亦可爲高分子材 料’在可交聯反應之情況時,可爲交聯亦可爲未交聯。較 佳可舉出如高分子材料。其具體例可舉出,聚苯乙烯、聚 碳酸酯、聚二甲基矽氧烷、耐綸、聚醯亞胺 '環狀烯烴共 聚物、環氧聚合物、纖維素' 聚甲醛、聚烯烴系聚合物、 聚乙烯系聚合物、聚酯系聚合物、聚醚系聚合物、聚醯胺 系聚合物、氟系聚合物、生分解性塑膠、酚系樹脂、胺基 樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、環氧 樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂及 將各種聚合物單元予以組合之共聚物,此時,化合物(1)之 含有量係以調製成1 0重量%以上爲佳,以調製成20重量 %以上爲更佳。 該溶液之調製方法係可藉由使化合物(1)在例如1〇〜 200 °C之範圍等,較佳爲20〜150 °C之範圍等溶解於有機溶 劑而得。 本發明之薄膜爲含有化合物(1)之薄膜,例如,厚度爲 lnm〜ΙΟμηι,較佳爲厚度5nm〜Ιμιη之薄膜。 本發明之薄膜有顯示與發光性、半導體同樣之導電性 的情形’而其分別作成爲發光性薄膜、導電性薄膜時亦爲 -34- 201229053 優異。 本發明中發光性薄膜係指含有化合物(1)之薄膜,在光 或電性刺激之條件下進而發光之薄膜。發光性薄膜係可有 用作爲發光元件之材料。而具有發光性薄膜之發光元件又 另係本發明之一種形態。本發明之發光元件,例如可有用 作爲有機發光二極體等之材料。 本發明中’發光元件係意指使用該發光性薄膜之裝置 0 本發明中’導電性薄膜係意指在光或電性刺激之條件 下顯示導電性之薄膜。亦有將與半導體顯示相同導電性之 導電性薄膜特別稱之爲有機半導體薄膜之情況。導電性薄 膜可有用作爲後述之有機半導體裝置等之材料。 本發明之導電性薄膜及發光性薄膜可分別除了使用本 發明之化合物(1 )作爲材料以外,亦可與以往公知之方法同 樣地製造。 其次’說明關於有機電晶體。 本發明之有機電晶體係爲含有本發明之薄膜作爲半導 體層者。 上述該有機電晶體因含有本發明之化合物(丨)而有高載 體移動度之傾向。上述該有機電晶體可將載體移動度設在 例如,l(T3cm2/Vs以上。在此,載體移動度中,關於使用 參數分析儀等所測量之汲極電流及閘電壓,係可藉由適用 下述式(a)而測量。 -35- 201229053
Id = (W/2L)HCi(Vg-Vt)2 · · · (a) (式中’ Id =電特性之飽和領域中之汲極電流、^有機電晶 體之通道長、W =有機電晶體之通道寬、ci =閘絕緣膜之每 單位面積之容量、Vg =閘電壓、vt =閘電壓之閩値電壓) 本發明之有機電晶體可舉出如有機電場效果電晶體。 該有機電場效果電晶體通常只要係係源極及漏極連接 於半導體層’且再夾持連接有活性層之絕緣層(介電體層) 而設置有閘極即可。 上述有機電晶體之元件構造,例如可舉出如下之構造 等, (1) 由基板/閘極/絕緣體層/源極·漏極/半導體層所構成之 構造; (2) 由基板/閘極/絕緣體層/半導體層/源極.漏極所構成之 構造; (3) 由基板/半導體層/源極•漏極/絕緣體層/閘極所構成之 構造; (4) 由基板/源極•漏極/半導體層/絕緣體層/閘極所構成之 構造。 上述各構造中,半導體層係具有本發明之有機半導體 薄膜。於各構造中,該半導體層爲複數之情況時,可設置 於同一平面內,亦可層合設置。上述各構造中,亦可分別 設置複數之源極、漏極及閘極。 將有機電晶體中之薄膜形成作爲半導體層之方法,例 -36- 201229053 如可舉出如真空沉積法、濺鍍法、CVD法、分子束磊晶成 長法等之真空製程下之形成法,較佳可舉出真空沉積法。 真空沉積法係爲將化合物(1)在坩堝或金屬罐中之真空 下,使經過加熱而昇華之化合物沉積於基板或絕緣體材料 上之方法。 沉積時之真空度爲lxl〇_1Pa以下,較佳爲lxl(T3Pa 以下。 沉積時之基板溫度爲〇°C〜30(TC,較佳爲20°c〜200 t。 沉積速度爲 〇.〇〇lnm/sec 〜l〇nm/sec,較佳爲 0.01nm/sec 〜lnm/sec »上述有機半導體薄膜之膜厚爲lnm〜ΙΟμηι, 較佳爲5nm〜1μηιβ 作爲將有機電晶體中之薄膜形成作爲半導體層之方法 之不同實施態樣,因化合物(1)對有機溶劑之溶解性優良, 故可例示塗佈成膜加工。塗佈成膜加工係具有使該化合物 溶解於前述有機溶劑中而調製成有機溶液,並將該有機溶 液塗佈於基板或絕緣體層上之步驟的成膜加工。塗佈之步 驟例如可舉出如塗鑄法、浸塗法、壓鑄模塗法、輥塗法、 刮棒塗法、旋轉塗佈法等之塗佈法、噴墨法、網版印刷法 、平版印刷法及微接觸印刷法。此等之步驟可單獨使用, 亦可將2種以上組合使用。 經塗佈成膜加工而得之包含有機溶劑之膜,可藉由去 除該有機溶劑而得到本發明之薄膜。除去方法例如可舉出 如自然乾燥處理、加熱處理、減壓處理、通風處理或將此 -37- 201229053 等組合之處理等,由操作爲簡便之觀點,以自然乾燥處理 或加熱處理爲佳。具體地可舉出,放置於大氣下或以加熱 板對基板加熱(例如,40〜250 °C,較佳爲50〜200。〇之處 理等。 即使不使化合物(1)溶解於溶劑中,而使化合物(1)分 散於溶劑中進而施以塗佈製膜加工亦可。此情況之具體實 施態樣係如將前述之有機溶液所成之塗佈成膜加工之處理 中之有機溶液取代爲使化合物(1)分散於溶劑中之分散液後 進行處理即可。 將薄膜形成作爲半導體層之方法,係以使用將化合物 (1)以有機溶劑溶解而得之有機溶液的塗佈成膜加工爲佳。 本發明之有機電晶體中,構成源極、漏極及閘極之材 料只要係一般導電性材料則無特別限定,可使用鈾、金、 銀、鎳、鉻、銅、鐵、錫、銻、鉛、鉬、銦、鈀、碲、銶 、銥、鋁、釕、鍺、鉬、鎢、氧化錫.銻、氧化銦.錫 (ITO)、氟摻雜氧化鋅、鋅、碳、石墨、玻璃石墨、銀漿 、碳漿、鋰、鈹、鈉、鎂、鉀、鈣、銃、鈦、錳、鉻、鎵 、鈮、鈉、鈉·鉀合金、鎂、鋰、鋁、鎂/銅混合物、鎂/銀 混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁混合物、 鋰/鋁混合物、氧化鋁、氧化鉬等,尤其係以鉑、金、銀 、銅、鋁、鎳、銦' ITO、碳、及氧化鉬爲佳。亦或係以 摻雜等而使導電率上升之公知之導電性聚合物,例如,導 電性聚苯胺、導電性聚吡咯、導電性聚噻吩、聚乙烯二氧 噻吩與聚苯乙烯磺酸之錯化物等亦可適宜使用。其中亦以 -38- 201229053 與半導體層之接觸面中低電阻者爲佳。 獨使用,亦可將2種類以上混合使用。 電極之膜厚係根據材料而不同,0. 較佳爲〇.5nm〜5μιη,更佳爲lnm〜Ιμη 基板時亦可大於上述之膜厚。 作爲於本發明之薄膜形成電極膜之 之各種方法。具體地可舉出如真空沉積 法、熱轉印法、印刷法、溶膠-凝膠法 膜後係以根據需要實行圖型化爲佳。圖 使用各種之方法。具體地可舉出的組合 刻而成之光微影法等。又,尙亦可舉出 刷、平版印刷、凸版印刷等之印刷法、 微影術之手法等。此等手法可單獨使用 上混合而施行圖型化。 絕緣層可使用無機氧化物或有機化 絕緣膜。無機氧化物可舉出如氧化矽、 氧化鈦、氧化錫、氧化釩、鈦酸鋇緦、 鈦酸鉛、鈦酸鉛鑭、鈦酸緦、鈦酸鋇、 、鈦酸緦鉍、鉬酸緦鉍、鉬酸鈮酸鉍、 者爲氧化矽、氧化鋁、氧化鉅及氧化鈦 出如氮化矽、氮化鋁等。有機化合物皮 烯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、聚丙烯 合系統、光陽離子聚合系統之光硬化性 成分之共聚物、聚乙烯酚、聚乙烯醇、 此等電極材料可單 [nm〜ΙΟμιη即可, t。又,兼帶閘極與 方法,可舉出公知 法、濺鍍法、塗佈 等。在成膜時或成 型化之方法亦係可 光阻之圖型化與蝕 噴墨印刷、網版印 微接觸印刷法等之 ,亦可將2種類以 合物皮膜等之各種 氧化鋁、氧化鉬、 錐酸鈦酸鋇、锆酸 氟化鋇鎂、鈦酸鉍 三氧化釔等,較佳 。無機氮化物可舉 膜可舉出,聚苯乙 酸酯、光自由基聚 樹脂、含有丙烯腈 酚醛清漆樹脂、氰 -39- 201229053 基乙基聚三葡萄糖等,以聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚乙烯酚 及聚乙烯醇爲佳。 此等絕緣層材料可單獨使用,亦可將2種類以上組合 使用。絕緣層之膜厚雖係根據材料而不同,通常爲0.1 nm 〜ΙΟΟμιη,較佳爲〇.5nm〜50μιη,更佳爲5nm〜ΙΟμιη。 絕緣層之形成方法可使用公知之各種方法。具體的地 可舉出,旋轉塗佈法、噴塗法、浸漬法、塗鑄法、刮棒塗 法、刀塗法等之塗佈法、網版印刷、平版印刷、噴墨等之 印刷法、真空沉積法、分子束磊晶成長法、離子團束法、 離子電鍍法、濺鍍法、大氣壓電漿法、CVD法等之乾式製 程法。其他,尙可舉出溶膠-凝膠法,或如鋁上之氧皮鋁 、矽之熱氧化膜般在金屬上形成氧化物膜之方法等。 基板可舉出由玻璃、紙、石英、陶瓷、或可撓性樹脂 之基板材料所構成之板或片等。樹脂薄膜具體地可舉出, 聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚楓 (PES)、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚芳酯、聚 醯亞胺、聚碳酸酯(PC)、纖維素三乙匾酯(TAC)及纖維素 乙酸鹽丙酸酯(CAP)。基板之厚度係以Ιμηι〜l〇mm爲佳, 5μηι〜5mm爲更佳。 在與半導體層接觸之絕緣體層或基板之部分中,亦可 於絕緣體層或基板上進行表面處理。藉由在層合半導體層 之絕緣體層上進行表面處理,可使元件之電晶體特性提升 。表面處理具體地可舉出,由六甲基二矽氮烷、十八基三 氯矽烷、辛基三氯矽烷、苯基三氯矽烷、苯乙基三氯矽烷 -40- 201229053 等所成之疏水化處理’由鹽酸、硫酸、過氧化氫水等所成 之酸處理’由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨等所成 之銨處理,臭氧處理、氟化處理、氧或氬等之電漿處理、 Langmuir Blodgett膜之形成處理、其他之絕緣體等或半導 體之薄膜之形成處理、機械性處理、電暈放電等之電性處 理、利用纖維等之摩擦處理等,亦可將2種類以上之處理 法組合而使用。 施行表面處理之方法,例如可舉出如真空沉積法、濺 鍍法、塗佈法、印刷法及溶膠-凝膠法。 於半導體層上亦可設置由樹脂或無機化合物所構成之 保護膜。藉由形成保護膜,可抑制外部氣體之影響進而使 電晶體之驅動安定化。 本發明之有機電晶體可使用於例如液晶表示元件、有 機電界發光元件、電子紙、感應器、RFIDs(radio frequency identification cards)等之有機半導體裝置。 有機電晶體之具體構成,例如可舉出如圖1記載之實 施態樣、圖2記載之實施態樣等。 實施例 以下,依據實施例更詳細說明本發明。 實施例中,NMR係使用日本電子製之FX-270所測量 者。 數平均分子量及重量平均分子量係藉由分子篩選層析 法(Size exclusion chromatography, SEC)而求得以聚苯乙 -41 - 201229053 烯換算之數平均分子量及重量平均分子量。將SEC中移動 相爲有機溶劑之凝膠滲透層析稱之爲凝膠滲透層析法(GPC)。 使所欲測量之高分子化合物溶解於四氫呋喃中成爲約 0.05重量%之濃度,並注入10μί於GPC(島津製作所製、 商品名:LC-ΙΟΑνρ)。GPC之移動相係使用四氫呋喃,以 2.0mL/分之流量流動。管柱係使用PLgel MIXED-B(Polymer Laboratories製)。檢測器係使用UV-VIS檢測器(島津製作 所製、商品名:SPD-lOAvp)。 [實施例1] <化合物(1-5-5) : 2,6-雙(4-己基苯基)噻吩并[3,2-b]噻吩并 [2’,3’:4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩之合成>
Pd(PPh3)4 Na2C〇3 aq.
室溫(約20°C)下,將2,6-二溴-噻吩并[3,2-b]噻吩并 [2’,3’ : 4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩(參考文獻 Adv.Funct. Mater. Vol. 19,P.772,(2009)進行合成)(2.0g、4.88mmol) 、4 -己基苯基砸酸頻哪醇醋(參考文獻Tetrahedron Letters, Vol. 47、P.8313,(2006)進行合成)(3.79g、13.16mmol)、 2.0M之碳酸鈉水溶液(66mL)及四氫呋喃(200mL)之混合液 進行20分鐘氮沖氣後,添加肆三苯基膦(〇.ii3g、〇.〇98mmol )’並使其迴流1 3小時。其後,使所得之溶液冷卻至室溫 -42- 201229053 ,並過濾已析出之沉殿物。藉由將濾紙上之殘留物以水及 乙醇進行洗淨而得到化合物(1-5-5)。(2.41g、4.21 mmol、 收率8 4 % ) 1 H-NMR(CDC13 : CS2=1: 4' dppm): 7.51(d, J = 7.8Hz, 4H)' 7.42(s, 2H) ' 7.19(d, J = 8.1Hz, 4H) ' 2.65(t, J = 7.8Hz, 4H) 、1.71-1.61(m、4H)、1.42- 1.29(m,12H)、0.94(t, J = 6.5 Hz, 6H) elemental anal: calcd for C34H36S4: C71.28、H6.33; found C70.96、H6.30。 [實施例2] <化合物(1-6-5) : 2,6-雙(4-己氧基苯基)噻吩并[3,2-b]噻吩 并[2,,3’:4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩之合成> C6H13〇-^^-B(OH)2
Pd(PPh3)4 Na^03 aq.
THF 取代實施例1所使用之4-己基苯基硼酸頻哪醇酯改爲 使用4-己氧基苯基硼酸(cornbi-Blocks inc.製),藉由進行 與實施例1同樣之操作,而得到化合物(1_6_5)。(123mg、 8 3%) HRMS(EI): 604·1 5 76 (Μ + )_ Calcd for C34H3 602 S4: 604.1 5 9 8 -43- 201229053 [製造例1] <4-(2·己基癸基)苯胺之合成>
1) Mg. THF 2) ZnCI2 in Et20 C8H17
c6h13
C6H«is
3) 4-bromoaniline Pd(OAc)2 S-PHOS 氮氣流下,對鎂(〇.96g、39.6mmol)與四氫呋喃(5.5 mL)之混合物在室溫中添加二溴乙烷(觸媒量)。並且,添 加四氫呋喃(22mL)後,滴入1-溴-2-己基癸烷(參考文獻J. Am. Chem. Soc. Vol. 127,P.4286,(2005)進行合成)(10.1g 、33.0mmol)之四氫呋喃(6mL)溶液。其後,使所得之混合 物迴流4小時,而調製成對應之格任亞試劑(溴化2-己基 癸基鎂)。 氮氣流下,對ZnCl2之1.0M二乙基醚溶液(Sigma-Aldrich公司製、33.0mL、33.0mmol)在室溫中加入上述所 得之格任亞試劑(溴化2-己基癸基鎂),攪拌2小時30分 鐘,而調製成系統中所對應之鋅試劑(0.2 04M)。 氮氣流下,對4-溴苯胺(關東化學公司製、3.3 7g、 1 9.6 m m ο 1)、乙酸 IE (〇. 〇 4 4 g、0 · 2 0 m m ο 1)、S - P h 〇 s (2 -二環己 基膦基-2’,6’-二甲氧基聯苯、0.16g、0.39mmol)及四氫呋 喃(3 OmL)之混合液在室溫下滴入上述所得之鋅試劑(0.204 Μ、96mL、19.6mm〇l)並攪拌1 3.5小時。其後,加入氯化 銨水溶液與二乙基醚,且萃取有機層。以水及飽和食鹽水 進行洗淨,並以硫酸鈉乾燥後,藉由在蒸發器中進行濃縮 -44- 201229053 而得到粗生成物。藉由以矽膠管柱層析法(己烷:乙酸乙 酯=8 : 1)進行純化而得到4-(2-己基癸基)苯胺。(5_57g、 17.5mmol、收率 89%) 1H-NMR(CDC13 ' δρριη) : 6.92(d, J = 8.1Hz, 2H)、6.61 (d, J = 8.1Hz, 2H) ' 3.53(s,2H) ' 2.41(d, J = 7.0Hz, 2H)、1.56-1.47(m、1H)、1.35-1.15(m > 24H)、0.90-0.85(m' 6H) HRMS(EI): 3 1 7.3071 (M + ).Calcd for C22H39N,: 3 1 7.3 083。 [製造例2] <4-(2-己基癸基)碘苯之合成> 1)NaN02 H2SO4
2>KI/H20 c8H17
h2o 對製造例1中已合成之4-(2-己基癸基)苯胺(8.0g、 25.2111111〇1)及水113111]^之混合液在室溫下添加濃硫酸(13.4 mL、24.7g)後,使其冷卻至5°C。將亞硫酸鈉(2.26g、32.8 mmol)水溶液(水5mL)滴入於所得之溶液,且在〇〜5°C中 攪拌2小時。在5°C中將攪拌後之反應溶液添加於碘化鉀 (33.5g、201.5mmol)水溶液(水75mL)後,使其升溫至室溫 ’並且攪拌3小時。其後在室溫下將此溶液注入於亞硫酸 鈉水溶液中’加入乙酸乙酯並將液體分離成有機層與水層 。將液體分離所得之有機層依順序以水及飽和食鹽水洗淨 。將水層以乙酸乙酯萃取後,將所得之乙酸乙酯層與前述 -45- 201229053 有機層一起以硫酸鈉乾燥後’藉由在蒸發器中進行濃縮而 得到粗生成物。藉由以矽膠管柱層析法(己烷:乙酸乙酯 =10 : 1)進行純化,而得到4-(2-己基癸基)碘苯》 (7.95g、18.6mmol、收率 7 4%) 8·1Ηζ,2H)、2.46(d,J = 7.0Hz,2H)、1.60- 1.5 0(m、1H)、 l_33-1.16(m、24H)、0.91-0.85(m、6H) HRMS(EI) : 42 8.1 90 1 (M + ). C a 1 c d f o r C 2 2 H3 71 】:428.1 940。 [製造例3] <4-(2-己基癸基)苯基硼酸頻哪醇酯之合成>
使製造例2中已合成之4-(2-己基癸基)碘苯(6.0g、 14.0mmol)溶解於四氫呋喃114mL,且使溶液冷卻至- 78°C 。對此溶液以同溫度滴入t-BuLi之1.59M戊烷溶液(關東 化學公司製、15.1mL、24.0mmol)。在- 78°C中攪拌45分鐘 後,升溫至〇°C’在同溫度下攪拌30分鐘。再次冷卻至-78°C,並加乳2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊 硼烷(東京化成公司製、3.19g、17.14mmol)後,使其緩緩 地升溫至室溫,並以此狀態攪拌3小時。將所得之反應液 在蒸發器中進行濃縮後,添加氯仿,將所得之氯仿層依順 -46- 201229053 序以鹽化銨水溶液及水洗淨。將所得之氯仿層以硫酸鈉乾 燥後,藉由在蒸發器中進行濃縮而得到粗生成物。藉由以 矽膠管柱層析法(己烷:乙酸乙酯=10 : 1)進行純化,而得 到4-(2-己基癸基)苯基硼酸頻哪醇酯。(4.12g、9.6mmol、 收率6 9 %) ^-NMRCCDCh ' δρριη): 7 · 7 1 (d,J = 8 . 1 Η ζ,2 Η)、7 . 1 5 (d, J = 8.1 Hz, 2H)、2.53(d,J = 7.0Hz,2H)、1.65- 1.56(m、1H)、 1.34(s、12H)1.29-1.19(m、24H)、0.90-0.8 5 (m、6H) HRMS(EI): 428.3 792(M + ).Calcd for C28H49B1O2: 428.3 826 [實施例3] <化合物(1-5-12): 2,6-雙[4-(2-己基癸基)苯基]噻吩并[3,2-b]噻吩并[2’,3’:4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩之合成>
在室溫下,對2,6-二溴-噻吩并[3,2-b]噻吩并[2’,3’:4,5] 噻吩并[2,3-(1]噻吩(〇.218、〇.51111111〇1)、製造例3中已合成 之4-(2-己基癸基)苯基硼酸頻哪醇酯(〇.59g、1.38mmol)、 2_0M之碳酸鈉水溶液(7mL)及四氫呋喃(21 mL)之混合液進 行20分鐘氮沖氣後,加入肆三苯基膦(〇.〇i2g、O.Olmmol) -47 - 201229053 ,使其迴流9小時。其後,使溶液冷卻至室溫,並過濾已 析出之沉殿物。又,對所得之濾液添加氯仿,將經液體分 離所得之氯仿層依順序以水及食鹽水進行洗淨》其後,將 氯仿層以硫酸鎂乾燥,且使用蒸發器進行濃縮。藉由將所 得之2個粗生成物一倂以管柱層析法(Si02、己烷)及循環 凝膠滲透層析法進行純化而得到化合物(1-5-12)。(284mg 、0.3 3 3mmol、收率 65%) 'H-NMRiCDCh ' δρρηι): 7.55(d,J = 8.1Hz,4H)、7.50(s, 2H) ' 7.19(d,J = 8_lHz,4H)、2.56(d,J = 6.8Hz,4H)、1.68-1.60(m、2H)、1.34-1.21(m,48H)、0.88(t,J = 7.0Hz,12H) HRMS(EI): 852.4796(M + ). Calcd for C54H76S4: 852.48 3 0。 [實施例4 ] <化合物(1-7-5) : 2,6 -雙(5 -己基-2-噻吩基)噻吩并[3,2-b]噻 吩并[2’,3’:4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩之合成>
Pd(OAc)2 S-Phos Κ3Ρ04.ηΗ20
除了取代實施例1所用之4-己基苯基硼酸頻哪醇酯而 改用5-己基·2_噻吩硼酸頻哪醇酯(sigma_Aidrich公司製、 、1 ·32ιηπι〇1)以外,以依據實施例1之方式進行而得 到化合物(l-7-5)(6mg、O.OlOmmol、收率 2%)。 -48- 201229053 HRMS(EI): 5 84.08 1 6(M + ). Calcd for C30H32S6: 5 84.082 8。 [實施例5] <化合物(1-1-9) : 2,6-二辛基-噻吩并[3,2-b]噻吩并[2’,3’:4,5] 噻吩并[2,3-d]噻吩之合成>
在室溫下,對2,6-二溴-噻吩并[3,2-b]噻吩并[2’,3’:4,5] 噻吩并[2,3-d]噻吩(6.3g、15.36mmol)、辛基硼酸(和光純 藥公司製、14.56g、92.15mmol)、磷酸三鉀之水合物(17.93g 、84.47mmol)、1,4-二噁烷(630mL)之混合液進行1小時氮 沖氣後,加入乙酸鈀(II)(0.345g、1.54mmol)及 S-Phos ( Sigma-Aldrich 公司製、1.26g、3_07mmol),使其迴流 2 小 時。其後,使溶液冷卻至室溫,並使用蒸發器進行濃縮。 加入氯仿,將液體分離所得之氯仿層依順序以水及食鹽水 進行洗淨。其後,將所得之氯仿層以硫酸鎂乾燥,且使用 蒸發器進行濃縮。藉由將所得之化合物以管柱層析法 (Si02,己烷)及循環凝膠滲透層析法予以單離並純化,而 得到 2,6-二辛基-噻吩并[3,2-b]噻吩并[2,,3’:4,5]噻吩并 [2,3-(1]噻吩2.88§。(6.04111111〇1、收率39〇/〇) iH-NMR(CDC13 ' 6ppm): 6.97(s,2H) ' 2.90(t, J = 7.3Hz, 4H) 、1.79- 1 .68(m > 4H)、1 .44- 1,24(m, 20H)、0.88(t, J = 6.8 201229053
Hz, 6H) HRMS(EI): 476.1 700(M + ).Calcd for C26H36S4: 476.1 700。 [實施例6] <薄膜及將該薄膜作成有機半導體層之有機電晶體之製造 例1> 在經苯乙基三氯矽烷處理之附Si02熱氧化膜之η摻 雜矽晶圓上放置形成有機半導體層用之金屬遮罩,而得到 已遮罩之矽晶圓。其次,在真空度設定在1χ1〇_3 Pa以下 之箱室內設置裝有該晶圓與實施例1中所得之化合物(1-5-5)之已昇華純化之固體的鎢製罐,加熱該罐並同時加熱該 晶圓至室溫以上8CTC以下之範圍,於未被金屬遮罩之部分 形成由化合物(1-5-5)之薄膜(膜厚約29ηιη)所成之有機半導 體層。 然後,取下金屬遮罩後,將形成源極及漏極用之金屬 遮罩放置於有機半導體層之面上,依序使氧化鉬5nm、金 35nm真空沉積,於該有機半導體層上形成源極及漏極, 而製成如圖1所示之有機電晶體。 其次,測量所得之有機電晶體裝置之電特性。其結果 ,在某閘電壓(Vg)下,對汲極電壓(Vd)之汲極電流(Id)之 變化曲線爲良好,且於高汲極電壓下具有飽和領域。又, 由於若增加對閘極所施加之負閘電壓,則負之汲極電流亦 會增加,可確認到於有機半導體層具有化合物(1-5-5)之薄 膜的有機電晶體即爲P型之有機電晶體。並且,有機電晶 -50- 201229053 體之飽和載體電場效果移動度μ係使用代表有機電晶體之 電特性之飽和領域中之汲極電流Id之式所算出。
Id = (W/2L)pCi(Vg-Vt)2 . . -(a) 在此,L及W分別爲有機電晶體之閘長及閘寬,Ci爲閘 絕緣膜之每單位面積的容量,Vg爲閘電壓,Vt爲閘電壓 之閾値電壓。使用式(a)計算於有機半導體層具有已製造之 薄膜之有機電晶體的載體電場效果移動度μ的結果,基板 溫度在60°C下之載體電場效果移動度爲〇.33cm2/Vs。 [實施例7] <薄膜及將該薄膜作成有機半導體層之有機電晶體之製造 例2> 於玻璃基板上設置源極及漏極之金電極,於其上滴下 實施例3中所製造之化合物(1-5-12)之0.6wt%之〇-茬溶液 ,並以旋轉塗佈法形成有機層。在有機層之上旋轉塗佈含 有Teflon(DuPont公司製、氟系聚合物)之溶液後.,將基板 以80°C加熱1 〇分鐘而形成絕緣層。更再此絕緣膜之上以 沉積法將鋁成膜而形成閘極,製成如圖2所示之有機電晶 體2。 其次,與實施例6同樣地測量所得之有機電晶體裝置 之電特性。其結果,載體電場效果移動度爲0.02cm2/Vs。 -51 - 201229053 [實施例8] <含有化合物(1-5-12)與高分子有機半導體材料之組成物之 製造例> 將實施例3中所製造之化合物(1-5-12)及式(10)所表 示之高分子有機半導體材料(高分子(10))以75: 25之重量 比進行混合而調整成0.6wt%之〇-茬溶液。高分子(1〇)係將 單體之9,9-二辛基苐-2,7-雙(二甲基硼酸鹽)與N,N-雙(4-溴苯基)-N-(4-sec-)以50 : 50之比例進行混合,且藉由日 本特許第4375820號中記載之方法進行合成。高分子(10) 之聚苯乙烯換算之重量平均分子量爲351,0 00,數平均分 子量爲85,000。尙且,式(10)中之η係代表括弧內之構造 之重複數,而該化合物之重量平均分子量及數平均分子量 係代表對應上述之値之數。
[實施例9] <薄膜及將該薄膜作成有機半導體層之有機電晶體之製造 例3> 於玻璃基板上設置源極及漏極之金電極,於其上滴入 上述所調整之〇-茬溶液,且藉由旋轉塗佈法形成有機層。 於有機層上旋轉塗佈含有Tefl〇n(DuP〇nt公司製、氟系聚 -52- 201229053 合物)之溶液後,將基板以80°C加熱l〇分鐘而形成絕緣層 。更再於此絕緣膜之上,以沉積法使鋁成膜而形成閘極, 製成圖2所示之有機電晶體2。 其次,與實施例6同樣地測量所得之有機電晶體裝置 之電特性。其結果,載體電場效果移動度爲〇.〇5cm2/Vs。 [實施例10] <薄膜及將該薄膜作成有機半導體層之有機電晶體之製造 例4> 於玻璃基板上設置源極及漏極之金電極,於其上滴下 實施例5中所製造之化合物(1-1-9)之l.Owt%之〇-茬溶液 ,且以旋轉塗佈法形成有機層。於有機層之上旋轉塗佈含 有Teflon(DuP〇nt公司製、氟系聚合物)之溶液後,將基板 以80°C加熱10分鐘而形成絕緣層。更再此絕緣膜上,以 沉積法使鋁成膜而.形成閘極,製成圖2所示之有機電晶體 1。 其次,與實施例6同樣地測量所得之有機電晶體裝置 之電特性。其結果,載體電場效果移動度爲0.07cm2/Vs。 [實施例1 1] <含有化合物(1-1-9)與高分子有機半導體材料之組成物之 製造例> 將實施例5中所製造之化合物(1-1-9)及高分子(10)以 75 : 25之重量比進行混合而調整成1.2 wt%之〇-茬溶液。 -53- 201229053 [實施例12] <薄膜及將該薄膜作成有機半導體層之有機電晶體之製造 例5> 於玻璃基板上設置源極及漏極之金電極,於其上滴下 上述已調整之〇-茬溶液,以旋轉塗佈法形成有機層。於有 機層上旋轉塗佈含有Teflon (DuPont公司製、氟系聚合物) 之溶液後,將基板以80°C加熱1〇分鐘而形成絕緣層。更 再此絕緣膜上,以沉積法使鋁成膜而形成閘極,製成圖2 所示之有機電晶體2。 其次,與實施例6同樣地測量所得之有機電晶體裝置 之電特性。其結果,載體電場效果移動度爲0.30cm2/Vs。 [產業上之可利用性] 依據本發明,可提供載體電場效果移動度更加提升之 有機半導體裝置、賦予該裝置之薄膜及構成該薄膜之化合 物。 【圖式簡單說明】 圖1爲說明本發明之有機電晶體之一種態樣的剖面圖 〇 圖2爲說明本發明之有機電晶體之一種態樣的剖面圖 -54- 201229053 【主要元件符號說明】 1 1 :基板 1 2 :閘極 1 3 :閘絕緣膜 1 4 :源極 1 5 :漏極 16:半導體層(本發明之薄膜) 21 :基板 2 2 :源極 23 :漏極 24 :閘絕緣膜 2 5 :閘極 26 :半導體層(本發明之薄膜) -55-
Claims (1)
- 201229053 七、申請專利範圍: 1.—種化合物,其係以式(1)表示者, 式⑴(式中’ W、X、Y、Z各自獨立表示氧、硫、硒或碲原子 JR1及R2各自獨立表示可具有氟原子之碳數1〜30之烷 基、可具有氟原子之碳數1〜30之烷氧基、可具有氟原子 之碳數1〜30之烷硫基、可具有氟原子之碳數2〜30之炔 基 '取代芳基或取代雜芳基;在此芳基及雜芳基爲經可具 有氟原子之烷基、可具有氟原子之烷氧基或可具有氟原子 之烷硫基所取代者,取代芳基之碳數爲7〜36,又,取代 雜芳基之碳數爲5〜34)。 2. 如請求項1之化合物,其中W、X、Y、Z爲硫原子 〇 3. 如請求項1或2之化合物,其中R1及R2各自獨立 爲經可具有氟原子之烷基所取代之全碳數爲8〜26之苯基 〇 4. 如請求項1或2之化合物,其中R1及R2各自獨立 爲經可具有氟原子之烷氧基所取代之全碳數爲8〜26之苯 基。 5. 如請求項1或2之化合物,其中R1及R2爲相同之 可具有氟原子之碳數2〜20之烷基。 -56- 201229053 6. 如請求項1或2之化合物’其中Ri及r2爲相同之 可具有氟原子之碳數2〜20之烷氧基。 7. 如請求項1或2之化合物,其中R1及R2各自獨立爲 經可具有氟原子之烷基所取代之全碳數爲6〜24之噻吩基。 8. —種式(1)所示之化合物之製造方法, 式⑴ RVwwYv^ (式中,W、X、Y、Z係與前述相同意義,Ri及r2係與前 述R3相同意義)’其特徵爲包含在過渡金屬觸媒及鹼之存 在下,使式(2)所表示之化合物與式(3)所表示之化合物反 應之步驟; 式(2) (式中,W、X、γ、z各自獨立表示氧、硫、硒、碲原子 ’Q1及Q2各自獨立表示氯原子、溴原子、碘原子或三氟 甲烷磺酸根基); 式(3) R4 R3-B: (3) R5 -57- 201229053 (式中’ R3表不可具有氟原子之碳數1〜30之院基、可具 有氟原子之碳數1〜30之烷氧基、可具有氟原子之碳數丨 〜30之院硫基' 可具有氟原子之碳數2〜30之炔基、取代 芳基或取代雜芳基,在此芳基及雜芳基爲經可具有氟原子 之烷基、可具有氟原子之烷氧基或可具有氟原子之烷硫基 所取代者,取代芳基之碳數爲7〜36,又,取代雜芳基之 碳數爲5〜34; R4及R5各自獨立表示羥基、碳數1〜1〇 之烷基、碳數1〜10之烷氧基或碳數6〜20之芳氧基,R4 及R5亦可鍵結而與硼原子爲一同形成環構造)。 9. 一種組成物,其係含有如請求項1〜7中任一項之 化合物與高分子有機半導體材料。 1〇·—種薄膜,其係含有如請求項1〜7中任—項之化 合物。 1 1 . 一種薄膜,其係含有如請求項9之組成物。 12. —種有機半導體裝置,其係具有如請求項1〇之薄 膜。 13. —種有機半導體裝置,其係具有如請求項n之薄 膜。 14. 一種有機電晶體,其係具有如請求項10之薄膜。 15. —種有機電晶體,其係具有如請求項11之薄膜。 -58-
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