TW201302770A - 萘二醯亞胺和相關組合物的甲錫烷基衍生物及方法 - Google Patents

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Abstract

萘二醯亞胺(NDI)化合物可以用錫試劑進行官能化以便提供一有用的、多用途的合成工具。一實施方式提供了例如一組合物，該組合物包括至少一種NDI化合物，該化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物上的萘部分上的甲錫烷基取代基。應用包括有機電子裝置，包括OLED、OPV、OFET、以及感測裝置。

Description

萘二醯亞胺和相關組合物的甲錫烷基衍生物及方法
本發明關於一種萘二醯亞胺和相關組合物的甲錫烷基衍生物及方法。
有機電子學係商業發展的一重要領域，例如先進的電晶體、顯示器、照明裝置、光電裝置、以及感測裝置。有機化合物和材料的寬廣的多樣性為有機電子裝置提供了許多優點。但在有機電子學可獲得的多用途化學和材料科學的一實例中，並苯(rylene)(具體地是萘和二萘嵌苯的)的四羧酸二醯亞胺衍生物(對應地NDI和PDI)，代表了有機電子學領域中功能材料中最廣闊研究的種類之一。該熱的、化學的、以及光化學穩定性連同它們的高電子親和性以及電荷載流子遷移率使得該等材料對於有機場效應電晶體(OFET)和有機光電池(OPV)中的應用是有吸引的。它們還已經被廣泛地用作光感應電子轉移的電晶體吸收研究中的接收器，這再一次是由於它們的氧化還原電勢，並且由於該等相應的自由基陰離子的穩定性以及出色的吸收光譜。
該等PDI和NDI的N,N'-取代基總體上僅對單獨的分子的光學和電子特性有著很小的影響，儘管它們可以被用於在固態下控制溶解度、聚結、以及分子內填充。相比之下，該等種類的芯取代典型地對該等種類的氧化還原電位 (在一些情況下，使得該等電子親和性係處於可以實現空氣穩定的OFET操作的範圍內)以及光學光譜有著非常大的顯著影響。此外，芯取代可以被用作構建更大的精心製作的構造(如共軛的低聚物、或聚合物以及給體或受體功能化的產物)的一手段。
藉由以下方法最有效地獲得了功能化的NDI，將萘- 1,4：5,8 -四羧酸二酐(NDA)與二溴異氰脲酸(DBI)在濃硫酸或發煙硫酸中進行選擇性的溴化作用，接著在回流乙酸中用所選擇二級胺進行醯亞胺化反應。還可以使用濃硫酸或發煙硫酸中的Br2將NDA溴化。這種溴化的NDI然後可以用作一中間體用於進一步的功能化，藉由或者親核取代來提供氨基、硫醇、或烷氧基取代的衍生物，或者藉由鈀催化的偶聯反應來產生氰基、苯基、炔基、以及噻吩基功能化的產物。然而，可以藉由鈀催化的方法獲得的共軛的種類範圍係藉由適當的候選偶聯配偶子的有效性來進行確定的。具體地說，金屬酸鹽試劑如錫烷由於貧電子(受體)構造單元係難以獲得的。
此外，對於整個範圍的NDI衍生的化合物有用的一溴化的NDI一般可以僅藉由處理溴化試劑的等效物和/或藉由處理反應條件就獲得了；然而，將非溴化的、一溴化的、以及二溴化的產物的混合物進行分離係一件難事，這使得大規模的生產是不切實際的。
因此，單金屬化的和二金屬化的NDI種類兩者往往對於新類型的共軛的NDI衍生物(其中多個受體基團直 接共軛到了該NDI芯上)係有價值的構造單元。
在此的實施方式包括多種組合物以及化合物，連同其製造方法、使用方法、包括該等組合物和化合物的墨水和裝置。
一實施方式提供了一種萘二醯亞胺(NDI)化合物，該化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘芯(core)上的甲錫烷基取代基。
另一實施方式提供了由以下結構表示的化合物： 其中a)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代，或者R2、R3 、以及R4中的一或多個可隨意地為Sn(R5)3；並且R5係一烷基或芳基基團。
在另一實施方式中，R2和R4獨立地選自：氫、氟、以及氰基；並且R3獨立地選自氫、鹵化物、或一個C1-C30有機基團，該有機基團獨立地選自：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基的基團、以及Sn(R5)3(R5係如前面定義的)中的一或多個所取代。
另一實施方式提供了一化合物，該化合物係一由以下結構表示的一甲錫烷基(mono-stannyl)NDI化合物： 其中a)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代，b)R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該等基團可隨意地由氟 、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代。
c)R5係一烷基或芳基基團。
另一實施方式提供了如在此說明的化合物，但是該等化合物包括一或多種由以下結構表示的一甲錫烷基NDI化合物： 其中d)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；e)R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且f)R5係一烷基或芳基基團。
另一實施方式提供了以下的化合物，該化合物係一由以下結構表示的雙甲錫烷基NDI化合物： 其中a)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代，b)R2和R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且c)R5係一烷基或芳基基團。
另一實施方式提供了一組合物，該組合物包括至少一種如在此說明的不同實施方式中定義的萘二醯亞胺(NDI)化合物。
用於一種方法的一實施方式包括一種方法，該方法包括：使至少一種第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物與至少一種錫試劑進行反應以便形成至少一種第一NDI反應產物化合物，該反應產物化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘芯上的甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該錫試劑係一種有機錫試劑。
在另一實施方式中，該錫試劑包括六烷基二錫試劑或一種六芳基二錫試劑中的一種或多種。
在另一實施方式中，該錫試劑不是一種鹵化的錫試劑。
在另一實施方式中，在反應步驟中，僅一種NDI先質化合物與該至少一種錫試劑發生反應。
在另一實施方式中，該第一NDI反應產物化合物包括在一或兩種甲錫烷基取代基。
在另一實施方式中，該第一NDI反應產物包括以下結構： 其中X係H、R3或一種甲錫烷基取代基Sn(R5)3；其中R1、R1’、R2、R3、R4以及R5中的每個係如前面所定義的。
在另一實施方式中，該第一NDI反應產物包括以下結構的一混合物： 其中X係H或R3；並且： 其中X係Sn(R5)3。
在另一實施方式中，該反應步驟係在至少一種金屬催化劑的存在下進行的。
另一實施方式進一步包括該甲錫烷基NDI反應產物藉由色譜法的分離。
另一實施方式提供了一種方法，所述方法係一用於製造如在此說明的該等化合物和在此說明的該等組合物的方法，所述方法包括以下步驟：(a)提供或獲得一由以下結構表示的單體的萘二醯亞胺先質化合物： 其中LG係鹵素；(b)使該單體的萘二醯亞胺先質化合物與一具有(R5)3Sn-Sn(R5)3結構的化合物在一催化劑的存在下發生反應，其中R5係一烷基或芳基基團，以便形成至少一些萘二醯亞胺有機錫化合物，其中R1和R1’係如前面定義的， R2、R3、以及R4獨立地選自：氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該等基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代。
另一實施方式提供了如在此說明的該等有機錫化合物或如在此說明的該等組合物或由在此說明的該等方法製造的化合物和組合物的用途，其中其用途係形成一低聚物或聚合物。
另一實施方式係將如在此說明的而形成的聚合物的低聚物用作一有機電子裝置中的半導體的低聚物或聚合物，該裝置包括例如OLED、OPV、OFET、或感測裝置。
一實施方式提供了包括至少一種萘二醯亞胺(NDI)化合物的一組合物，該化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘部分(moiety)上的甲錫烷基取代基，其中在一實施方式中該化合物具有一個甲錫烷基取代基。在另一實施方式中，該化合物具有兩個甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該甲錫烷基取代基係-SnR’3，其中該等R’基團獨立地是烷基或芳基。
在一實施方式中，該NDI化合物包括至少一個NDI部分。在另一實施方式中，該NDI化合物包括至少兩個NDI部分。
在一實施方式中，該化合物的分子量係約2,000 g/mol或更小。在另一實施方式中，該化合物的分子量係 約1,000 g/mol或更小。在另一實施方式中，該化合物的分子量係約750 g/mol或更小。
一實施方式提供了具有以下結構(I)的萘二醯亞胺有機錫化合物： 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基，以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；或者R2、R3、以及R4中的一或多個可隨意地是Sn(R5)3；並且R5係一烷基或芳基基團。
在一實施方式中，R1和R1’獨立地是一個C1-C30之直鏈的或支鏈的烷基或氟烷基基團。在另一實施方式中，R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷 基、烷氧基基團中的一或多個所取代。在另一實施方式中，R2、R3、以及R4獨立地選自氫、氟、以及氰基。在另一實施方式中，R5係一C1-C12烷基基團。
另一實施方式提供了具有以下結構(I’)的萘二醯亞胺有機錫化合物： 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基，芳基，雜芳基，烷基-芳基，或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代。
另一實施方式提供了具有以下結構(II)的萘二醯亞胺有機錫化合物： 其中X係H或一個甲錫烷基取代基；其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基的基團中的一或多個所取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基部分，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
另一實施方式提供了具有以下結構(III)的萘二醯亞胺有機錫化合物： 其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基部分，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
另一實施方式提供了具有以下結構(IV)的萘二醯亞胺有機錫化合物： 其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基部分，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
另一實施方式提供了一用於製造該等實施方式的化合物的方法，包括以下步驟：(a)提供或獲得一具有以下結構(V)的單體的萘二醯亞胺化合物： 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自：氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30 有機基團：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基，以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且LG係一鹵素；並且(b)使該單體的萘二醯亞胺化合物與一具有(R7)3Sn-Sn(R7)3結構的化合物在一催化劑的存在下發生反應，其中R7係一烷基或芳基基團以便形成至少一些萘二醯亞胺有機錫化合物。在另一實施方式中，步驟(a)的單體的萘二醯亞胺化合物的R3也是LG。
另一實施方式提供了一方法，該方法包括：使至少一種第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物與至少一種錫試劑進行反應以便形成至少一種第一NDI化合物，該NDI化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘部分上的甲錫烷基取代基。
另一實施方式提供的是該錫試劑係一有機錫試劑。在一實施方式中，該錫試劑係一種二錫試劑。在一實施方式中，該錫試劑係一種烷基錫試劑。在一實施方式中，該錫試劑係一種六丁基二錫(hexabutylditin)試劑。在一實施方式中，該錫試劑不是一種鹵化的錫試劑。
在一實施方式中，在反應步驟中，僅該一NDI先質化合物與該至少一種錫試劑發生反應。
在一實施方式中，在該反應步驟中，兩種不同NDI先質化合物的一混合物與該至少一種錫試劑發生反應以便形成該至少一種第一NDI反應產物化合物以及還有至少 一種第二不同的NDI反應產物化合物，其中該第一和第二NDI反應產物化合物中的每一種包括至少一個鍵合到該等第一和第二NDI化合物的萘部分上的甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物具有：零、一、或二個鹵素部分。在一實施方式中，該第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物具有：零、一、或二個鹵素部分。
在一實施方式中，該第一NDI反應產物化合物包括一個甲錫烷基取代基，並且該第二NDI反應產物化合物包括兩個甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該反應步驟產生了該第一和第二不同NDI反應產物化合物的一混合物，該混合物經受了一分離程式以便分離該第一和第二NDI反應產物化合物。
在一實施方式中，該第一NDI化合物係由一選自化學式(I)-(IV)的化合物表示的。
在一實施方式中，該反應步驟係在至少一種金屬催化劑的存在下進行的。在一實施方式中，該反應步驟係在至少一種金屬催化劑的存在下進行的。在一實施方式中，該第一NDI反應產物化合物具有約2,000或更小的分子量。
諸位申請人已經出乎意料地發現一用於製造萘二醯亞胺有機錫化合物的簡單而有效的方法，該化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘芯上的一個甲錫烷基取代基。萘二醯亞胺有機錫化合物，諸位申請人看來使用製造 它們的新方法作為合成的中間體現在出乎意料地是可得的，可以容易地與多種多樣的吸電子hAr雜芳基的功能化的先質(如雜芳基二溴化物或二碘化物)相結合，以便給出新的並且先前未知的NDI-hAr-NDI低聚物，其中hAr係一吸電子的雜環。此類化合物可以提供出乎意料地超級表現的以及環境穩定的電子傳輸半導體。
用於至少一個實施方式的至少一個優點係可以製造多種多樣新的化合物以及材料，或者可替代地可以用在此的具體實施的NDI-有機錫化合物來更容易地製造現在的化合物以及材料。具體地說，對於至少一個實施方式，這種重要的Stille偶聯反應可以更廣泛地用於NDI系統以便擴展可以製造的有機化合物和材料的種類。這允許人們“調諧”多種特性，如電離電位、氧化電位、電子親和性、還原電位、光學吸收作用、以及用於具體應用的化合物或材料的螢光，這樣它可以與其他部件一起很好地運行。
詳細說明
在此引用的所有參考文件藉由引用以其全文結合在此。
於2011年4月15日提交的授予Polander等人的優先美國臨時申請61/475,888藉由引用以其全文結合在此，包括NDI-Sn化合物以及用於製造NDI-Sn化合物的方法。同樣地結合的是芳基和雜芳基結構以及操作實例，包括圖。這個應用還提供了更多的背景資訊，關於其優點以 及與現在提出申請專利範圍的該等發明相關聯的長期以來感覺到的需要。在此說明的一些實施方式中，包括了在優先的臨時61/475,888中說明的該等NDI-Sn化合物以及其製造方法。
於2011年11月22日提交的優先美國臨時申請61/579,608以及於2012年1月27日提交的優先美國臨時申請61/591,767同樣藉由引用以其全文結合在此。
Lauren Polander于2011年的博士論文“基於低聚噻吩和萘二醯亞胺的有機電荷-傳輸材料：關於二極的和n-通道的有機場效應電晶體(Organic Charge-Transport Materials Based on Oligothiophene and Napthalene Diimide：Towards Ambipolar and n-Channel Organic Field-Effect Transistors)”提供了關於現在提出申請專利範圍的該等發明的額外的資訊。
如適當的可以在此使用以便製備化合物的重要合成方法總體上在瑪奇的高層有機化學2007年第6版(March’s Advanced Organic Chemistry,6th Ed.,2007)中描述。
如在此使用的，“鹵(halo)”或“鹵素(halogen)”或者甚至“鹵化物(halide)”係指：氟、氯、溴、以及碘。”
如在此使用的“烷基”可以是指一直鏈的、支鏈的、或環的飽和烴基團。烷基的實例包括：甲基(Me)、乙基(Et)、丙基(例如，正丙基、和異丙基)、丁基(例如，正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基)、戊基(例如， 正戊基、異戊基、新戊基)、等等。在不同的實施方式中，烷基基團可以具有1到30個碳原子，例如1到20個碳原子(即，C1-C20烷基基團)。在一些實施方式中，烷基可以具有1到6個碳原子，並且可以被稱為一“更低級的烷基基團”。更低級的烷基的實例包括：甲基、乙基、丙基(例如，正丙基和異丙基)、以及丁基(例如，正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基)。在某些實施方式中，烷基可以用1到5個R1基團進行取代，並且R1係如在此定義的。
如在此使用的，“鹵烷基”係指具有一或多個鹵素取代基的烷基。在不同的實施方式中，鹵烷基可以具有1到20個碳原子，例如1到10個碳原子(即，C1-C10鹵烷基)。鹵烷基的實例包括：CF3、C2F5、CHF2、CH2F、CCl3、CHCl2、CH2Cl、C2Cl5等等。全鹵烷基，即，其中所有的氫原子都被鹵素原子代替的烷基(例如，全氟烷基，諸如CF3以及C2F5)被包括在了“鹵烷基”的定義之內。
如在此使用的，“烷氧基”係指-O-烷基。烷氧基的實例包括但不限於：甲氧基、乙氧基、丙氧基(例如，正丙氧基以及異丙氧基)、叔丁氧基、等等。該-O-烷基中的烷基可以用1到5個R1基團進行取代，並且R1係如在此說明的。
如在此使用的“雜原子”係指不同於碳或氫的任何元素的原子，並且包括例如：氮、氧、矽、硫、磷、以及硒。
如在此使用的“雜芳基”係指一種芳香族的單環的環系統或者多環的環系統，這個芳香族的單環的環系統包括至少一個選自以下各項的環雜原子：氧(O)、氮(N)、硫(S)、矽(Si)、以及硒(Se)，這個多環的環系統其中在該環系統中存在的該等環中的至少一個係芳香族的並且包含至少一個環雜原子。雜芳基，作為一整體，可以具有例如從5到16個環原子並且包含1到5個環雜原子(即，5到16元的雜芳基)。在某些實施方式中，雜芳基可以用一或多個終端R1基團進行取代，其中R1係如在此定義的。在此說明的取代的和未取代的雜芳基基團可以包括在1到30之間或1到20之間的碳原子，包括該等R1取代基。
如在此使用的“芳基”可以是指寬種類的不飽和的環基團，該等基團可以提供共軛以及非定域作用並且可以被稠合並且可任選到被取代，如本領域內已知的。可以使用例如具有碳數目C6到C40或C6到C30的芳基基團。
NDI-Sn組合物
一實施方式提供了例如一組合物，該組合物包括至少一種萘二醯亞胺(NDI)化合物，該化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物上的萘部分上的甲錫烷基取代基。
“萘二醯亞胺”或“萘四羧酸二醯亞胺”(NDI)化合物、衍生物、以及材料係本領域內已知的。參見，例如，美國專利申請2011/0269967、2011/0269966、 2011/0269265、2011/0266529、2011/0266523、2011/0183462、2011/0180784、2011/0120558、2011/0079773、2010/0326527、以及2008/0021220。其他實例可以在例如Hu等人，材料化學(Chem.Mater.)，2011,23,1204-1215(“芯擴展的萘二醯亞胺(core-expanded naphthalene diimides)”)；Weiden等人，大分子化學物理(Macromol.Chem.Phys.),2009,210,769-775(“萘雙醯亞胺(naphthalene bisimides)”或NBI)；Jones等人，材料化學(Chem.Mater.)，2007,19,11,2703-2705；以及Durban等人，大分子(Macromolecules)，2010,43,6348-6352；Guo等人，有機快報(Organic Letters)，2008,10,23,5333-5336(“萘雙醯亞胺(naphthalene bisimides)”)；Röger等人，有機化學雜誌(J.Org.Chem.)，2007,72,8070-8075；Thalaker等人，有機化學雜誌，2006,71,8098-8105：Oh等人，先進功能材料(Adv.Funct.Mater.)，2010,20,2148-2156；Suraru等人，合成(Synthesis)，2009,11,1841-1845；Polander等人，材料化學(Chem.Mater.)，2011,23,3408-3410；Yan等人，自然(Nature)，2009年2月5日，457,679-686；Chopin等人，材料化學雜誌(J.Mater.Chem.)，2007,4139-4146；Bhosale等人，新化學雜誌(New J.Chem.)，2009,33,2409-2413；以及Chen等人，美國化學會志(J.Am.Chem.Soc.)，2009,131,8-9中找到。在本申請中，“NDI”和NBI”被認為是等效的。該芯 NDI結構可以被稱為1,4：5,8-萘四羧酸二醯亞胺。
NDI結構的一種表示如下，示出了該芯萘基團以及兩個醯亞胺基團：
在此，該等取代基R1、R2、R3、和/或R4中的至少一個可以功能化為一個錫(或甲錫烷基)基團，其中該錫原子係直接共價地鍵合到該萘芯上的。兩個基團的識別，鍵合到該醯亞胺上的R5和R6獨立於彼此並不被具體地限制到可以合成該等化合物的程度。在一實施方式中，該等R5和R6基團係相同的基團。鍵合到醯亞胺上的R5和R6可以是一寬範圍的有機基團。R5和R6基團烷基的一實例包括正烷基、或支鏈的烷基，包括例如己基。還可以使用的是環烷基結構。該等R5和R6基團可哥隨意地由多個基團所取代，例如像：鹵化物、氰基、烷基、和/或、烷氧基。
NDI化合物可以用多種先質化合物來製備，該等先質化合物包括例如萘酸酐(NDA)。
該NDI中的萘部分可以是在包括該萘部分的該等碳環的芳環的一者或兩者上取代的。四個取代點可能是在該NDI的2、3、6、以及7位置上，這樣可以存在一個、兩 個、三個、或四個取代基。此外，該NDI中的醯亞胺基團中的一或兩個氮也是可以被取代的。取代可以促進溶解度。
該NDI中的萘部分可以是在包括該萘部分的該等碳環的芳環的一者或兩者上用至少一個甲錫烷基取代基來取代的。該甲錫烷基取代基可以藉由-SnR’3來表示。例如，該化合物可以具有一個甲錫烷基取代基，或它可以具有兩個甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該NDI化合物包括至少一個NDI部分，其中在另一實施方式中，該NDI化合物包括至少兩個NDI部分。由此，例如，NDI的低聚物可以用一或多個甲錫烷基部分來衍生化。
在一實施方式中，該NDI-Sn化合物的分子量係約2,000 g/mol或更小，或約1,000 g/mol或更小，或約750 g/mol或更小。
在一實施方式中，諸位申請人已經出人意料地發現了一用於製造由以下結構(I)表示的萘二醯亞胺有機錫化合物(NDI-錫化合物)的容易而實際的方法； 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基- 雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；或者R2、R3、以及R4中的一或多個可隨意地是Sn(R5)3；並且R5係一烷基或芳基基團。在一實施方式中，R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代。在另一實施方式中，R2、R3、以及R4獨立地選自氫、氟、以及氰基。在另一實施方式中，R5係一C1-C12烷基基團。
在另一實施方式中，該NDI-錫化合物由以下結構(I’)來表示： 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、 烷氧基的基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基的基團中的一或多個所取代。
此類新穎的NDI-有機錫化合物係非常有用的而作為眾所周知的用於鈀催化的偶聯反應中的“親核的”組分，用於製造新穎的NDI-hAr低聚物，其中hAr係一吸電子的雜芳基基團。在本領域中存在(參見，例如WO 2009/144205以及WO 2009/144302)製造連接到富含電子的hAr基團上的PDI低聚物(藉由將一吸電子的PDI溴化物與一富含電子的且親核的有機錫hAr先質化合物進行連接)的少數幾個實例。但此類連接反應典型地會失敗，如果使用一吸電子的hAr基團的話。先前並沒有(根據諸位申請人的知識)報告過起始的NDI有機錫化合物，以便能夠使一“反轉的”連接方法用於NDI-hAr-NDI化合物與吸電子的hAr取代基的合成。
諸位申請人的意外發現(在此進一步進行說明)的用於合成該等新穎的NDI-有機錫先質化合物的方法能夠使用“反轉的(inverse)”偶聯反應用於合成具有多個吸電子hAr雜芳基橋連基團的NDI-hAr-NDI低聚物，一類具有更低未占(lower lying)的LUMO的NDI低聚物化合物(更低未占的LUMO在該技術中已經是與改進的空氣 和水穩定性相關聯的)。另外，其他有用的化合物可以藉由將在此說明的NDI有機錫化合物藉由已知的反應(如，一或多個Stillie反應)進行偶聯來合成。
在一些實施方式中，R1和R1’獨立地是一個C1-C30之直鏈的或支鏈的烷基或氟烷基基團。在一些實施方式中，R2、R3、以及R4獨立地選自氫、氟、以及氰基。在一些實施方式中，R5係一C1-C12烷基基團。
儘管NDI化合物在此是一較佳的實施方式，但是更高的並苯化合物如PDI和相關聯的二萘嵌苯化合物也可以用錫取代基來功能化並且反應形成用於在例如有機電子裝置中使用的另外的化合物。並苯化合物和部分在本領域中是已知的。參見，例如Zhan等人先進材料，2011,23,268-284。除了NDI和PDI之外，其他已知的並苯化合物包括例如TDI、QDI、5DI、以及HDI。
在一實施方式中，該NDI-化合物由以下結構(II)來表示： 其中X係H或一個甲錫烷基取代基；其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所 取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在另一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基部分，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
在另一實施方式中，該化合物由以下結構(III)來表示： 其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基的基團中的一或多個所取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在另一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
在另一實施方式中，該化合物由以下結構(IV)來表示： 其中每個R獨立地是一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或 環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；並且其中該等R’部分中的每一個獨立地是烷基或芳基部分。在另一實施方式中，每個R獨立地是一可隨意地取代的C1-C30烷基，並且該等R’部分中的每一個獨立地是一個C1-C20烷基部分。
製造NDI-Sn化合物的方法
在此還說明了製造上述該等化合物的方法。例如，另一實施方式提供了一方法，該方法包括：使至少一種第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物與至少一種錫試劑進行反應以便形成至少一種第一NDI化合物，該NDI化合物包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘部分上的甲錫烷基取代基。以下進一步說明了先質化合物。
錫試劑和有機錫試劑在本領域內是已知的。例如，該錫試劑可以是一種烷基錫或芳基錫試劑並且較佳的是一種烷基錫試劑。該錫試劑可以提供上述該等NDI化學中的錫部分，包括例如式I、II、III、以及IV。該錫試劑每個分子可以包括兩個錫原子(一種“二錫”化合物)，例如像R’3Sn-SnR’3其中R’獨立地是烷基或芳基，並且較佳的是烷基。在一實施方式中，該R’烷基基團係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基的基團中的一或多個所 取代，該R’烷基基團可以是例如一個C1-C20烷基基團，包括例如，甲基或丁基(包括正丁基)。在一實例中，該錫試劑係一種六丁基二錫(hexabutylditin)試劑。
在一實施方式中，該錫試劑不是一鹵素錫試劑。例如，錫試劑係已知的可以由X-SnR’3表示的，其中X係一鹵素。然而，此類試劑可以被排除。
對於一實施方式中，在反應步驟中，僅一NDI先質化合物與該至少一種錫試劑發生反應。
然而，不同的NDI先質化合物的混合物可以經受與錫試劑的反應，並且這種混合物的使用可以提供重要的優勢。在另一實施方式中，在該反應步驟中，兩種不同NDI先質化合物的一混合物與該至少一種錫試劑發生反應以便形成該至少一種第一NDI反應產物化合物以及還有至少一種第二不同的NDI反應產物化合物，其中該第一和第二NDI化合物中的每一種包括至少一個鍵合到該等第一和第二NDI化合物的萘部分上的甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，例如，該第一NDI化合物包括一個甲錫烷基取代基，並且該第二NDI化合物包括兩個甲錫烷基取代基。
在一實施方式中，該反應步驟產生了該第一和第二不同NDI反應產物化合物的一混合物，該混合物經受了一分離程式以便分離該第一和第二NDI反應產物化合物(例如，層析法)。
在該等反應中，如在以上說明的，該第一NDI化合 物可以由具有式(I)-(IV)的一化合物來表示。
另外，以下方案A展示了從NDA先質開始的一合成方法。
在方案A中，三個箭頭可以示意性地代表形成該希望的目標所需要的反應步驟：(i)將化合物A中的該等萘苯環中的一或兩個鹵化以便允許將該等錫取代基引入該萘芯上，(ii)將化合物A中的兩個酸酐部分(NDA)轉換成醯亞胺，並且(iii)將該錫部分引入到該苯環(取代引入(i)中的這個或該等鹵素)上。從一種單一的先質化合物A開始，這兩種錫反應產物B和C可以作為一混合物來生產並且然後藉由本領域已知的方法進行分離，如以下操作實例中展示的層析法。在方案A中，在B和C中的醯亞胺R和錫R’基團可以如以上所說明的，獨立於彼此。多個純化步驟可以在這三個步驟(i)、(ii)、以及(iii)的任一或每個步驟(包括僅在步驟(iii)之後的)之後進行。化合物B和C可以進一步如在式(I)-(IV)中說明的進行取代，並且該化合物A可以在一些情況下包含相應的取代。
在另外的實施方式中，NDI-有機錫化合物可以是用一 方法製成的，該方法包括以下步驟：(a)提供或獲得一單體的萘二醯亞胺化合物，該化合物由一離去基團LG所取代並且由以下結構(V)表示； 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基的基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基，直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基的基團中的一或多個所取代；並且LG係一鹵素，如Br或I；並且(b)使該單體的萘二醯亞胺化合物與一具有結構(R5)3Sn-Sn(R5)3的化合物在一催化劑(典型地是可溶的鈀化合物，例如Stille偶聯催化劑，例如Pd2(dba)3和P(o-tol)3配位基)的存在下發生反應(並且其中R5係一種烷基或芳基基團)，以便形成至少一些萘二醯亞胺有機錫化合物。在另一實施方式中，步驟(a)的單體的萘二醯亞胺化合物的R3也是LG。
這種用於製造可分離量的具有萘二醯亞胺有機錫化合 物的方法係出人意料的。不希望受理論的束縛，預期的是在此類“Stille偶聯”條件下，該等萘二醯亞胺有機錫化合物往往會形成為一反應中間體，但往往會在一“Stille偶聯”中與另一分子的離去基團取代的NDI的進行“原位”偶聯，以便產生具有直接偶聯的NDI基團的NDI-NDI二聚物。出乎意料地，(尤其是鑒於與相關的二萘嵌苯二醯亞胺化合物相關的不同結果)該等溴化物取代的NDI化合物的預期的“二聚作用”偶聯反應不會以一顯著的速率進行，但是其結果係該等NDI有機錫化合物可以按一良好的產率進行分離並且被用作合成中間體以便製造其他的基於NDI的材料。然而，從該等意外的反應中分離出的該等親核的NDI有機錫化合物可以容易地與其他(更少空間位阻的)溴化物取代的雜芳基化合物進行偶聯(在熟習該項技術者熟知的不同的適當的鈀偶聯催化劑的存在下)，甚至如果該等溴化的雜芳基化合物係高度吸電子的，並且能夠實際合成具有多個吸電子的hAr橋連基團的NDI-hAr-NDI低聚物或其他化合物(如在此說明的那些化合物)的話。
為了引入該等錫取代基，該反應步驟可以在本領域已知的反應條件下進行並且藉由在此的該等操作實例來展示。例如，為了一具體的合成可以對純化、溫度、壓力、氣氛、溶劑、反應時間、催化劑、以及其他反應參數進行控制。反應溫度可以是例如50℃到150℃，並且可以使用回流條件。反應時間可以是例如3 h到72 h。可以使用一 或多種有機溶劑，如一種芳香族的溶劑，像甲苯。該等催化劑材料可以在一個或多於一個步驟中引入。反應產率可以是例如至少10%、至少25%、或至少50%。
再一次，儘管與NDI化合物相關的方法在此是一較佳的實施方式，但是更高的並苯化合物如PDI和相關聯的二萘嵌苯化合物也可以用錫取代基來功能化並且反應形成用於在例如有機電子裝置中使用的另外的化合物。並苯化合物和部分在本領域中是已知的。參見，例如Zhan等人，先進材料，2011,23,268-284。除了NDI和PDI之外，其他已知的並苯化合物包括例如TDI、QDI、5DI、以及HDI。
甲錫烷基化的化合物的用途
如以上揭露的，本發明的該等NDI-有機錫化合物作為眾所周知的鈀催化的偶聯反應中的“親核的”組分係非常有用的，該等反應提供了得以使用多種不同類型的化合物，該等不同類型的化合物可以用作一有機電子裝置中的半導體低聚物或聚合物，該裝置係例如一OLED、OPV、OFET、或感測裝置。
以下化合物係代表性的化合物，它們可以利用在此實施的該等NDI-有機錫化合物得到。例如，本發明的某種化合物可以進一步被反應以形成具有以下通用結構的NDI-hAr-NDI低聚物： 其中hAr係橋連了兩個NDI基團的一種雜芳基，並且該等NDI化合物係如在式(I)-(IV)中限定的來取代的。參見例如，於2011年4月15日提交的授予Polander等人的美國臨時申請61/475,888，它在以上被引用了並且藉由引用進行結合。還參見以上引用的於2012年1月27日提交的美國臨時申請61/591,767。
如果需要的話，該等化合物可以進一步被處理為實現所生成的化合物來用作一OLED、OPV、OFET、或感測裝置中的半導體低聚物或聚合物。
工作實例 1.材料和通用方法
材料。起始材料係試劑等級並且除非另外指明，否則無需進一步的純化就使用。溶劑可以藉由穿過活性氧化鋁柱(甲苯，CH2Cl2)藉由從Na/二苯甲酮(THF)蒸餾進行乾燥，或者作為自Acros Organics的無水等級來獲得。用於對比，N,N’-二(正己基)萘-1,4,5,8-雙(二羧醯亞胺)，9，根據以下文獻來合成：(1)Rademacher,A.；Märkle, S.；Langhals,H.德國化學學報(Chem.Ber.)1982,115,2927；(2)G.Hamilton,D.；Prodi,L.；Feeder,N.；K.M.Sanders,J.化學學會會刊(J.Chem.Soc.),Perkin Trans.1 1999,1057；(3)Reczek,J.J.；Villazor,K.R.；Lynch,V.；Swager,T.M.；Iverson,B.L.美國化學會志(J.Am.Chem.Soc.)2006,128,7995。
從西格瑪-奧德里公司獲得了六丁基錫。
表徵.使用標準的快速柱層析法使用購買自美國吸附劑科技(Sorbent Technologies)的矽膠(60 Å，32-63 μm)來進行層析分離。藉由使用殘餘CHCl3的1H共振或者除非另外指明CDCl3的13C共振對比的化學位移在一台Bruker AMX 400 MHz光譜儀上獲得了1H和13C{1H}NMR光譜。藉由佐治亞理工學院質譜設施在一台應用的生物系統4700 Proteomics分析儀上記錄了質譜。藉由Atlantic Microlabs進行了元素分析。
2.合成細節 實例1：化合物1，2的製備
將濃硫酸(600 mL)中的萘-1,4,5,8-四羧基二酐(10.0 g，59.5 mmol)溶液加熱到85℃。在30分鐘之後， 逐滴加入二溴異氰尿酸鉀(19.3 g，59.5 mmol)，並且允許該混合物在85℃下攪拌20小時。將該混合物倒入冰水(1.5 L)中並且允許攪拌2小時，同時允許加熱到室溫。藉由過濾收集所生成的黃色沉澱並且用甲醇洗滌並且然後在真空下乾燥(16.6 g)。將該黃色固體轉移到一具有冰醋酸(600 mL)和n-己胺(19.4 g，0.191 mol)的燒瓶之中。將該反應混合物回流20分鐘，允許冷卻過夜，並且傾倒入甲醇(1.5 L)中。藉由過濾收集所生成的沉澱，用甲醇洗滌，並且在真空下乾燥。將該粗產物藉由柱層析法(矽石，3：2二氯甲烷/己烷)進行純化。在柱填充過程中，分離出了一部分的溶解不良的黃色固體並且發現是2(3.91 g，6.60 mmol，18%)。自該柱的該第一帶提供了額外的2，為一黃色固體(0.650 g，1.10 mmol，總產率21%)。該第二帶給出了1，為一白色固體(1.35 g，2.63 mmol，7%)。
1的數據： 1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.88(s,1H),8.77(d,J=7.6 Hz,1H),8.72(d,J=7.6 Hz,1H),4.16(t,J=6.9 Hz,2H),4.14(t,J=6.6 Hz,2H),1.71(五重峰，J=7.1 Hz,2H),1.69(五重峰，J=7.6 Hz,2H),1.45-1.24(m,12H),0.87(t,J=7.0 Hz,6H).13C{1H}NMR(100 MHz,CDCl3)δ 162.40,161.79,161.67,160.99,138.3,131.62,130.67,128.62,128.54,126.79,125.99,125.92,125.64,123.85,41.47,41.09,31.46,31.44,27.93,27.88,26.76,26.67,22.54,22.50,14.02(推測由於重疊 ，未觀察到脂肪族共振)。HRMS(EI)m/z對C26H29BrN2O4(M+)計算，512.1311；發現，512.1280。對C26H29BrN2O4分析計算：C,60.82；H,5.69；N,5.46。發現：C,59.91；H,5.60；N,5.36。
2的數據： 1H NMR(400 MHz,CDCl3)：δ 8.98(s,2H),4.17(t,J=7.8 Hz,4H),1.72(五重峰，J=7.8 Hz,4H),1.49-1.20(m,12H),0.88(t,J=7.1 Hz,6H).13C{1H}NMR(100 MHz,CDCl3)δ 160.73,139.06,128.96,128.32,127.72,125.34,124.08,41.61,31.45,27.84,26.73,22.54,14.02.HRMS(EI)m/z對C26H28Br2N2O4(M+)計算，590.0416；發現，590.0394，對C26H28Br2N2O4分析計算：C,52.72；H,4.76；N,4.73。發現：C,52.71；H,4.69；N,4.70。
實例2：自1，2的混合物製備化合物3，4
根據以下的總方案以良好到中等的產率分別獲得了N,N’-二(正己基)-2-三-(正丁基)甲錫烷基萘-1,4,5,8-雙(二羧醯亞胺)，3，以及N,N’-二(正己基)-2,6-雙(三(正丁基)甲錫烷基)萘-1,4,5,8-雙(二羧醯亞胺)，4。將適當的一或二溴衍生物，1或2，以及六丁基二錫的混合物(1當量 每溴代取代基)在甲苯中在Pd2dba3(0.05當量每溴代)以及P(o-tol)3(0.2當量每溴代)的存在下進行加熱。藉由矽膠層析和自甲醇的再結晶的反應產物的純化提供了該等一和二甲錫烷基衍生物，為長的黃色的針；將該等化合物藉由NMR光譜學、質譜法、元素分析、並且在4的情況下X-射線晶體結構來進行表徵。
相比之下，在相同的條件下，該一溴化的二萘嵌苯二醯亞胺(PDI)衍生物經受了均偶聯(homocoupling)而產生了二-PDI產物，並且該甲錫烷基PDI中間體可以不被分離。
分離和充分純化該等二甲錫烷基衍生物的能力對於共軛的-聚合物合成中的應用係重要的，其中獲得高分子量材料的能力係關鍵的，取決於對單體化學計量的精確控制。
實例3：用化合物1製備化合物3
將 1 (1.45 g，2.82 mmol)、1,1,1,2,2,2-六丁基二錫烷(1.64 g，2.82 mmol)、以及三-o-甲苯基膦(0.172 g，0.565 mmol)在乾甲苯(30 mL)中的一溶液用氮氣除氧5分鐘。添加三(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0.129 g， 0.141 mmol)，並且將該反應加熱到90℃持續24小時。冷卻後，將該反應混合物在甲醇(100 mL)中進行沉澱，並且藉由過濾去除該固體，且在減壓條件下除去該溶劑。將粗產物藉由柱層析法(矽石，二氯甲烷)進行純化以便產生一黃色固體(1.53 g，2.11 mmol，75%)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.94(s,1H),8.70(d,J=7.6 Hz,1H),8.67(d,J=7.6 Hz,1H),4.18(t,J=7.6 Hz,2H),4.16(t,J=8.0 Hz,2H),1.75-1.64(m,4H),1.55-1.45(m,6H),1.40-1.23(m,18H),1.19(t,J=8.2 Hz,6H),0.90-0.80(m,15H)13C{1H}NMR(100 MHz,CDCl3)δ 164.91,163.62,163.12,163.04,156.00,138.65,131.67,130.24,130.13,126.84,126.72,126.70,125.98,123.64,53.40,41.00,40.91,31.50,29.20,28.25,28.07,28.02,27.39,26.76,26.65,22.54,22.48,17.27,14.02,13.69,13.58,11.58.HRMS(MALDI)m/z對C38H56N2O4Sn(M+)計算，725.3340；發現，725.3325。對C38H56N2O4Sn分析計算：C,63.08；H,7.80；N,3.87。發現：C,62.81；H,7.99；N,3.93。
實例4：用化合物2製備化合物4
將 2 (0.500 g，0.844 mmol)、1,1,1,2,2,2-六丁基二錫烷(1.00 g，1.73 mmol)、以及三-o-甲苯基膦(0.051 g，0.169 mmol)在乾甲苯(10 mL)中的一溶液中用氮氣除氧5分鐘。添加三(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0.039 g，0.042 mmol)，並且將該反應加熱到90℃持續24小時。添加額外部分的三-o-甲苯基膦(0.051 g，0.169 mmol)以及三(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0.039 g，0.042 mmol)，並且將該反應在90℃下攪拌額外的2天。在冷卻之後，通過一矽膠塞用氯仿/己烷(1：1)洗脫來過濾該反應混合物，並且在減壓下去除該溶劑。將該粗產物從甲醇中再結晶從而產生了一黃色固體(0.407 g，0.402 mmol，48%)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.92(s,2H),4.18(t,J=7.4 Hz,4H),1.68(五重峰，J=7.5 Hz,4H),1.53-1.46(m,12H),1.45-1.36(m,4H),1.35-1.25(m,20H),1.23-1.09(m,12H),0.90-0.80(m,24H).13C{1H}NMR(100 MHz,CDCl3)δ 165.12,163.82,154.61,138.04,131.84,126.90,123.11,40.92,31.53,29.22,28.08,27.39,26.69,22.49,14.02,13.69,11.54.MS(MALDI)m/z 898.3(M-(C4H9)2 2+).對C50H82N5O4Sn2分析計算：C,59.31；H,8.16；N,2.77。發現：C,59.30；H,7.98；N,2.83。
實例5：用NDA合成3-6
3和4不同的層析行為(3：R f=0.3在矽膠上，用1：1二氯甲烷/己烷來洗脫；4：R f=0.3在矽膠上，用1：10二氯甲烷/己烷來洗脫)表明了使用一混合物來進行這個反應的可能性，該混合物為從溴化作用和NDA的醯亞胺化反應中獲得的一溴和二溴種類的混合物，僅在最後階段進行純化。確實這種變換可以在沒有分離該一和二功能化的中間體的情況下就進行以便給出一和二甲錫烷基衍生物的分離的產率對應地為約20%和5%(當使用1當量的DBI作為溴化試劑的話)。該等反應產率可以在某種程度上關於該溴化劑進行調諧，並且對於一和二甲錫烷基衍生物使用2.1當量的DBI獲得了約10%的產率。
如所示，除了3和4之外，它們的N,N’-雙(n-十二烷基)類似物5和6也已經在類似的分離的產量中得到了。該十二烷基基團與例如己基基團相比較可改進溶解度。
該等高度可溶的一和二甲錫烷基NDI產物藉由柱層析法的溫和分離係該等一和二溴NDI中間體(如1和2)的那些的更難純化的一吸引人的替代方案，該等中間體都是在通常的有機溶劑中較不可溶解的並且在R f上較不分化好的(對於在矽膠上用二氯甲烷洗脫的1和2為0.4和0.3)。這樣，該等溴化的種類的一個兩步法分離和純化 接著甲錫烷基化產生了對於一和二甲錫烷基NDI的約9%和2%的總產率。
實例6：用NDA製備化合物3和4
將萘-1,4,5,8-四羧基二酐(NDA)(5.00 g，18.6 mmol)在濃硫酸(180 mL)中的溶液加熱到55℃。在一分離燒瓶中，將二溴異氰尿酸鉀(6.06 g，18.6 mmol)溶解在濃硫酸(90 mL)中同時在室溫下攪拌1小時。一旦溶解之後，將該溶液添加到該反應燒瓶中並且允許該混合物在85℃下攪拌48小時。將該混合物倒入冰水(1 L)中並且允許攪拌2小時，同時加熱到室溫。藉由過濾收集所生成的黃色沉澱，用甲醇洗滌，並且然後在真空下乾燥(4.51 g)。將該黃色固體轉移到一具有冰醋酸(100 mL)和正己胺(7.2 g，71.1 mmol)的燒瓶之中。將該反應混合物回流2小時，允許冷卻過夜，並且傾倒入甲醇(1 L)中。藉由過濾收集所生成的沉澱，用甲醇洗滌，並且在真空下乾燥(5.51 g)。將該橙色的固體轉移到一乾Schlenk燒瓶中，該燒瓶中具有1,1,1,2,2,2-六丁基二錫烷(11.3 g，19.5 mmol)、三-o-甲苯基膦(1.13 g，3.71 mmol)以及三(二苯亞甲基丙酮)二鈀(0.850 g，0.930 mmol)。用氮氣來泵填充該燒瓶三次。添加無水甲苯(80 mL)並且將該反應加熱到100℃持續18小時。冷卻之後，將該反應混合物用己烷(100 mL)進行稀釋並且通過一矽膠塞用己烷洗脫而進行過濾。二氯甲烷/己烷(1：1)被用於洗脫該第一黃色帶(不純的4)。將該第二黃色帶用二氯甲烷作為洗脫液進行收集並且將其蒸發以給出3，為一黃色固體(2.60 g，3.59 mmol，用NDA總產率為19%)。將該初餾分進一步藉由柱層析法(矽膠，10：1己烷/二氯甲烷)進行純化以便產生4，一黃色固體(0.780 g，0.770 mmol，用NDA產率為4%)。1H NMR數據與用1和2分別合成的3和4而獲得的那些數據一致。
實例7：用NDA製備化合物5和6
將NDA(5.00 g，18.6 mmol)在濃硫酸(180 mL)中的溶液加熱到55℃。在一分離燒瓶中，將二溴異氰尿酸鉀(6.06 g，18.6 mmol)溶解在濃硫酸(90 mL)中同時在室溫下攪拌1小時。一旦溶解之後，將該溶液添加到該反應燒瓶中並且允許該混合物在85℃下攪拌48小時。將該混合物倒入冰水(1 L)中並且攪拌2小時，同時允 許加熱到室溫。藉由過濾收集所生成的黃色沉澱，用甲醇洗滌，並且然後在真空下乾燥(8.33 g)。將該黃色固體轉移到一具有冰醋酸(190 mL)和正十二烷胺(14.2 g，76.4 mmol)的燒瓶之中。將該反應混合物回流2小時，允許冷卻過夜，並且傾倒入甲醇(1 L)中。藉由過濾收集所生成的沉澱，用甲醇洗滌，並且在真空下乾燥。將所生成的橙色固體(10.0 g)轉移到一乾Schlenk燒瓶中，該燒瓶中具有1,1,1,2,2,2-六丁基二錫烷(16.0 g，27.6 mmol)、三-o-甲苯基膦(1.60 g，5.26 mmol)以及三(二苯亞甲基丙酮)二鈀(1.20 g，1.31 mmol)。用氮氣來泵填充該燒瓶三次。添加無水甲苯(60 mL)並且將該反應加熱到90℃持續24小時。在冷卻之後，將該反應混合物用己烷洗脫、通過一c鹽塞過濾，並且在減壓條件下去除該溶劑。將該粗產物藉由柱層析法(矽膠)進行純化：將該第一帶用己烷/二氯甲烷(10：1)進行洗脫，並且在蒸發時給出了一黃色油狀物(純6)。將該第二帶用己烷/二氯甲烷(1：1)進行洗脫並且蒸發以給出5，為一黃色固體(3.87 g，4.34 mmol，用NDA總產率為23%)。將該黃色的初餾分進一步藉由柱層析法(矽膠，10：1己烷/甲苯)進行純化以便產生純的6，一黃色油(1.25 g，1.06 mmol，用NDA產率為6%)。
5的數據： 1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.95(s,1H),8.70(d,J=7.6 Hz,1H),8.67(d,J=7.7 Hz,1H),4.18(m,4H),1.78-1.64(m,4H),1.58-1.45(m,6H),1.40-1.15 (m,48 H),0.90-0.82(m,15H).13C{1H}NMR(100 MHz,CDCl3)δ 164.90,163.60,163.09,163.02,155.98,138.63,131.65,130.22,130.12,126.82,126.71,126.69,125.96,123.62,40.98,40.91,31.89,31.57,28.61,28.52,29.48,29.33,29.20,29.10,28.12,28.06,27.39,27.11,26.99,22.67,14.09,13.70,11.57(推測由於重疊，未觀察到五個脂肪族共振).MS(MALDI)m/z 893.5(7%,M+),835.4(100 %,M-(C4H9)+)。對C50H80N2O4Sn計算分析：C,67.33；H,9.04；N,3.14。發現：C,67.40；H,9.03；N,3.13。
6的數據： 1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ 8.93(s,2H),4.19(t,J=7.2 Hz,4H),1.71(quint.,J=7.3 Hz,4H),1.53-1.46(m,12H),1.57-1.42(m,12H),1.42-1.02(m,60H),0.94-0.76(m,24H).13C{1H}NMR(75 MHz,CDCl3)δ 165.11,163.82,154.60,138.04,131.84,126.89,123.10,40.93,31.90,29.64,29.62,29.50,29.38,29.34,29.23,28.12,27.41,27.04,22.67,14.10,13.72,11.52((推測由於重疊，未觀察到脂肪族共振).MS(MALDI)m/z 1066.4(M-(C4H9)2 2+)，對C62H106N2O4Sn2計算分析：C,63.06；H,9.05；N,2.37。發現：C,62.87；H,9.09；N,2.32。

Claims (19)

  1. 一種萘二醯亞胺(NDI)化合物，包括至少一個鍵合到該NDI化合物的萘芯(core)上的甲錫烷基取代基。
  2. 如申請專利範圍第1項之化合物，該化合物由以下結構表示： 其中R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、或烷氧基基團中的一或多個所取代；R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代，或者R2、R3、以及R4中的一或多個可隨意地為Sn(R5)3；並且R5係一烷基或芳基基團。
  3. 如申請專利範圍第2項之化合物，其中R2和R4獨立地選自：氫、氟、以及氰基；並且 R3獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團和Sn(R5)3中的一或多個所取代，其中R5係如前面定義的。
  4. 如申請專利範圍第1項之化合物，該化合物係一由以下結構表示的一甲錫烷基(mono-stannyl)NDI化合物： 其中g)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代，h)R2、R3、以及R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且i)R5係一烷基或芳基基團。
  5. 如申請專利範圍第1項之化合物，該化合物係一由以下結構表示的二甲錫烷基(bis-stannyl)NDI化合物： 其中d)R1和R1’係獨立地選自一個C1-C30之直鏈的、支鏈的、或環狀烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、或烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由鹵化物、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；e)R2和R4獨立地選自氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、全氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代；並且f)R5係一烷基或芳基基團。
  6. 一種組合物，包括至少一種如申請專利範圍第1到5項中任一項所定義的萘二醯亞胺(NDI)化合物。
  7. 一種方法，包括：使至少一種第一萘二醯亞胺(NDI)先質化合物與至少一種錫試劑進行反應以便形成至少一種第一NDI反應產物化合物，該反應產物化合物包括至少一個鍵合到該 NDI化合物的萘芯上的甲錫烷基取代基。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該錫試劑係一有機錫試劑。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之方法，其中該錫試劑包括六烷基二錫試劑或六芳基二錫試劑中的一或多種。
  10. 如申請專利範圍第7到9項中任一項之方法，其中該錫試劑不是一種鹵化的錫試劑。
  11. 如申請專利範圍第7到10項中任一項之方法，其中在該反應步驟中僅使一種NDI先質化合物與至少一種錫試劑發生反應。
  12. 如申請專利範圍第7到11項中任一項之方法，其中該第一NDI反應產物化合物包括一或兩個甲錫烷基取代基。
  13. 如申請專利範圍第7到12項中任一項之方法，其中該第一NDI反應產物包括以下結構： 其中X係H、R3或甲錫烷基取代基Sn(R5)3；其中R1、R1’、R2、R3、R4以及R5中的每個係如前面所定義的。
  14. 如申請專利範圍第7到13項中任一項之方法，其中該第一NDI反應產物包括具有以下結構的一混合物： 其中X係H或R3；並且： 其中X係Sn(R5)3。
  15. 如申請專利範圍第7到14項中任一項之方法，其中該反應步驟在至少一種金屬催化劑存在的情況下進行。
  16. 如申請專利範圍第7到15項中任一項之方法，進一步包括藉由層析法將該等甲錫烷基NDI反應產物進行分離。
  17. 如申請專利範圍第7到16項中任一項之方法，該方法係一用於製造如申請專利範圍第1到5項中任一項之化合物或者如申請專利範圍第6項之組合物的方法，並且該方法包括以下步驟：(a)提供或獲得一由以下結構表示的一單體的萘二醯亞胺先質化合物： 其中LG係鹵素；(b)使該單體的萘二醯亞胺先質化合物與一具有(R5)3Sn-Sn(R5)3結構的化合物在一催化劑的存在下發生反應，其中R5係一烷基或芳基基團，以形成至少一些萘二醯亞胺有機錫化合物，其中R1和R1’係如前面定義的，R2、R3、以及R4獨立地選自：氫、鹵化物、或一獨立地選自以下各項的C1-C30有機基團：氰基、直鏈的、支鏈的、或環狀的烷基、氟烷基、芳基、雜芳基、烷基-芳基、以及烷基-雜芳基的基團，該基團可隨意地由氟、氰基、烷基、烷氧基基團中的一或多個所取代。
  18. 一種如申請專利範圍第1到5項中任一項之有機錫化合物或如申請專利範圍第6項之組合物或如申請專利範圍第17項之方法製造的化合物或組合物之用途，其中該用途係形成一低聚物或聚合物。
  19. 一種如申請專利範圍第18項形成的聚合物的低聚物在一OLED、OPV、OFET、或感測裝置中作為一半導體的低聚物或聚合物的用途。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012098439A1 (en) * 2011-01-17 2012-07-26 Jawaharlal Nehru Centre For Advanced Scientific Research Self assembly of naphthalene diimide derivatives and process thereof
KR20140024377A (ko) * 2011-04-15 2014-02-28 조지아 테크 리서치 코포레이션 나프탈렌 디이미드의 스탄닐 유도체와 관련 조성물 및 방법
EP2794609A4 (en) * 2011-12-22 2015-05-20 Chinese Acad Inst Chemistry REACTION PRODUCTS OF STANNYL DERIVATIVES FROM NAPHTHALINDIIMIDES WITH RYLENE COMPOUNDS
US9006568B2 (en) 2012-02-15 2015-04-14 Phillips 66 Company Synthesis of photovoltaic conjugated polymers
KR101468942B1 (ko) * 2012-11-13 2014-12-08 경상대학교산학협력단 신규한 나프탈렌 다이이미드를 포함하는 중합체 및 이를 이용한 유기 전자 소자
US9691986B2 (en) 2012-12-03 2017-06-27 Solarmer Energy, Inc. Furan and selenophene derivatized benzo [1,2-b:4,5-b′] dithiophene-thienothiophene based conjugated polymers for high-efficiency organic solar cells
TWI658120B (zh) * 2013-03-07 2019-05-01 日商Dic 股份有限公司 有機薄膜、其製造方法、使用其的有機半導體元件及有機電晶體
EP2808373A1 (en) 2013-05-29 2014-12-03 Solvay SA Semiconductor materials on the basis of rylene diimide derivatives or napththalene derivatives, and polymers and semiconductor devices comprising said materials
KR101526169B1 (ko) * 2013-07-31 2015-06-10 경상대학교산학협력단 신규한 전자 끌게-주게-끌게 형의 나프탈렌 다이이미드 저분자 및 이를 이용한 유기전자소자
KR102331588B1 (ko) 2014-05-12 2021-11-30 캐패시터 사이언시스 인코포레이티드 에너지 저장 디바이스 및 이의 생산 방법
US20170301477A1 (en) 2016-04-04 2017-10-19 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10340082B2 (en) 2015-05-12 2019-07-02 Capacitor Sciences Incorporated Capacitor and method of production thereof
US10319523B2 (en) 2014-05-12 2019-06-11 Capacitor Sciences Incorporated Yanli dielectric materials and capacitor thereof
US10347423B2 (en) 2014-05-12 2019-07-09 Capacitor Sciences Incorporated Solid multilayer structure as semiproduct for meta-capacitor
WO2016156546A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Sony Corporation Specific n and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes
CN107531637B (zh) * 2015-03-31 2021-10-22 索尼公司 用于在有机光电二极管中的有机光电转换层的n和p活性材料
US9932358B2 (en) * 2015-05-21 2018-04-03 Capacitor Science Incorporated Energy storage molecular material, crystal dielectric layer and capacitor
US10600574B2 (en) 2015-10-21 2020-03-24 Capacitor Sciences Incorporated Organic compound, crystal dielectric layer and capacitor
US10636575B2 (en) 2016-02-12 2020-04-28 Capacitor Sciences Incorporated Furuta and para-Furuta polymer formulations and capacitors
US9978517B2 (en) 2016-04-04 2018-05-22 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10566138B2 (en) 2016-04-04 2020-02-18 Capacitor Sciences Incorporated Hein electro-polarizable compound and capacitor thereof
US10153087B2 (en) 2016-04-04 2018-12-11 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
CN106045998B (zh) * 2016-05-19 2018-01-30 南京工业大学 一种高稳定性的n型半导体材料萘二酰亚胺衍生物化合物、制备方法和应用
US10395841B2 (en) 2016-12-02 2019-08-27 Capacitor Sciences Incorporated Multilayered electrode and film energy storage device
JP2020504711A (ja) 2016-12-21 2020-02-13 バイオセリックス， インコーポレイテッド タンパク質を標的とすることにおいて使用するための、チエノピロール誘導体、その組成物、方法、および使用
WO2019023021A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Phillips 66 Company SYNTHESIS OF A 1,2,5,6-NAPHTHALENEDIIMIDE MONOMER
JP7308489B2 (ja) * 2018-03-22 2023-07-14 国立大学法人大阪大学 化合物、化合物の前駆体、化合物を含む有機半導体材料、および有機半導体材料を含む有機電子デバイス
GB201814093D0 (en) * 2018-08-30 2018-10-17 Univ Court Univ Of Glasgow Photochromic and electrochromic compounds
WO2020201405A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Rivus Ab Redox flow battery and new compounds useful therein
CN113121534B (zh) * 2021-01-27 2022-06-07 中国科学院长春应用化学研究所 基于萘二酰亚胺单元的有机小分子电子传输材料及其应用

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT853083E (pt) * 1997-01-06 2001-12-28 Pfizer Composto de piridilfurano e piridiltiofeno e sua utilizacao farmaceutica
KR100861434B1 (ko) 2004-03-29 2008-10-02 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 신규 화합물 및 그 화합물을 사용한 유기 엘렉트로닉스소자
WO2007146250A2 (en) 2006-06-12 2007-12-21 Northwestern University Naphthalene-based semiconductor materials and methods of preparing and use thereof
US8399670B2 (en) 2007-05-09 2013-03-19 Yeda Research And Development Co.Ltd Selective bromination of perylene diimides and derivatives thereof under mild conditions
KR101529358B1 (ko) 2008-02-05 2015-06-16 바스프 에스이 나프탈렌-이미드 반도체 중합체
JP2009215279A (ja) * 2008-02-13 2009-09-24 Osaka Univ 分岐型化合物、これを用いた有機薄膜及び有機薄膜素子
WO2009144205A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 Basf Se Rylene-based semiconductor materials and methods of preparation and use thereof
CN102460758B (zh) 2009-04-06 2015-04-01 肯塔基州研究基金会大学 半导体化合物和包含该半导体化合物的设备
CN102422449B (zh) * 2009-05-11 2014-01-29 大日精化工业株式会社 有机半导体材料、有机半导体薄膜以及有机薄膜晶体管
US20110079773A1 (en) 2009-08-21 2011-04-07 Wasielewski Michael R Selectively Functionalized Rylene Imides and Diimides
US8212243B2 (en) 2010-01-22 2012-07-03 Eastman Kodak Company Organic semiconducting compositions and N-type semiconductor devices
US8309394B2 (en) 2010-01-22 2012-11-13 Eastman Kodak Company Method of making N-type semiconductor devices
WO2011134959A1 (en) 2010-04-27 2011-11-03 University Of Princeton Remote n-doping of organic thin film transistors
US8314265B2 (en) 2010-04-30 2012-11-20 Eastman Kodak Company Aromatic amic acids or amic esters and compositions
US8530270B2 (en) 2010-04-30 2013-09-10 Eastman Kodak Company Methods of preparing semiconductive compositions and devices
US20110269966A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Deepak Shukla Semiconducting articles
US8411489B2 (en) 2010-04-30 2013-04-02 Eastman Kodak Company Semiconducting devices and methods of preparing
CN102329414B (zh) * 2010-07-12 2012-10-10 海洋王照明科技股份有限公司 含环戊二烯二噻吩-萘四羧酸二酰亚胺共轭聚合物及其制备方法和应用
KR20140024377A (ko) * 2011-04-15 2014-02-28 조지아 테크 리서치 코포레이션 나프탈렌 디이미드의 스탄닐 유도체와 관련 조성물 및 방법
EP2794609A4 (en) * 2011-12-22 2015-05-20 Chinese Acad Inst Chemistry REACTION PRODUCTS OF STANNYL DERIVATIVES FROM NAPHTHALINDIIMIDES WITH RYLENE COMPOUNDS

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