TW202402763A - 新穎化合物、共軛系高分子及其製造方法、製膜用組合物、有機薄膜、及有機半導體元件 - Google Patents
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Abstract
本公開的化合物係以下述通式(1)所表示之化合物,
Description
本發明係關於具有茚并芴硫族二唑(Indenofluoreno chalcogenadiazole)骨架之新穎化合物、包含該骨架作為結構單元之共軛系高分子與其製造方法、以及製膜用組合物、有機薄膜及有機半導體元件。
共軛系有機化合物係作為能用於有機薄膜太陽電池、有機薄膜電晶體、有機EL等之有機半導體而為人所知。共軛系有機化合物具有省能量、低成本、有機溶劑可溶性、輕量、可撓性等無機化合物沒有的特徵,而亦可被使用作為應用於印刷電子學(Printed electronics)之塗佈材料(專利文獻1)。
其中,多為以由靜電相互作用所導致之分子間相互作用的增大或吸收區域的擴張為目的之施體-受體(D-A)型聚合物的開發例。在非專利文獻1中,記載具有萘并雙噻二唑(naphthobisthiadiazole)骨架之D-A型聚合物。在非專利文獻2中,記載具有蒽并雙噻二唑(anthrabisthiadiazole)骨架之D-A型聚合物。在專利文獻2中,記載具有雙(噻吩環戊烷)苯并噻二唑(bis(thienocyclopenta) benzothiadiazole)骨架之D-A型聚合物。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-59668號公報
[專利文獻2] 日本特開2012-503045號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1] Journal of the American Chemical Society,134卷,3498-3507頁,2012年。
[非專利文獻2] Macromolecules,51卷,5473-5484頁,2018年。
[發明所欲解決的問題]
對於用於有機半導體的材料之共軛系高分子,要求高載子移動率、高耐熱性、高大氣穩定性及高溶解性等特性,但在以往的共軛系高分子中,未見到同時具有此等特性者。
因此,本發明之目的在於提供同時具有高載子移動率、高耐熱性、高大氣穩定性及高溶解性之新的共軛系高分子、該高分子的製造方法、包含該高分子之製膜用組合物、包含該高分子之有機薄膜、包含該高分子之有機半導體元件及有機薄膜電晶體元件。
[用以解決問題的手段]
為了解決上述問題,本發明人進行專心致志探討,結果發現包含茚并芴硫族二唑骨架作為結構單元之共軛系高分子會表現高載子移動率、高溶解性、高耐熱性、高大氣穩定性及高製膜性。包含該茚并芴硫族二唑骨架作為結構單元之共軛系高分子以及賦予該高分子之單體為新穎物質,其製造方法亦未被報導。又,亦無該高分子的溶解性及耐熱性等各物性以及其載子移動率的報告例。再者,一併發現使用包含該高分子之製膜用組合物可簡便地將有機薄膜進行製膜,以及使用該有機薄膜所作成之有機薄膜電晶體元件會穩定地驅動,進而完成本發明。
亦即,本發明係由以下的要旨所構成。
[要旨1]
一種以下述通式(1)所表示之化合物。
[化1]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子(chalcogen atom)。M
1及M
2各自獨立地表示選自由氫原子、鹵素原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。)。
[要旨2]
一種共軛系高分子,其係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化2]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。)
[化3]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。)。
[要旨3]
一種共軛系高分子的製造方法,其使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-B)所表示之單體進行反應,
[化4]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化5]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-B及M
4-B各自獨立地表示含有硼的基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化6]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化7]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
[要旨4]
一種共軛系高分子的製造方法,其使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-Sn)所表示之單體進行反應,
[化8]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化9]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-Sn及M
4-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化10]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化11]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
[要旨5]
一種共軛系高分子的製造方法,其使以下述通式(mono-B)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應,
[化12]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-B及M
2-B各自獨立地表示含有硼的基。)
[化13]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-hal及M
4-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化14]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化15]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
[要旨6]
一種共軛系高分子的製造方法,其使以下述通式(mono-Sn)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應,
[化16]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-Sn及M
2-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)
[化17]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-hal及M
4-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化18]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化19]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
[要旨7]
一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-H)所表示之單體進行反應,
[化20]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化21]
(式中,X表示可被碳數1至50的烷基或碳數1至50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之二價的結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化22]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化23]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
[發明功效]
本發明的共軛系高分子為同時具有高載子移動率、高耐熱性、高大氣穩定性及高溶解性之有機半導體,並可效率佳地驅動將此作為活性層之有機薄膜電晶體元件。
以下,針對本發明的實施的形態詳細地進行說明。但是,本發明並不受限於此,在所敘述之範圍內能進行各種變更,將不同實施形態與分別公開之技術手段進行適當組合所得之實施形態亦被包含在本發明的技術範圍中。此外,在本說明書中,只要未特別記載,則表示數值範圍之「P~Q」意指「P以上且Q以下」。
[化合物]
本發明的一實施形態之化合物(在本說明書中,有時亦稱為「本實施形態的化合物」)係以通式(1)所表示之化合物。
[化24]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1及M
2各自獨立地表示選自由氫原子、鹵素原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。)。
作為以R
1、R
2、R
3、R
4、R
5及R
6所表示之碳數1~50的烷基,可為直鏈狀、分支狀或環狀中的任一者,並可例示:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、三十基、三十一基、三十二基、三十三基、三十四基、三十五基、三十六基、四十基、四十一基、四十二基、四十三基、四十四基、五十基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二基、2-癸基十四基、2-十二基十四基、2-十二基十六基、2-十四基十六基、3-癸基十五基、3-十二基十七基、3-十四基十九基、4-癸基十六基、4-十二基十八基、4-十四基二十基等分支狀烷基;環戊基、環己基等環狀烷基。
作為以R
1、R
2、R
3及R
4所表示之烷基,由本實施形態的化合物的溶解性變高之點而言,較佳為碳數1~34的烷基,更佳為碳數1~20的烷基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二基或12-丁基十八基,又更佳為癸基或十六基。
R
1及R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。作為該環,可例示環丙烷-1,1-二基、環丁烷-1,1-二基、環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、環庚烷-1,1-二基、環辛烷-1,1-二基、茚-1,1-二基、茀-9,9-二基等。由本實施形態的化合物的溶解性變得更高之點而言,該環較佳為環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、茚-1,1-二基或茀-9,9-二基,更佳為環己烷-1,1-二基或茀-9,9-二基。
R
3及R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。作為該環,可例示環丙烷-1,1-二基、環丁烷-1,1-二基、環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、環庚烷-1,1-二基、環辛烷-1,1-二基、茚-1,1-二基、茀-9,9-二基等。由本實施形態的化合物的溶解性變得更高之點而言,該環較佳為環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、茚-1,1-二基或茀-9,9-二基,更佳為環己烷-1,1-二基或茀-9,9-二基。
由使用本實施形態的化合物之共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
5及R
6較佳為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,更佳為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基,再佳為氫原子、氟原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基或2-辛基十二基。其中,由載子移動率變得更高之點而言,R
5及R
6又更佳為氫原子。
作為以J
1及J
2所表示之硫族元素原子,由本實施形態的化合物的溶解性變高之點而言,較佳為氧原子、硫原子或硒原子,更佳為氧原子或硫原子,再佳為硫原子。
作為以M
1及M
2所表示之鹵素原子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作為以M
1及M
2所表示之含有硼的基,可例示二氫硼基(dihydroboryl group)、二烷氧基硼基等。
作為以M
1及M
2所表示之含有錫的基,可例示三烷基錫基(trialkylstannyl group)、二烷基芳基錫基、烷基二芳基錫基、三芳基錫基等。
由本實施形態的化合物成為反應性良好的單體之點而言,M
1及M
2較佳為氫原子、溴原子、碘原子、含有硼的基或含有錫的基,更佳為氫原子、溴原子、碘原子、二氫硼基、二烷氧基硼基或三烷基錫基,再佳為溴原子。
作為本實施形態的化合物,可例示以下的化合物等,但本發明不受限於此等。式中,n可相同或相異,並表示1~50的自然數。x可相同或相異,並表示2~24的自然數。y可相同或相異,並表示1~24的自然數。z可相同或相異,並表示1~20的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的化合物的例子。
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
[化49]
[化50]
[化51]
[化52]
[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
[化64]
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
[化78]
[化79]
[化80]
[化81]
[化82]
[化83]
[化84]
[化85]
[化86]
[化87]
[化88]
[化89]
[化90]
[化91]
[化92]
[化93]
[化94]
[化95]
[化96]
[化97]
[化98]
[化99]
[化100]
[化101]
[化102]
[化103]
[化104]
[化105]
[化106]
[化107]
[化108]
[化109]
[化110]
[化111]
[化112]
[化113]
[化114]
[化115]
[化116]
[化117]
[化118]
[化119]
[化120]
[化121]
[化122]
[化123]
[化124]
[化125]
[化126]
[化127]
[化128]
[化129]
[化130]
[化131]
[化132]
[化133]
[化134]
[化135]
[化136]
[化137]
[化138]
[化139]
[化140]
[化141]
[化142]
[化143]
[化144]
[化145]
[化146]
[化147]
[化148]
[化149]
[化150]
[化151]
[化152]
[化153]
[化154]
[化155]
[化156]
[化157]
[化158]
[化159]
[化160]
[化161]
[化162]
[化163]
[化164]
[化165]
[化166]
[化167]
[化168]
[化169]
[化170]
前述式中,C
nH
2n + 1、C
xH
2x + 1及C
yH
2y + 1表示直鏈狀烷基。
作為本實施形態的化合物,由使用該化合物之共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,較佳為以式(mono-hal-1)~式(mono-hal-6)、式(mono-hal-1-n6)~式(mono-hal-3-n20)或式(mono-hal-4-n6)~式(mono-hal-6-n20)所表示之任一化合物,更佳為以式(mono-hal-1-n6)、式(mono-hal-1-n7)、式(mono-hal-1-n8)、式(mono-hal-1-n9)、式(mono-hal-1-n10)、式(mono-hal-1-n11)、式(mono-hal-1-n12)、式(mono-hal-1-n13)、式(mono-hal-1-n14)、式(mono-hal-1-n15)、式(mono-hal-1-n16)、式(mono-hal-1-n17)、式(mono-hal-1-n18)、式(mono-hal-1-n19)、式(mono-hal-1-n20)、式(mono-hal-4-n6)、式(mono-hal-4-n7)、式(mono-hal-4-n8)、式(mono-hal-4-n9)、式(mono-hal-4-n10)、式(mono-hal-4-n11)、式(mono-hal-4-n12)、式(mono-hal-4-n13)、式(mono-hal-4-n14)、式(mono-hal-4-n15)、式(mono-hal-4-n16)、式(mono-hal-4-n17)、式(mono-hal-4-n18)、式(mono-hal-4-n19)或式(mono-hal-4-n20)所表示之任一化合物,再佳為以式(mono-hal-1-n6)、式(mono-hal-1-n7)、式(mono-hal-1-n8)、式(mono-hal-1-n9)、式(mono-hal-1-n10)、式(mono-hal-1-n11)、式(mono-hal-1-n12)、式(mono-hal-1-n13)、式(mono-hal-1-n14)、式(mono-hal-1-n15)、式(mono-hal-1-n16)、式(mono-hal-1-n17)、式(mono-hal-1-n18)、式(mono-hal-1-n19)或式(mono-hal-1-n20)所表示之任一化合物,又再佳為以式(mono-hal-1-n8)、式(mono-hal-1-n9)、式(mono-hal-1-n10)、式(mono-hal-1-n11)、式(mono-hal-1-n12)、式(mono-hal-1-n14)、式(mono-hal-1-n15)、式(mono-hal-1-n16)或式(mono-hal-1-n18)所表示之任一化合物。
[化合物的製造方法]
接著,針對本實施形態的化合物的製造方法進行說明。本實施形態的化合物的製造方法係如同以下所示之製造步驟(a)、(b)所示。
<製造步驟(a)>
製造步驟(a)係以下方法:使用有機金屬試劑等鹼而產生與以通式(int-1)所表示之化合物對應之陰離子種,並使其與鹵化烷基進行反應,藉此製造以通式(mono-H)所表示之化合物。
[化171]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。R
A及R
B表示氫原子或碳數1至50的烷基。R
A與R
B可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。)。
作為以R
A及R
B所表示之碳數1~50的烷基,可為直鏈狀、分支狀或環狀中的任一者,可例示:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、三十基、三十一基、三十二基、三十三基、三十四基、三十五基、三十六基、四十基、四十一基、四十二基、四十三基、四十四基、五十基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二基、2-癸基十四基、2-十二基十四基、2-十二基十六基、2-十四基十六基、3-癸基十五基、3-十二基十七基、3-十四基十九基、4-癸基十六基、4-十二基十八基、4-十四基二十基等分支狀烷基;環戊基、環己基等環狀烷基。
作為以通式(int-1)所表示之化合物,可例示以下的化合物等,但本發明並未受限於此等。式中,n可相同或相異,並表示1~50的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的化合物的例子。
[化172]
[化173]
[化174]
[化175]
[化176]
[化177]
[化178]
[化179]
[化180]
[化181]
[化182]
[化183]
[化184]
[化185]
[化186]
[化187]
前述式中,C
nH
2n + 1表示直鏈狀烷基。
製造步驟(a)所使用之以通式(int-1)所表示之化合物並不受限於所述取得方法,亦能藉由適當組合習知的有機合成反應而製造。例如可將本說明書所記載之合成參考例1~15作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
作為鹼,只要為不使以通式(int-1)所表示之化合物分解地產生陰離子種者則未被特別限定,具體而言,可例示:氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀等金屬氫化物;三級丁醇鋰、三級丁醇鈉、三級丁醇鉀等金屬烷氧化物;1,8-二吖雙環[5.4.0]-7-十一烯(DBU)、1,5-二吖雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,4-二吖雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)等有機鹼;1,1-二甲基丙基氯化鎂、sec-丁基氯化鎂、tert丁基氯化鎂、異丙基氯化鎂、異丙基溴化鎂等金屬鎂試劑(Grignard試劑);二異丙基胺基鋰(LDA,Lithium diisopropylamide)、二環己基胺基鋰、2,2,6,6-四甲基呱啶基鋰、2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物等金屬氨化物(metal amide);雙(三甲基矽基)胺基鋰(別名:六甲基二矽胺化鋰(lithium hexamethyldisilazide))、雙(三甲基矽基)胺基鈉(別名:六甲基二矽胺化鈉)、雙(三甲基矽基)胺鉀(別名:六甲基二矽胺化鉀)等矽胺(silazide)等,由反應產率佳之點而言,較佳為使用氫化鈉、三級丁醇鈉、三級丁醇鉀、二異丙基胺基鋰或2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物,更佳為氫化鈉、三級丁醇鈉、三級丁醇鉀或二異丙基胺基鋰。
鹼的使用量並無特別限制,由反應產率佳之點而言,相對於以通式(int-1)所表示之化合物1莫耳當量,較佳為2.0~10.0莫耳當量,更佳為2.0~6.0莫耳當量。
作為鹵化烷基,可例示:氯甲烷、氯乙烷、1-氯丙烷、1-氯丁烷、1-氯戊烷、1-氯己烷、1-氯庚烷、1-氯辛烷、1-氯壬烷、1-氯癸烷、1-氯十一烷、1-氯十二烷、1-氯十三烷、1-氯十四烷、1-氯十五烷、1-氯十六烷、1-氯十七烷、1-氯十八烷、1-氯十九烷、1-氯二十烷等氯烷烴;溴甲烷、溴乙烷、1-溴丙烷、1-溴丁烷、1-溴戊烷、1-溴己烷、1-溴庚烷、1-溴辛烷、1-溴壬烷、1-溴癸烷、1-溴十一烷、1-溴十二烷、1-溴十三烷、1-溴十四烷、1-溴十五烷、1-溴十六烷、1-溴十七烷、1-溴十八烷、1-溴十九烷、1-溴二十烷等溴烷烴;碘甲烷、碘乙烷、1-碘丙烷、1-碘丁烷、1-碘戊烷、1-碘己烷、1-碘庚烷、1-碘辛烷、1-碘壬烷、1-碘癸烷、1-碘十一烷、1-碘十二烷、1-碘十三烷、1-碘十四烷、1-碘十五烷、1-碘十六烷、1-碘十七烷、1-碘十八烷、1-碘十九烷、1-碘二十烷等碘烷烴等,由反應產率佳之點而言,較佳為溴烷烴或碘烷烴,更佳為碘烷烴。
鹵化烷基的使用量並無特別限制,由反應產率佳之點而言,相對於以通式(int-1)所表示之化合物1莫耳當量,較佳為2.0~12.0莫耳當量,更佳為2.0~8.0莫耳當量。
製造步驟(a)可在溶劑中實施。作為可使用的溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示:己烷、庚烷、癸烷、十三烷等脂族烴溶劑;二異丙醚、二丁醚、環戊基甲醚(CPME)、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃、1,4-二㗁烷、1,2-二甲氧乙烷等醚溶劑;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯(mesitylene)、四氫萘等芳香族烴溶劑;碳酸伸乙酯、丙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、碳酸甲乙酯(ethyl methyl carbonate)、4-氟碳酸伸乙酯等碳酸酯溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、γ-內酯等酯溶劑;N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、N-甲基吡咯啶酮(NMP)等醯胺溶劑;N,N,N’,N’-四甲基脲(TMU)、N,N’-二甲基丙烯脲(DMPU)等脲溶劑;二甲亞碸(DMSO)等亞碸溶劑;甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、辛醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、2,2,2-三氟乙醇等醇溶劑;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、氯苯、o-二氯苯(DCB)等鹵素溶劑;雙(2,2,2-三氟乙基)=N,N-二異丙基氨基磷酸酯(PF-37)、磷酸=參(2,2,2-三氟乙基)(TFEP)等氟溶劑;硝基甲烷;水;等,可將此等以任意的比例進行混合而使用。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為脂族烴溶劑、醚溶劑、芳香族烴溶劑、脂族烴溶劑與醚溶劑的混合溶劑、或脂族烴溶劑與芳香族烴溶劑的混合溶劑,更佳為醚溶劑,再佳為THF。
溶劑的使用量並無特別限制,相對於所使用之化合物(以通式(int-1)所表示之化合物)的重量,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍,更佳為在0.001~10mL/mg的範圍,再佳為在0.005~1.0mL/mg的範圍。
由反應產率佳之點而言,製造步驟(a)較佳為在氬氣或氮氣等惰性氣體環境下進行。
製造步驟(a)可在適當選自-80℃~100℃之溫度中實施,由反應產率佳之點而言,較佳為在適當選自-50℃~50℃之溫度中實施,更佳為在適當選自-30℃~30℃之溫度中實施。
反應時間雖依據所使用之化合物(以通式(int-1)所表示之化合物)以及溶劑及反應溫度而異,但較佳為0.1~100小時,更佳為1~48小時。
以通式(mono-H)所表示之化合物係藉由在製造步驟(a)結束後進行一般處理而得。因應需要,可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、再結晶、管柱層析法、製備級HPLC(preparative HPLC)、索氏萃取法(Soxhlet extraction)等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在精製有機化合物時使用之泛用手段而進行精製。
作為由製造步驟(a)所得之以通式(mono-H)所表示之化合物,可例示以下的化合物等,但本發明並未受限於此等。式中,n可相同或相異,並表示1~50的自然數。x可相同或相異,並表示2~24的自然數。y可相同或相異,並表示1~24的自然數。z可相同或相異,並表示1~20的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的化合物的例子。
[化188]
[化189]
[化190]
[化191]
[化192]
[化193]
[化194]
[化195]
[化196]
[化197]
[化198]
[化199]
[化200]
[化201]
[化202]
[化203]
[化204]
[化205]
[化206]
[化207]
[化208]
[化209]
前述式中,C
nH
2n + 1、C
xH
2x + 1及C
yH
2y + 1表示直鏈狀烷基。
<製造步驟(b)>
製造步驟(b)係以下方法:藉由使以通式(mono-H)所表示之化合物與鹵化劑進行作用,而製造為本實施形態的化合物之以通式(mono-hal)所表示之化合物。
[化210]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2、M
1-hal及M
2-hal表示與前述同樣的意義。)。
作為鹵化劑,可例示:碘、氫碘酸、N-碘琥珀醯亞胺、三甲基碘矽烷、N-碘鄰苯二甲醯亞胺、四甲基二氯碘酸銨、苄基三甲基二氯碘酸銨、N-碘糖精、雙(吡啶)碘鎓四氟硼酸鹽、雙(2,4,6-三甲基吡啶)碘鎓六氟磷酸鹽、1-氯-2-碘乙烷、吡啶單氯化碘、1,3-二碘-5,5-二甲基乙內醯脲、N,N-二甲基-N-(甲硫基亞甲基)碘化銨、四碘化碳等碘化劑;溴、氫溴酸、N-溴琥珀醯亞胺、1,2-二溴-1,1,2,2-四氯乙烷、三甲基溴矽烷、N-溴鄰苯二甲醯亞胺、四丁基三溴化銨、N-溴糖精、雙(2,4,6-三甲基吡啶)溴鎓六氟磷酸鹽、三溴化吡啶鎓(pyridinium bromide perbromide)、4-二甲基胺基三溴化吡啶鎓、N-溴乙醯胺、溴二甲基溴化鋶、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三溴化物、三溴化硼、三溴化磷、三甲基苯基三溴化銨、1,3-二溴-5,5-二甲基乙內醯脲、2,4,4,6-四溴-2,5-環己二烯酮、二溴異三聚氰酸、1,8-二吖雙環[5.4.0]-7-十一烯三氫溴酸、苄基三甲基三溴化銨、溴三氯甲烷、四溴化碳等溴化劑;草醯氯、甲氧基乙醯氯、甲磺醯氯、N-氯琥珀醯亞胺(N-chlorosuccinimide)、N-氯鄰苯二甲醯亞胺、三甲基氯矽烷(Trimethylsilyl chloride)、1,3-二氯-5,5-二甲基乙內醯脲、亞硫醯氯、苄基三甲基四氯碘酸銨、三氯化磷、五氯化磷、三聚氰氯(cyanuric chloride)、N-氯糖精、三氯甲磺醯氯、三氯三聚氰酸等氯化劑等,可將此等以任意的比例進行混合。由反應產率佳之點而言,較佳為溴化劑,再佳為溴或溴化氫。
鹵化劑的使用量並無特別限制,由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-H)所表示之化合物1莫耳當量,較佳為2.0~20莫耳當量,再佳為2.0~10莫耳當量。
製造步驟(b)可在溶劑中實施。作為可使用的溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示由製造步驟(a)所例示之溶劑。由反應產率佳之點而言,較佳為鹵素溶劑、酸性溶劑及此等的混合溶劑,再佳為氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、o-DCB、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、乙酸及此等的混合溶劑,又再佳為氯仿、氫溴酸及乙酸溶液的混合液。
溶劑的使用量並無特別限制,相對於所使用之化合物(以通式(mono-H)所表示之化合物)的重量,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍,更佳為在0.001~10mL/mg的範圍,再佳為在0.005~1.0mL/mg的範圍。
由反應產率佳之點而言,製造步驟(b)較佳為在氬氣或氮氣等惰性氣體環境下進行。
製造步驟(b)可在適當選自0℃~180℃之溫度中實施,由反應產率佳之點而言,較佳為可在適當選自20℃~160℃之溫度中實施,更佳為可在適當選自20℃~140℃之溫度中實施。
反應時間係依據所使用之化合物(以通式(mono-H)所表示之化合物)以及溶劑及反應溫度而異,但較佳為0.1~24小時,更佳為1~12小時。
以通式(mono-hal)所表示之化合物係藉由在製造步驟(b)結束後進行一般處理而得。因應需要,可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、再結晶、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在精製有機化合物時所使用之泛用的手段而進行精製。
作為由製造步驟(b)所得之以通式(mono-hal)所表示之化合物,可例示以前述式(mono-hal-1)~式(mono-hal-18)、式(mono-hal-1-n6)、式(mono-hal-1-n8)、式(mono-hal-1-n10)、式(mono-hal-1-n12)、式(mono-hal-1-n14)、式(mono-hal-1-n16)所表示之化合物等,但本發明並未受限於此等。
[共軛系高分子]
本發明的一實施形態之共軛系高分子(在本說明書中,有時亦稱為「本實施形態的共軛系高分子」)係由以通式(2)所表示之結構單元與以通式(3)所表示之結構單元所構成。
[化211]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1至50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1至50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。)。
[化212]
(式中,X表示可被碳數1至50的烷基或碳數1至50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。)。
作為以R
1、R
2、R
3、R
4、R
5及R
6所表示之碳數1~50的烷基,可為直鏈狀、分支狀或環狀中的任一者,可例示:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、三十基、三十一基、三十二基、三十三基、三十四基、三十五基、三十六基、四十基、四十一基、四十二基、四十三基、四十四基、五十基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二基、2-癸基十四基、2-十二基十四基、2-十二基十六基、2-十四基十六基、3-癸基十五基、3-十二基十七基、3-十四基十九基、4-癸基十六基、4-十二基十八基、4-十四基二十基等分支狀烷基;環戊基、環己基等環狀烷基。
作為以R
1、R
2、R
3及R
4所表示之烷基,由本實施形態的共軛系高分子的溶解性變得更高之點而言,較佳為碳數1~34的烷基,更佳為碳數1~20的烷基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基或2-辛基十二基,又更佳為癸基或十六基。
R
1及R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。作為該環,可例示環丙烷-1,1-二基、環丁烷-1,1-二基、環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、環庚烷-1,1-二基、環辛烷-1,1-二基、茚-1,1-二基、茀-9,9-二基等。由本實施形態的共軛系高分子的溶解性變得更高之點而言,該環較佳為環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、茚-1,1-二基或茀-9,9-二基,更佳為環己烷-1,1-二基或茀-9,9-二基。
R
3及R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。作為該環,可例示環丙烷-1,1-二基、環丁烷-1,1-二基、環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、環庚烷-1,1-二基、環辛烷-1,1-二基、茚-1,1-二基、茀-9,9-二基等。由本實施形態的共軛系高分子的溶解性變得更高之點而言,該環較佳為環戊烷-1,1-二基、環己烷-1,1-二基、茚-1,1-二基或茀-9,9-二基,更佳為環己烷-1,1-二基或茀-9,9-二基。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
5及R
6較佳為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,更佳為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基,再佳為氫原子、氟原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基或2-辛基十二基。其中,由載子移動率變高之點而言,R
5及R
6又再佳為氫原子。
作為以J
1及J
2所表示之硫族元素原子,由本實施形態的共軛系高分子的溶解性變得更高之點而言,較佳為氧原子、硫原子或硒原子,更佳為氧原子或硫原子,再佳為硫原子。
作為以通式(2)所表示之結構單元,由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,可例示以下所示之結構單元等,但本發明並未受限於此等。式中,n可相同或相異,並表示1~50的自然數。x可相同或相異,並表示2~24的自然數。y可相同或相異,並表示1~24的自然數。z可相同或相異,並表示1~20的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的結構單元的例子。
[化213]
[化214]
[化215]
[化216]
[化217]
[化218]
[化219]
[化220]
[化221]
[化222]
[化223]
[化224]
[化225]
[化226]
[化227]
[化228]
[化229]
[化230]
[化231]
[化232]
[化233]
[化234]
前述式中,C
nH
2n + 1、C
xH
2x + 1及C
yH
2y + 1表示直鏈狀烷基。
由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,以通式(2)所表示之結構單元較佳為以式(1-1)、式(1-2)、式(1-1-n6)~式(1-1-n20)或式(1-2-n6)~式(1-2-n20)所表示之任一結構單元,更佳為以式(1-1)或式(1-1-n6)~式(1-1-n20)所表示之任一結構單元,再佳為以式(1-1-n10)~式(1-1-n18)所表示之任一結構單元。
作為X,可例示可被碳數1~50的烷基或者碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基,具體而言,可列舉選自由以下述通式(4)~通式(23)所表示之連結基所組成之群組的二價的雜芳族環連結基。
[化235]
[化236]
[化237]
[化238]
[化239]
[化240]
[化241]
[化242]
[化243]
[化244]
[化245]
[化246]
[化247]
[化248]
[化249]
[化250]
[化251]
[化252]
[化253]
[化254]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。A
1及A
2各自獨立地表示硫族元素原子。A
3各自獨立地表示硫族元素原子、C(R
10)
2、C(H)(R
10)、Si(R
10)
2或NR
10。A
4各自獨立地表示硫族元素原子或NR
10。R
7表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。複數的R
7可相同或相異。R
8表示氫原子或碳數1~50的烷基。複數的R
8可相同或相異。R
9表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。複數的R
9可相同或相異。R
10表示碳數1~50的烷基。複數的R
10可相同或相異。R
11表示碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷硫基(thioalkyl)。R
12表示氫原子、氟原子、碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基。m表示1~3。p及q各自獨立地表示0或1。)。
由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,以通式(3)所表示之結構單元較佳為以通式(4)~通式(14)或通式(20)所表示之結構單元,更佳為以通式(5)、通式(7)~通式(11)或通式(20)所表示之結構單元。
作為以R
7、R
8、R
9、R
10、R
11及R
12所表示之碳數1~50的烷基,可為直鏈狀或分支狀中的任一者,可例示:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、三十基、三十一基、三十二基、三十三基、三十四基、三十五基、三十六基、四十基、四十一基、四十二基、四十三基、四十四基、五十基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基、2-辛基十二基、2-癸基十四基、2-十二基十四基、2-十二基十六基、2-十四基十六基、3-癸基十五基、3-十二基十七基、3-十四基十九基、4-癸基十六基、4-十二基十八基、4-十四基二十基等分支狀烷基。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
7較佳為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,更佳為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基,再佳為氫原子、氟原子或甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基或2-辛基十二基,又再佳為氫原子、氟原子或甲基、辛基或2-辛基十二基,特佳為氫原子。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
8較佳為氫原子或碳數1~34的烷基,更佳為氫原子或碳數1~20的烷基,再佳為氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基或2-辛基十二基,又再佳為氫原子、甲基、辛基或2-辛基十二基,特佳為氫原子。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
9較佳為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,更佳為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基,再佳為氫原子、氟原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基或2-辛基十二基,又再佳為氫原子、氟原子、甲基或己基,特佳為氫原子。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
10較佳為碳數1~34的烷基,更佳為碳數1~20的烷基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基或2-辛基十二基,又再佳為甲基或辛基。
作為以R
11所表示之烷基,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為碳數1~34的烷基,更佳為碳數1~20的烷基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基或2-辛基十二基,又再佳為甲基、丙基或己基。
作為以R
11所表示之碳數1~50的烷硫基,可例示甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十一硫基、十二硫基、十三硫基、十四硫基、十五硫基、十六硫基、十七硫基、十八硫基、十九硫基、二十硫基、2-乙基己硫基、2-甲基庚硫基、2-丙基己硫基、2-乙基庚硫基、2-甲基辛硫基、2-丁基己硫基、2-乙基辛硫基、2-甲基壬硫基、2-丁基庚硫基、2-丙基辛硫基、2-乙基壬硫基、2-戊基庚硫基、2-丁基辛硫基、2-丙基壬硫基、2-戊基辛硫基、2-丁基壬硫基、2-甲基癸硫基、2-己基辛硫基、2-戊基壬硫基、2-己基壬硫基、2-己基癸硫基、2-庚基壬硫基、2-辛基十二硫基等。由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為碳數1~34的烷硫基,更佳為碳數1~20的烷硫基,再佳為甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十一硫基、十二硫基、十三硫基、十四硫基、十五硫基、十六硫基、十七硫基、十八硫基、十九硫基、二十硫基、2-乙基己硫基、2-甲基庚硫基、2-丙基己硫基、2-乙基庚硫基、2-甲基辛硫基、2-丁基己硫基、2-乙基辛硫基、2-甲基壬硫基、2-丁基庚硫基、2-丙基辛硫基、2-乙基壬硫基、2-戊基庚硫基、2-丁基辛硫基、2-丙基壬硫基、2-戊基辛硫基、2-丁基壬硫基、2-甲基癸硫基、2-己基辛硫基、2-戊基壬硫基、2-己基壬硫基、2-己基癸硫基、2-庚基壬硫基或2-辛基十二硫基,又再佳為甲硫基或丙硫基。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
11較佳為碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷硫基,更佳為碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷硫基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十一硫基、十二硫基、十三硫基、十四硫基、十五硫基、十六硫基、十七硫基、十八硫基、十九硫基或二十硫基,又再佳為甲基、丙基、己基、甲硫基或丙硫基。
作為以R
12所表示之碳數1~50的烷基,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為碳數1~34的烷基,更佳為碳數1~20的烷基,再佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、2-己基辛基、2-己基癸基或2-辛基十二基,又再佳為甲基。
作為以R
12所表示之碳數1~50的烷氧基,可為直鏈狀或分支狀中的任一者,可例示甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、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、三十氧基、三十一氧基、三十二氧基、三十三氧基、三十四氧基、三十五氧基、三十六氧基、四十氧基、四十一氧基、四十二氧基、四十三氧基、四十四氧基、四十五氧基等直鏈狀烷氧基;異丙氧基、1-(2-甲基丙基)氧基、2-丁氧基、tert-丁氧基、2-乙基己氧基、3,7-二甲基辛氧基、2-癸基十四氧基、2-十二基十四氧基、2-十二基十六氧基、2-十四基十六氧基等分支狀烷氧基。由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為碳數1~34的烷氧基,更佳為碳數1~20的烷氧基,再佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、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、異丙氧基、1-(2-甲基丙基)氧基、2-丁氧基、tert-丁氧基、2-乙基己氧基或3,7-二甲基辛氧基,又再佳為甲氧基。
由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,R
12較佳為氫原子、氟原子、碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷氧基,更佳為氫原子、氟原子、碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷氧基,再佳為氫原子、氟原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、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、2-乙基己基、2-甲基庚基、2-丙基己基、2-乙基庚基、2-甲基辛基、2-丁基己基、2-乙基辛基、2-甲基壬基、2-丁基庚基、2-丙基辛基、2-乙基壬基、2-戊基庚基、2-丁基辛基、2-丙基壬基、2-戊基辛基、2-丁基壬基、2-甲基癸基、2-己基辛基、2-戊基壬基、2-己基壬基、2-己基癸基、2-庚基壬基、2-辛基十二基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、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、異丙氧基、1-(2-甲基丙基)氧基、2-丁氧基、tert-丁氧基、2-乙基己氧基或3,7-二甲基辛氧基,又再佳為氫原子、氟原子、甲基或甲氧基。
作為以A
1、A
2、A
3及A
4所表示之硫族元素原子,可例示氧原子、硫原子、硒原子。
作為以A
1所表示之硫族元素原子,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為氧原子、硫原子或硒原子,更佳為氧原子或硫原子,再佳為硫原子。
作為以A
2所表示之硫族元素原子,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為氧原子、硫原子或硒原子,更佳為氧原子或硫原子,再佳為硫原子。
作為A
3,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為硫原子、硒原子、C(R
10)
2、C(H)(R
10)、Si(R
10)
2或NR
10,更佳為C(R
10)
2、C(H)(R
10)、Si(R
10)
2或NR
10,再佳為C(R
10)
2或C(H)(R
10)。
作為A
4,由本實施形態的共軛系高分子的載子移動率變得更高之點而言,較佳為氧原子、硫原子、硒原子或NR
10,更佳為氧原子或硫原子,再佳為硫原子。
作為m,表示1~3,由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,較佳為2。
作為p及q,表示0或1,由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,較佳為1。
作為以通式(3)所表示之結構單元,由本實施形態的共軛系高分子的溶解性變得更高之點而言,更具體而言,可例示以下所示之結構單元等,但本發明並未受限於此等。式中,k可相同或相異,並表示1~50的自然數。x可相同或相異,並表示2~24的自然數。y可相同或相異,並表示1~24的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的結構單元的例子。
[化255]
[化256]
[化257]
[化258]
[化259]
[化260]
[化261]
[化262]
[化263]
[化264]
[化265]
[化266]
[化267]
[化268]
[化269]
[化270]
[化271]
[化272]
[化273]
[化274]
[化275]
[化276]
[化277]
[化278]
[化279]
[化280]
[化281]
[化282]
[化283]
[化284]
[化285]
[化286]
[化287]
[化288]
[化289]
[化290]
[化291]
[化292]
[化293]
[化294]
[化295]
[化296]
[化297]
[化298]
[化299]
[化300
[化301]
[化302]
[化303]
[化304]
[化305]
[化306]
[化307]
[化308]
[化309]
[化310]
[化311]
[化312]
[化313]
[化314]
[化315]
[化316]
[化317]
[化318]
[化319]
[化320]
[化321]
[化322]
[化323]
[化324]
[化325]
[化326]
[化327]
[化328]
[化329]
[化330]
[化331]
[化332]
[化333]
[化334]
[化335]
前述式中,C
kH
2k + 1、C
xH
2x + 1及C
yH
2y + 1表示直鏈狀烷基。
作為以通式(3)所表示之結構單元,由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,較佳為以式(11-1-1)~式(11-1-5)、式(11-2-1)~式(11-2-5)、式(11-3-1)~式(11-3-3)、式(11-3-7)、式(11-4-1)~式(11-4-9)、式(11-5-1)~式(11-5-7)、式(11-5-11)、式(11-5-12)、式(11-6-1)~式(11-6-6)、式(11-7-1)、式(11-7-2)、式(11-8-1)、式(11-8-2)、式(11-9-1)~式(11-9-4)、式(11-1-5-k1)~式(11-1-5-k6)、式(11-2-4-k1)~式(11-2-4-k6)、式(11-2-5-k1)~式(11-2-5-k6)、式(11-3-3-k1)~式(11-3-3-k6)、式(11-3-7-k1)~式(11-3-7-k8)、式(11-4-4-k1)~式(11-4-4-k6)、式(11-4-5-k1)~式(11-4-5-k6)、式(11-4-6-k1)~式(11-4-6-k6)、式(11-4-7-k1)~式(11-4-7-k6)、式(11-4-8-k1)~式(11-4-8-k6)、式(11-4-9-k1)~式(11-4-9-k6)、式(11-5-3-k1)~式(11-5-3-k6)、式(11-5-4-k1)~式(11-5-4-k6)、式(11-5-5-k1)~式(11-5-5-k6)、式(11-5-6-k1)~式(11-5-6-k6)、式(11-5-7-k1)~式(11-5-7-k6)、式(11-5-11-k1)~式(11-5-11-k10)、式(11-5-12-k1)~式(11-5-12-k10)、式(11-6-6-k1)、式(11-9-1-k1)~式(11-9-1-k10)、式(11-9-2-x4-y2)~式(11-9-2-x10-y8)、式(11-9-3-k1)、式(11-9-3-k10)、式(11-9-4-x4-y2)或式(11-9-4-x10-y8)所表示之任一結構單元,更佳為以式(11-1-2)、式(11-1-4)、式(11-2-1)、式(11-2-3)、式(11-2-5)、式(11-3-1)、式(11-3-2)、式(11-3-7)、式(11-4-4)、式(11-4-5)、式(11-4-7)、式(11-4-8)、式(11-4-9)、式(11-5-3)、式(11-5-4)、式(11-5-6)、式(11-5-7)、式(11-5-11)、式(11-5-12)、式(11-6-3)、式(11-6-4)、式(11-7-2)、式(11-8-2)、式(11-9-1)、(11-9-2)、式(11-2-5-k1)~式(11-2-5-k6)、式(11-3-3-k1)~式(11-3-3-k6)、式(11-3-7-k1)~式(11-3-7-k8)、式(11-4-4-k1)~式(11-4-4-k6)、式(11-4-5-k1)~式(11-4-5-k6)、式(11-4-7-k1)~式(11-4-7-k6)、式(11-4-8-k1)~式(11-4-8-k6)、式(11-4-9-k1)~式(11-4-9-k6)、式(11-5-3-k1)~式(11-5-3-k6)、式(11-5-4-k1)~式(11-5-4-k6)、式(11-5-6-k1)~式(11-5-6-k6)、式(11-5-7-k1)~式(11-5-7-k6)、式(11-5-11-k1)~式(11-5-11-k10)、式(11-5-12-k1)~式(11-5-12-k10)、式(11-9-1-k1)~式(11-9-1-k10)或式(11-9-2-x4-y2)~式(11-9-2-x10-y8)所表示之任一結構單元,再佳為以式(11-1-2)、式(11-2-1)、式(11-3-1)、式(11-3-7)、式(11-4-4)、式(11-4-7)、式(11-4-8)、式(11-4-9)、式(11-5-3)、式(11-9-1)、式(11-9-2)、式(11-3-3-k1)~式(11-3-3-k6)、式(11-3-7-k1)~式(11-3-7-k8)、式(11-4-4-k1)~式(11-4-4-k6)、式(11-4-7-k1)~式(11-4-7-k6)、式(11-4-8-k1)~式(11-4-8-k6)、式(11-4-9-k1)~式(11-4-9-k6)、式(11-5-3-k1)~式(11-5-3-k6)、式(11-9-1-k1)~式(11-9-1-k10)或式(11-9-2-x4-y2)~式(11-9-2-x10-y8)所表示之任一結構單元,又再佳為以式(11-1-2)、式(11-2-1)、式(11-3-1)、式(11-3-3-k4)、式(11-3-3-k6)、式(11-3-7-k8)、式(11-4-4-k1)、式(11-4-7-k1)、式(11-4-8-k1)、式(11-4-8-k3)、式(11-4-9-k1)、式(11-5-3-k1)、式(11-9-1-k1)、式(11-9-1-k8)或式(11-9-2-x10-y8)所表示之任一結構單元。
本實施形態的共軛系高分子只要包含以通式(2)所表示之結構單元及以通式(3)所表示之結構單元則對結構單元的順序並無特別限制,可列舉例如交互、隨機、嵌段或梯度等共聚合樣式。由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及移動率變得更高之點而言,較佳為具有以通式(2)所表示之結構單元及以通式(3)所表示之結構單元交互重複之結構之共軛系高分子,該結構可以通式(24)表示。
[化336]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2及X表示與前述同樣的意義。)。
作為以通式(24)所表示之結構單元,可例示由以下所表示之結構單元,但本發明並未受限於此等。式中,n可相同或相異,並表示1~50的自然數。k可相同或相異,並表示1~50的自然數。x可相同或相異,並表示2~24的自然數。y可相同或相異,並表示1~24的自然數。z可相同或相異,並表示1~20的自然數。又,下述亦一併表示此等所包含之具體的結構單元的例子。
[化337]
[化338]
[化339]
[化340]
[化341]
[化342]
[化343]
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[化388]
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[化441]
[化442]
[化443]
[化444]
[化445]
[化446]
[化447]
[化448]
[化449]
[化450]
[化451]
[化452]
[化453]
[化454]
[化455]
[化456]
[化457]
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[化466]
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[化542]
[化543]
[化544]
[化545]
[化546]
[化547]
[化548]
前述式中,C
nH
2n + 1、C
kH
2k + 1、C
xH
2x + 1及C
yH
2y + 1表示直鏈狀烷基。
由本實施形態的共軛系高分子的製膜性及載子移動率變得更高之點而言,以通式(24)所表示之結構單元較佳為以式(3-1-2)、式(3-1-4)、式(3-1-6)、式(3-1-8)、式(3-1-10)、式(3-1-11)、式(3-1-13)、式(3-1-17)、式(3-1-18)、式(3-1-20)、式(3-1-21)、式(3-1-24)、式(3-1-25)、式(3-1-27)、式(3-1-28)、式(3-1-32)、式(3-1-33)、式(3-1-34)、式(3-1-35)、式(3-1-2-n6)~式(3-1-2-n19)、式(3-1-4-n6)、式(3-1-4-n16)、式(3-1-6-n6)~式(3-1-6-n19)、式(3-1-8-n6)、式(3-1-8-n16)、式(3-1-10-n6)、式(3-1-10-n16)、式(3-1-11-n6)、式(3-1-11-n16)、式(3-1-12-n6-k1)、式(3-1-12-n16-k1)、式(3-1-12-n16-k4)、式(3-1-12-n16-k4)、式(3-1-12-n1-k6)、式(3-1-12-n16-k6)、式(3-1-13-n6-k1)~式(3-1-13-n16-k1)、式(3-1-13-n6-k8)~式(3-1-13-n16-k8)、式(3-1-17-n6-k1)~式(3-1-17-n16-k1)、式(3-1-17-n6-k6)~式(3-1-17-n16-k6)、式(3-1-18-n6-k1)、式(3-1-18-n16-k1)、式(3-1-18-n6-k6)、式(3-1-18-n16-k6)、式(3-1-20-n6-k1)~式(3-1-20-n16-k1)、式(3-1-20-n6-k3)~式(3-1-20-n16-k3)、式(3-1-20-n6-k6)~式(3-1-20-n16-k6)、式(3-1-21-n6-k1)~式(3-1-21-n16-k1)、式(3-1-21-n6-k3)~式(3-1-21-n16-k3)、式(3-1-21-n6-k6)~式(3-1-21-n16-k6)、式(3-1-24-n6-k1)~式(3-1-24-n16-k1)、式(3-1-24-n6-k6)~式(3-1-24-n16-k6)、式(3-1-25-n6-k1)、式(3-1-25-n16-k1)、式(3-1-25-n6-k6)、式(3-1-25-n16-k6)、式(3-1-27-n6-k1)、式(3-1-27-n16-k1)、式(3-1-27-n6-k6)、式(3-1-27-n16-k6)、式(3-1-28-n6-k1)、式(3-1-28-n16-k1)、式(3-1-28-n6-k6)、式(3-1-28-n16-k6)、式(3-1-32-n6-k1)、式(3-1-32-n16-k1)、式(3-1-32-n6-k6)、式(3-1-32-n16-k6)、式(3-1-33-n6-k1)、式(3-1-33-n16-k1)、式(3-1-33-n6-k6)、式(3-1-33-n16-k6)、式(3-1-34-n6-k1)、式(3-1-34-n16-k1)、式(3-1-34-n6-k6)、式(3-1-34-n16-k6)、式(3-1-34-n6-k10)、式(3-1-34-n16-k10)、式(3-2-3)、式(3-2-4)、式(3-2-9)、式(3-2-12)、式(3-2-14)、式(3-2-15)、式(3-2-14-n6-k1)~式(3-2-14-n16-k1)、式(3-2-14-n6-k8)~式(3-2-14-n16-k8)、式(3-2-15-n6-x4-y2)、式(3-2-15-n16-x4-y2)、式(3-2-15-n6-x8-y6)、式(3-2-15-n16-x8-y6)、式(3-2-15-n6-x10-y8)、式(3-2-15-n16-x10-y8)、式(4-1-2)、式(4-1-4)、式(4-1-6)、式(4-1-8)、式(4-1-10)、式(4-1-11)、式(4-1-13)、式(4-1-17)、式(4-1-18)、式(4-1-20)、式(4-1-21)、式(4-1-24)、式(4-1-25)、式(4-1-27)、式(4-1-28)、式(4-1-34)、式(4-2-3)、式(4-2-4)、式(4-2-9)、式(4-2-12)、式(4-2-14)或式(4-2-15)所表示之任一結構單元,更佳為以式(3-1-2)、式(3-1-6)、式(3-1-10)、式(3-1-13)、式(3-1-17)、式(3-1-20)、式(3-1-21)、式(3-1-24)、式(3-1-25)、式(3-1-2-n6)~式(3-1-2-n19)、式(3-1-6-n6)~式(3-1-6-n19)、式(3-1-10-n6)、式(3-1-10-n16)、式(3-1-12-n6-k1)、式(3-1-12-n16-k1)、式(3-1-12-n16-k4)、式(3-1-12-n16-k4)、式(3-1-12-n1-k6)、式(3-1-12-n16-k6)、式(3-1-13-n6-k1)~式(3-1-13-n16-k1)、式(3-1-13-n6-k8)~式(3-1-13-n16-k8)、式(3-1-17-n6-k1)~式(3-1-17-n16-k1)、式(3-1-17-n6-k6)~式(3-1-17-n16-k6)、式(3-1-20-n6-k1)~式(3-1-20-n16-k1)、式(3-1-20-n6-k3)~式(3-1-20-n16-k3)、式(3-1-20-n6-k6)~式(3-1-20-n16-k6)、式(3-1-21-n6-k1)~式(3-1-21-n16-k1)、式(3-1-21-n6-k3)~式(3-1-21-n16-k3)、式(3-1-21-n6-k6)~式(3-1-21-n16-k6)、式(3-1-24-n6-k1)~式(3-1-24-n16-k1)、式(3-1-24-n6-k6)~式(3-1-24-n16-k6)、式(3-1-35-n6-k1)、式(3-1-35-n8-k1)、式(3-1-35-n10-k1)、式(3-1-35-n12-k1)、式(3-1-35-n14-k1)、式(3-1-35-n16-k1)、式(3-2-14)、式(3-2-15)、式(3-2-14-n6-k1)~式(3-2-14-n16-k1)、式(3-2-14-n6-k8)~式(3-2-14-n16-k8)、式(3-2-15-n6-x4-y2)、式(3-2-15-n16-x4-y2)、式(3-2-15-n6-x8-y6)、式(3-2-15-n16-x8-y6)、式(3-2-15-n6-x10-y8)或式(3-2-15-n16-x10-y8)所表示之任一結構單元,再佳為以式(3-1-2-n6)~式(3-1-2-n19)、式(3-1-6-n6)~式(3-1-6-n19)、式(3-1-10-n6)、式(3-1-10-n16)、式(3-1-12-n6-k1)、式(3-1-12-n16-k1)、式(3-1-12-n1-k4)、式(3-1-12-n16-k4)、式(3-1-12-n16-k6)、式(3-1-12-n16-k6)、式(3-1-13-n6-k8)~式(3-1-13-n16-k8)、式(3-1-17-n6-k1)~式(3-1-17-n16-k1)、式(3-1-20-n6-k1)~式(3-1-20-n16-k1)、式(3-1-21-n6-k1)~式(3-1-21-n16-k1)、式(3-1-21-n6-k3)~式(3-1-21-n16-k3)、式(3-1-24-n6-k1)~式(3-1-24-n16-k1)、式(3-1-35-n6-k1)、式(3-1-35-n8-k1)、式(3-1-35-n10-k1)、式(3-1-35-n12-k1)、式(3-1-35-n14-k1)、式(3-1-35-n16-k1)、式(3-2-14-n6-k1)~式(3-2-14-n16-k1)、式(3-2-14-n6-k8)~式(3-2-14-n16-k8)、式(3-2-15-n6-x10-y8)或式(3-2-15-n16-x10-y8)所表示之任一結構單元,又再佳為以式(3-1-2-n9)~式(3-1-2-n12)、式(3-1-2-n16)、式(3-1-6-n10)、式(3-1-6-n16)、式(3-1-6-n18)、式(3-1-10-n16)、式(3-1-13-n16-k4)、式(3-1-13-n16-k6)、式(3-1-13-n10-k8)、式(3-1-13-n16-k8)、式(3-1-17-n10-k1)、式(3-1-17-n16-k1)、式(3-1-20-n16-k1)、式(3-1-21-n16-k1)、式(3-1-21-n16-k3)、式(3-1-24-n16-k1)、式(3-1-35-n16-k1)、式(3-2-14-n6-k1)、式(3-2-14-n6-k8)或式(3-2-15-n16-x10-y8)所表示之任一結構單元。
本實施形態的共軛系高分子在不損及本發明的效果之範圍中,本實施形態的共軛系高分子亦可包含以通式(2)所表示之結構單元與以通式(3)所表示之結構單元以外的其他結構單元。本實施形態的共軛系高分子中之以通式(2)所表示之結構單元及以通式(3)所表示之結構單元的合計的含有比例較佳為90質量%以上,更佳為95質量%以上。
對本實施形態的共軛系高分子的末端結構並無特別限制,但可列舉例如:氫原子;二羥基硼基、二烷氧基硼基等含有硼的基;三甲基錫基、三丁基錫基等含有錫的基;氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子;苯基、噻吩基等芳香族基等,兩末端的結構可相同或相異。
本實施形態的共軛系高分子的重量平均分子量(Mw)較佳為3000~10000000,更佳為3000~1000000,再佳為3000~500000。
本實施形態的共軛系高分子的分子量分布(PDI)較佳為1.05~20.0,更佳為1.2~10.0,再佳為1.2~9.0,又再佳為1.2~8.0。
本實施形態的共軛系高分子中之以通式(2)所表示之結構單元與以通式(3)所表示之結構單元的莫耳比例(以通式(2)所表示之結構單元:以通式(3)所表示之結構單元)雖無特別限制,但較佳為10:1~1:10的範圍,更佳為5:1~1:5的範圍,再佳為在2:1~1:2的範圍,又再佳為在1.2:1~1:1.2的範圍,特佳為1:1。
[共軛系高分子的製造方法]
接著,針對本實施形態的共軛系高分子的製造方法(以下,稱為「本實施形態的製造方法」)進行說明。本實施形態的共軛系高分子的製造方法係如同以下所示之製造步驟(A)~(E)所示。
<製造步驟(A)>
製造步驟(A)係以下方法:使以通式(mono-hal)所表示之化合物(單體)在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-B)所表示之化合物(單體)進行偶合,而製造本實施形態的共軛系高分子。
[化549]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2及X表示與前述同樣的意義。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。M
3-B及M
4-B各自獨立地表示含有硼的基。)。
作為以M
1-hal及M
2-hal所表示之鹵素原子,由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為氯原子、溴原子或碘原子,更佳為溴原子或碘原子,再佳為溴原子。
作為以M
3-B、及M
4-B所表示之含有硼的基,可例示二羥基硼基、二烷氧基硼基等。由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為二羥基硼基或二烷氧基硼基,更佳為以下述式(12-1)~式(12-6)所表示之基中的任一基,再佳為以式(12-1)、式(12-3)、式(12-5)或式(12-6)所表示之基,又更佳為式(12-1)或式(12-3),又再佳為式(12-3)。
[化550]
製造步驟(A)必須在過渡金屬觸媒存在下進行,作為可使用之過渡金屬觸媒,可列舉例如鈀觸媒、鎳觸媒、鉑觸媒等。此等過渡金屬觸媒可使用「金屬」、「負載金屬」、「金屬的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽、氧化物等金屬鹽」、「烯烴錯合物、膦錯合物、胺基錯合物(amide comoplex)、氨錯合物(amine complex)、碳烯錯合物(carbene complex)、乙醯丙酮錯合物等錯合物」等。由反應產率佳之點而言,較佳為使用鈀觸媒或鎳觸媒,再佳為使用鈀觸媒。再者,亦可將此等金屬、負載金屬、金屬鹽及錯合物與三級磷化合物或碳烯化合物等組合使用。
作為鈀觸媒並未被特別限定,但可例示鈀黑、鈀海綿等鈀金屬,又,亦可例示鈀/氧化鋁、鈀/碳、鈀/矽石、鈀/Y型沸石等負載鈀金屬。又,可例示氯化鈀、溴化鈀、碘化鈀、乙酸鈀、三氟乙酸鈀、硝酸鈀等金屬鹽、π―烯丙基鈀氯化二聚體、乙醯丙酮鈀、二氯雙(乙腈)鈀、二氯雙(苯甲腈)鈀、雙(二亞苄基丙酮)鈀、參(二亞苄基丙酮)二鈀、二氯二氨鈀、二氯雙(三苯膦)鈀(dichlorobis(triphenylphosphine)palladium)、二氯雙(三環己基膦)鈀、肆(三苯基膦)鈀、二氯[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]鈀、二氯[1,3-雙(二苯基膦基)丙烷]鈀、二氯[1,4-雙(二苯基膦基)丁烷]鈀及二氯[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀、雙(三-tert-丁基膦)鈀、雙(三環己基膦)鈀、[1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑-2-亞基](3-氯吡啶基)二氯化鈀(II)(Pd-PEPPSI-IPent)、[1,3-雙(2,6-二-3-戊基苯基)咪唑-2-亞基](3-氯吡啶基)二氯化鈀(II)(Pd-PEPPSI-IPr)、[1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑啶-2-亞基](3-氯吡啶基)二氯化鈀(II)(Pd-PEPPSI-SIPr)等鈀觸媒。
此等鈀觸媒之中,由反應產率佳之點而言,較佳為使用乙酸鈀、乙醯丙酮鈀、雙(二亞苄基丙酮)鈀、參(二亞苄基丙酮)二鈀、肆(三苯基膦)鈀(Pd(PPh
3)
4)、雙(三-tert-丁基膦)鈀。
作為鎳觸媒,並未被特別限定,但具體而言,可例示氯化鎳(II)、雙(三苯基膦)二氯化鎳(II)、雙(2,4-戊二酮酸)鎳(II)水合物、雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)、二氯(1,1’-雙(二苯基膦基)乙烷)鎳、二氯(1,1’-雙(二苯基膦基)丙烷)鎳、[1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑-2-亞基]三苯基膦二氯化鎳(II)等鎳觸媒。
此等鈀觸媒或鎳觸媒可單獨使用,但亦可與三級磷化合物、碳烯化合物等組合使用。作為可使用之三級磷化合物,可例示三苯基膦、三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三(tert-丁基)膦、三-tert-丁基四氟硼酸鏻、三環己基膦、三(o-甲苯基)膦、參(2-甲氧基苯基)膦、三辛基膦、9,9-二甲基-4,5-雙(二苯基膦基)𠮿
(xanthene)、2-(二-tert-丁基膦基)聯苯、2-(二環己基膦基)聯苯、1,2-雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷、1,4-雙(二苯基膦基)丁烷、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵、tert-丁基二苯基膦、2-(二苯基膦基)-2’-(N,N-二甲基胺基)聯苯、雙(二苯基膦基)甲烷、1,4-雙(二苯基膦基)丁烷、三(2-呋喃基)膦、參(2,5-茬基)膦、(R)-(+)-2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-聯萘、(S)-(-)-2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-聯萘、(±)-2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-聯萘等。作為可使用之碳烯化合物,可例示1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑-2-亞基、1,3-雙(2,6-二異丙基苯基)咪唑啶-2-亞基、1,3-二-tert-丁基咪唑-2-亞基、1,3-二均三甲苯基咪唑-2-亞基(1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene)等。
由反應產率佳之點而言,作為三級磷化合物,較佳為使用三苯基膦、三(tert-丁基)膦、三-tert-丁基四氟硼酸鏻、三環己基膦或三(o-甲苯基)膦。
過渡金屬觸媒的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.001~50莫耳百分比,更佳為0.1~20莫耳百分比。
三級磷化合物與過渡金屬觸媒的莫耳比(三級磷化合物:過渡金屬觸媒)較佳為在1:10~10:1的範圍,由反應產率佳之點而言,更佳為在1:5~5:1的範圍。
製造步驟(A)亦能使用促進劑。作為促進劑,未被特別限定,但具體而言,可例示氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅等一價或二價的銅鹽等。
製造步驟(A)可在溶劑中實施。作為可使用之溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示:己烷、庚烷、癸烷、十三烷等脂族烴溶劑;二異丙醚、二丁醚、環戊基甲醚(CPME)、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃、1,4-二㗁烷、1,2-二甲氧乙烷等醚溶劑;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫萘等芳香族烴溶劑;碳酸伸乙酯、丙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、4-氟碳酸伸乙酯等碳酸酯溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、γ-內酯等酯溶劑;N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、N-甲基吡咯啶酮(NMP)等醯胺溶劑;N,N,N’,N’-四甲基脲(TMU)、N,N’-二甲基丙烯脲(DMPU)等脲溶劑;二甲亞碸(DMSO)等亞碸溶劑;甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、辛醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、2,2,2-三氟乙醇等醇溶劑;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、氯苯、o-二氯苯(DCB)等鹵素溶劑;雙(2,2,2-三氟乙基)=N,N-二異丙基氨基磷酸酯(PF-37)、磷酸=參(2,2,2-三氟乙基)(TFEP)等氟溶劑;硝基甲烷;水等,可將此等以任意的比例進行混合而使用。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、醯胺溶劑、亞碸溶劑、氟溶劑、芳香族烴溶劑與水的混合溶劑、鹵素溶劑與水的混合溶劑、醚溶劑與水的混合溶劑、芳香族烴溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、醚溶劑與亞碸溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑或醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,更佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、芳香族烴溶劑與水的混合溶劑、鹵素溶劑與水的混合溶劑、醚溶劑與水的混合溶劑、芳香族烴溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、醚溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑或醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,再佳為四氫萘、甲苯、氯苯、o-DCB、CPME、THF、甲苯與水的混合溶劑或四氫萘與水的混合溶劑。
對溶劑的使用量並無特別限制,但相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物的重量,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍。
製造步驟(A)亦能添加相間轉移觸媒而實施。作為可使用之相間轉移觸媒,可例示乙基三甲基碘化銨、雙十二基二甲基氯化銨、二甲基雙十八基碘化銨、二甲基二辛基溴化銨、二癸基二甲基溴化銨、二甲基雙十四基溴化銨、雙十六基二甲基溴化銨、二烯丙基二甲基氯化銨、二甲基雙十八基氯化銨、雙十二基二甲基溴化銨、4-二甲基胺基-1-新戊基氯化吡啶鎓、十二基三甲基溴化銨、癸基三甲基溴化銨、1,1-二甲基-4-苯基碘化哌𠯤(1,1-Dimethyl-4-phenylpiperazinium iodide)、碘化十烴季銨(decamethonium iodide)、溴化十烴季銨、癸基三甲基氯化銨、癸基三甲基氯化銨、乙基十六基二甲基溴化銨、(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨、碳醯膽鹼、氯化膽鹼、氯化氯膽鹼、雙(2-羥乙基)二甲基氯化銨、苄基十二基二甲基溴化銨、苄基三甲基溴化銨、苄基十二基二甲基氯化銨二水合物、二氯碘酸苄基三甲基銨、苄基三丁基氯化銨、苄基三丁基溴化銨、溴化溴膽鹼(bromocholine bromide)、苄基三甲基氯化銨、苄基三乙基碘化銨、苄基三乙基氫氧化銨、苄基三乙基氯化銨、苄基三乙基溴化銨、苄基二甲基苯基氯化銨、氯化烷基二甲基苄基銨(benzalkonium chloride)、苯甲醯基硫代碘化膽鹼、苄基二甲基十六基氯化銨水合物、苯甲醯基碘化膽鹼、苯甲醯基氯化膽鹼、苯甲醯基溴化膽鹼、殺藻胺氯化物(zephiran chloride)水合物、四丁基銨p-甲苯磺酸鹽、四丁基氫氧化銨、四己基硫酸氫銨、四乙基硝酸銨、三丁基氯化銨、三甲基丙基溴化銨、三甲基壬基溴化銨、四丁基醋酸銨、四丁基四氟硼酸銨、三甲基[2-[(三甲基矽基)甲基]苄基]碘化銨、三乙基四氟硼酸銨、參(2-羥乙基)甲基氫氧化銨、四丙基氯化銨、四乙基三氟甲磺酸銨、四-n-辛基溴化銨、四庚基溴化銨、四己基溴化銨、四丁基三氟甲磺酸銨、四丁基四苯基硼酸銨、四戊基氯化銨、四戊基溴化銨、四甲基醋酸銨、四庚基碘化銨、甲基三-n-辛基氯化銨、四甲基六氟磷酸銨、四丁基氟化氫銨、四丁基三溴化銨、四丁基六氟磷酸銨、四丁基硫氰酸銨、四丁基三碘化銨、四甲基硫酸銨、四-n-辛基碘化銨、四(癸基)溴化銨、四甲基醋酸銨、四己基碘化銨、四氟硼酸四乙基銨、四乙基p-甲苯磺酸銨、三甲基十四基氯化銨、四丁基四氟硼酸銨、十四基三甲基溴化銨、四甲基四氟硼酸銨、過氯酸四丁基銨、四丁基硫酸氫銨、三辛基甲基氯化銨(Aliquat336)、四丙基溴化銨、四丙基碘化銨、四丁基氯化銨、四丁基碘化銨、四乙基溴化銨、四乙基氯化銨、四乙基碘化銨、四甲基溴化銨、四甲基氯化銨、四甲基碘化銨、(二茂鐵甲基)三甲基溴化銨、(二茂鐵甲基)十二基、十六基三甲基溴化銨、十六基三甲基氯化銨、己基三甲基溴化銨、三乙基氯化銨、甲基三-n-辛基硫酸氫銨、三甲基-n-辛基溴化銨、三甲基-n-辛基氯化銨、三甲基苯基溴化銨、三甲基苯基氯化銨、三甲基苯基三溴化銨、十八基三甲基溴化銨、四丁基溴化銨等銨鹽、四丁基鏻四苯基硼酸鹽、四丁基六氟磷酸鏻、四丁基四氟硼酸鏻、四乙基四氟硼酸鏻、四乙基六氟磷酸鏻、四-n-辛基溴化鏻、四丁基氯化鏻、四乙基溴化鏻、四苯基氯化鏻、四丁基溴化鏻、肆(羥基甲基)硫酸鏻、四苯基溴化鏻、肆(羥基甲基)氯化鏻、三丁基-n-辛基溴化鏻、十六基三丁基溴化鏻、三丁基十二基溴化鏻、(2-羧基乙基)三苯基溴化鏻、三丁基(氰基甲基)氯化鏻等鏻鹽等,可將此等以任意的比例進行混合。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為銨鹽,更佳為Aliquat336。
製造步驟(A)可在鹼存在下實施。作為可使用之鹼,可例示丁醇鈉、丁醇鉀等金屬烷氧化物;丁基鋰等金屬烷基;六甲基二矽胺化鋰(lithium hexamethyldisilazide)、二異丙基胺基鋰、2,2,6,6-四甲基呱啶基鋰、2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物等金屬氨化物;氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、磷酸三鉀等無機鹼;三乙胺、二異丙基乙基胺、吡啶、二甲吡啶(lutidine)、二吖雙環十一烯(DBU)、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]十-5-烯(TBD)、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]十-5-烯(MTBD)、1,4-二吖雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)等有機鹼等,可將此等以任意的比例進行混合。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為無機鹼,更佳為碳酸鈉、碳酸鉀或磷酸三鉀。
鹼的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.1~10莫耳當量,更佳為1~5莫耳當量。
製造步驟(A)可在適當選自0℃~240℃之溫度中實施,由反應產率佳之點而言,較佳為可在適當選自70℃~220℃之溫度中實施,更佳為可在適當選自80℃~200℃之溫度中實施。
製造步驟(A)亦能使用微波反應裝置而實施。
製造步驟(A)較佳為在氬氣或者氮氣等惰性氣體環境下或減壓下進行。
反應時間係依據所使用之化合物(以通式(mono-hal)或通式(mono-X-B)所表示之化合物)以及溶劑及反應溫度而異,但通常較佳為0.1~100小時,更佳為1~78小時。
本實施形態的共軛系高分子係藉由在製造步驟(A)結束後進行一般處理而得。因應需要,亦可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在精製高分子化合物時所使用之泛用手段而進行精製。
以使所得之共軛系高分子中之載子移動率或溶解性提升為目的,亦可藉由在反應中或反應後添加有機硼化合物或有機錫化合物,而製造在本實施形態的共軛系高分子的末端導入噻吩基或苯基等官能基而成之共軛系高分子。官能基亦可將習知的方法進行組合而導入,例如可依循非專利文獻(Macromolecules,48卷,6994-7006頁,2015年等)所公開之方法而導入。
製造步驟(A)中所使用之以通式(mono-X-B)所表示之化合物,其取得方法並無限定,但例如可將非專利文獻記載的方法(Journal of the American Chemical Society,134卷,3498-3507頁,2012年、Nature Chem 11卷,271-277頁,2019年等)作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
<製造步驟(B)>
製造步驟(B)係以下方法:使以通式(mono-hal)所表示之化合物(單體)在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-Sn)所表示之化合物(單體)進行偶合,而製造本實施形態的共軛系高分子。
[化551]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2、X、M
1-hal及M
2-hal表示與前述同樣的意義。M
3-Sn及M
4-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)。
作為以M
1-hal及M
2-hal所表示之鹵素原子,由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為氯原子、溴原子或碘原子,更佳為溴原子或碘原子,再佳為溴原子。
作為以M
3-Sn及M
4-Sn所表示之含有錫的基,可例示三烷基錫基、二烷基芳基錫基、烷基二芳基錫基、三芳基錫基等。由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為三烷基錫基或三芳基錫基,更佳為以式(13-1)~式(13-5)所表示之任一基,再佳為以式(13-1)所表示之基。此外,在本說明書中,Me、Et、Pr、Bu、Ph分別表示甲基、乙基、丙基、丁基、苯基。
[化552]
製造步驟(B)必須在過渡金屬觸媒存在下進行,作為可使用之過渡金屬觸媒,可列舉例如鈀觸媒、鎳觸媒、鉑觸媒等。此等過渡金屬觸媒可使用「金屬」、「負載金屬」、「金屬的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或者氧化物等金屬鹽」或「烯烴錯合物、膦錯合物、胺基錯合物、氨錯合物、碳烯錯合物或者乙醯丙酮錯合物等錯合物」。由反應產率佳之點而言,較佳為使用鈀觸媒或鎳觸媒,再佳為使用鈀觸媒。再者,亦可將此等的金屬、負載金屬、金屬鹽及錯合物與三級磷化合物或碳烯化合物等組合使用。
作為鈀觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鈀觸媒。
此等鈀觸媒之中,由反應產率佳之點而言,作為鈀觸媒,較佳為使用乙酸鈀、乙醯丙酮鈀、雙(二亞苄基丙酮)鈀、參(二亞苄基丙酮)二鈀、肆(三苯基膦)鈀(Pd(PPh
3)
4)、雙(三-tert-丁基膦)鈀。
作為鎳觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鎳觸媒。
此等鈀觸媒或鎳觸媒可單獨使用,但亦可與三級磷化合物或碳烯化合物組合使用。作為可使用之三級磷化合物或碳烯化合物,可例示由製造步驟(A)所例示之三級磷化合物或碳烯化合物。
由反應產率佳之點而言,作為三級磷化合物,較佳為三苯基膦、三(tert-丁基)膦或三環己基膦或三(o-甲苯基)膦。
三級磷化合物與過渡金屬觸媒的莫耳比(三級磷化合物:過渡金屬觸媒)較佳為在1:10~10:1的範圍,由反應產率佳之點而言,更佳為在1:5~5:1的範圍。
過渡金屬觸媒的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.001~50莫耳百分比,更佳為0.1~20莫耳百分比。
製造步驟(B)亦能使用促進劑。作為促進劑,未被特別限定,但具體而言,可例示氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅等一價或二價的銅鹽等。
製造步驟(B)可在溶劑中實施。作為可使用之溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示由製造步驟(A)所例示之溶劑。由反應產率佳之點而言,較佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、醯胺溶劑、亞碸溶劑、氟溶劑、芳香族烴溶劑與水的混合溶劑、鹵素溶劑與水的混合溶劑、醚溶劑與水的混合溶劑、芳香族烴溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、醚溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑、醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,更佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑或醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,再佳為四氫萘、甲苯、氯苯、o-DCB或THF。
溶劑的使用量並無特別限制,但相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物的重量,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍。
製造步驟(B)可在適當選自0℃~240℃之溫度中實施,由反應產率佳之點而言,較佳為可在適當選自70℃~220℃之溫度中實施,更佳為可在適當選自100℃~200℃之溫度中實施。
製造步驟(B)亦能使用微波反應裝置而實施。
製造步驟(B)較佳為在氬氣或者氮氣等惰性氣體環境下或減壓下進行。
反應時間雖依據所使用之化合物(以通式(mono-hal)或通式(mono-X-Sn)所表示之化合物)以及溶劑及反應溫度而異,但較佳為0.1~100小時,更佳為1~90小時。
本實施形態的共軛系高分子係藉由在製造步驟(B)結束後進行一般處理而得。因應需要,亦可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在高分子化合物的精製時所使用之泛用手段而進行精製。
以使所得之共軛系高分子中之載子移動率或溶解性提升為目的,亦可藉由在反應中或反應後添加有機硼化合物或有機錫化合物,而製造在本實施形態的共軛系高分子的末端導入噻吩基或苯基等官能基而成之共軛系高分子。官能基亦可將習知的方法進行組合而導入,例如可遵循非專利文獻(Macromolecules,48卷,6994-7006頁,2015年等)所公開之方法進行導入。
在製造步驟(B)中所使用之以通式(mono-X-Sn)所表示之化合物,其取得方法並無限定,但例如可將非專利文獻記載的方法(Journal of the American Chemical Society,134卷,3498-3507頁,2012年、Nature Chem 11卷,271-277頁,2019年等)作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
<製造步驟(C)>
製造步驟(C)係以下方法:使以通式(mono-B)所表示之化合物(單體)在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-hal)所表示之化合物(單體)進行偶合,而製造本實施形態的共軛系高分子。
[化553]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2、J
3、J
4、及X
1表示與前述同樣的意義。M
1-B及M
2-B各自獨立地表示含有硼的基。M
3-hal及M
4-hal各自獨立地表示鹵素原子。)。
作為以M
1-B及M
2-B所表示之含有硼的基,可例示二氫硼基、二烷氧基硼基等。由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為二氫硼基或二烷氧基硼基,更佳為以前述式(12-1)~式(12-6)所表示之基中的任一基,再佳為以式(12-1)、式(12-3)、式(12-5)或式(12-6)所表示之基,又更佳為式(12-1)或式(12-3),又再佳為式(12-3)。
作為以M
3-hal及M
4-hal所表示之鹵素原子,可例示氯原子、溴原子或碘原子。
製造步驟(C)必須在過渡金屬觸媒存在下進行,作為可使用之過渡金屬觸媒,可列舉例如鈀觸媒、鎳觸媒、鉑觸媒等。此等過渡金屬觸媒可使用「金屬」、「負載金屬」、「金屬的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或者氧化物等金屬鹽」或「烯烴錯合物、膦錯合物、胺基錯合物、氨錯合物、碳烯錯合物或者乙醯丙酮錯合物等錯合物」。再者,亦可將此等金屬、負載金屬、金屬鹽及錯合物與三級磷化合物或碳烯化合物等組合使用。
作為鈀觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鈀觸媒。
作為鎳觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鎳觸媒。
此等鈀觸媒或鎳觸媒可單獨使用,但亦可與三級磷化合物或碳烯化合物組合使用。作為可使用之三級磷化合物或碳烯化合物,可例示由製造步驟(A)所例示之三級磷化合物或碳烯化合物。
製造步驟(C)亦能使用促進劑。作為促進劑,未被特別限定,但具體而言,可例示氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅等一價或二價的銅鹽等。
製造步驟(C)可在溶劑中實施。作為可使用之溶劑,只要為不妨礙反應者,則無特別限制,可例示由製造步驟(A)所例示之溶劑。
製造步驟(C)亦能添加相間轉移觸媒而實施。作為可使用之相間轉移觸媒,可例示由製造步驟(A)所例示之相間轉移觸媒。
製造步驟(C)可在鹼存在下實施。作為可使用之鹼,可例示由製造步驟(A)所例示之鹼。
製造步驟(C)可在適當選自0℃~240℃之溫度中實施。
製造步驟(C)亦能使用微波反應裝置而實施。
製造步驟(C)可在氬氣或者氮氣等惰性氣體環境下或減壓下進行。
本實施形態的共軛系高分子係藉由在製造步驟(C)結束後進行一般處理而得。因應需要,可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在高分子化合物的精製時所使用之泛用的手段而進行精製。
以使所得之共軛系高分子中之載子移動率或溶解性提升為目的,亦可藉由在反應中或反應後添加有機硼化合物或有機錫化合物,而製造在本實施形態的共軛系高分子的末端導入噻吩基或苯基等官能基而成之共軛系高分子。官能基亦可將習知的方法進行組合而導入,例如可依循非專利文獻(Macromolecules,48卷,6994-7006頁,2015年等)所公開之方法而導入。
在製造步驟(C)中所使用之以通式(mono-X-hal)所表示之化合物,其取得方法並無限定,但例如可將非專利文獻記載的方法(Journal of the American Chemical Society,134卷,3498-3507頁,2012年、Nature Chem 11卷,271-277頁,2019年等)作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
<製造步驟(D)>
製造步驟(D)係以下方法:使以通式(mono-Sn)所表示之化合物(單體)在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-hal)所表示之化合物(單體)進行偶合反應,而製造本實施形態的共軛系高分子。
[化554]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2、J
3、J
4、X
1、M
3-hal及M
4-hal表示與前述同樣的意義。M
1-Sn及M
2-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)。
作為以M
1-Sn及M
2-Sn所表示之含有錫的基,可例示三烷基錫基、二烷基芳基錫基、烷基二芳基錫基、三芳基錫基等。由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為三烷基錫基或三芳基錫基,更佳為以前述式(13-1)~式(13-5)所表示之任一基,再佳為以式(13-1)所表示之基。
製造步驟(D)必須在過渡金屬觸媒存在下進行,作為可使用之過渡金屬觸媒,可列舉例如鈀觸媒、鎳觸媒、鉑觸媒等。此等過渡金屬觸媒可使用「金屬」、「負載金屬」、「金屬的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或者氧化物等金屬鹽」或「烯烴錯合物、膦錯合物、胺基錯合物、氨錯合物、碳烯錯合物或者乙醯丙酮錯合物等錯合物」。再者,亦可將此等金屬、負載金屬、金屬鹽及錯合物與三級磷化合物或碳烯化合物等組合使用。
作為鈀觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鈀觸媒。
作為鎳觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鎳觸媒。
此等鈀觸媒或鎳觸媒可單獨使用,但亦可與三級磷化合物或碳烯化合物組合使用。作為可使用之三級磷化合物或碳烯化合物,可例示由製造步驟(A)所例示之三級磷化合物或碳烯化合物。
製造步驟(D)亦能使用促進劑。作為促進劑,未被特別限定,但具體而言,可例示氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅等一價或二價的銅鹽等。
製造步驟(D)可在溶劑中實施。作為可使用之溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示由製造步驟(A)所例示之溶劑。
製造步驟(D)可在適當選自0℃~240℃之溫度中實施。
製造步驟(D)亦能使用微波反應裝置而實施。
製造步驟(D)可在氬氣或者氮氣等惰性氣體環境下或減壓下進行。
本實施形態的共軛系高分子係藉由在製造步驟(D)結束後進行一般處理而得。因應需要,亦可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在高分子化合物的精製時所使用之泛用的手段而進行精製。
以使移動率或溶解性提升為目的,亦可藉由在反應中或反應後添加有機硼化合物或有機錫化合物,而製造在本實施形態的共軛系高分子的末端導入噻吩基或苯基等官能基而成之共軛系高分子。官能基亦可將習知的方法進行組合而導入,例如可依循非專利文獻(Macromolecules,48卷,6994-7006頁,2015年等)所公開之方法而導入。
在製造步驟(D)中所使用之以通式(mono-X-hal)所表示之化合物,其取得方法並無限定,但例如可將非專利文獻記載的方法(Journal of the American Chemical Society,134卷,3498-3507頁,2012年、Nature Chem 11卷,271-277頁,2019年等)作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
<製造步驟(E)>
製造步驟(E)係以下方法:使以通式(mono-hal)所表示之化合物(單體)在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-H)所表示之化合物(單體)進行偶合反應,而製造本實施形態的共軛系高分子。
[化555]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2、X、M
1-hal及M
2-hal表示與前述同樣的意義。)。
作為以M
1-hal及M
2-hal所表示之鹵素原子,由本實施形態的共軛系高分子的製造效率變佳之點而言,較佳為氯原子、溴原子或碘原子,更佳為溴原子或碘原子,再佳為溴原子。
製造步驟(E)必須在過渡金屬觸媒存在下進行,作為可使用之過渡金屬觸媒,可列舉例如鈀觸媒、鎳觸媒、鉑觸媒等。此等過渡金屬觸媒可使用「金屬」、「負載金屬」、「金屬的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或者氧化物等金屬鹽」或「烯烴錯合物、膦錯合物、胺基錯合物、氨錯合物、碳烯錯合物或者乙醯丙酮錯合物等錯合物」。由反應產率佳之點而言,較佳為使用鈀觸媒或鎳觸媒,再佳為使用鈀觸媒。再者,亦可將此等金屬、負載金屬、金屬鹽及錯合物與三級磷化合物或碳烯化合物等組合使用。
作為鈀觸媒或鎳觸媒,未被特別限定,但可例示由製造步驟(A)所例示之鈀觸媒或鎳觸媒。
此等鈀觸媒或鎳觸媒之中,由反應產率佳之點而言,較佳為使用鈀觸媒,特佳為使用乙酸鈀、乙醯丙酮鈀、雙(二亞苄基丙酮)鈀或參(二亞苄基丙酮)二鈀。
此等鈀觸媒可單獨使用,但亦可與三級磷化合物組合使用。作為可使用之三級磷化合物,可例示由製造步驟(A)所例示之三級磷化合物。
由反應產率佳之點而言,作為三級磷化合物,較佳為使用參(2-甲氧基苯基)膦。
三級磷化合物與過渡金屬觸媒的莫耳比(三級磷化合物:過渡金屬觸媒)較佳為在1:10~10:1的範圍,由反應產率佳之點而言,更佳為在1:5~5:1的範圍。
過渡金屬觸媒的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.001~50莫耳百分比,更佳為0.1~20莫耳百分比。
製造步驟(E)亦能使用促進劑。作為促進劑,未被特別限定,但具體而言,可例示氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅等一價或二價的銅鹽等。
製造步驟(E)可在溶劑中實施。作為可使用之溶劑,只要為不妨礙反應者則無特別限制,可例示由製造步驟(A)所例示之溶劑。由反應產率佳之點而言,較佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、醯胺溶劑、亞碸溶劑、氟溶劑、芳香族烴溶劑與水的混合溶劑、鹵素溶劑與水的混合溶劑、醚溶劑與水的混合溶劑、芳香族烴溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、醚溶劑與亞碸溶劑的混合溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑、醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,更佳為脂族烴溶劑、芳香族烴溶劑、鹵素溶劑、醚溶劑、芳香族烴溶劑與氟溶劑的混合溶劑、鹵素溶劑與氟溶劑的混合溶劑或醚溶劑與氟溶劑的混合溶劑,再佳為CPME、THF、甲苯、二甲苯或均三甲苯。
溶劑的使用量並無特別限制,但相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物的重量,較佳為在0.001~100mL/mg的範圍。
製造步驟(E)可在鹼存在下實施。作為可使用之鹼,可例示由製造步驟(A)所例示之鹼。由反應產率佳之點而言,作為鹼,較佳為無機鹼,更佳為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫。
鹼的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.1~10莫耳當量,更佳為1~5莫耳當量。
製造步驟(E)可在有機酸存在下實施。作為可使用之有機酸,可例示甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、三甲基乙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、新癸酸(neodecanoic acid)、癸酸、苯甲酸、1-金剛烷羧酸等羧酸;甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、p-甲苯磺酸、10-樟腦磺酸(CSA)等磺酸等,可將此等以任意的比例進行混合。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為羧酸,更佳為乙酸、三甲基乙酸、新癸酸、1-金剛烷羧酸。
有機酸的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.01~10莫耳當量,更佳為0.1~5莫耳當量。
製造步驟(E)可使用添加劑。作為添加劑,可例示N,N,N’,N’-四甲基亞甲基二胺(TMMDA)、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TMEDA)、N,N,N’,N’-四甲基三亞甲基二胺(TMPDA)、N,N,N’,N’-四甲基四亞甲基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-二胺基己烷(TMHDA)、N,N,N’,N’-四乙基乙二胺(TEEDA)等胺,可將此等以任意的比例進行混合。此等之中,由反應產率佳之點而言,較佳為TMEDA。
添加劑的使用量並無特別限制,但由反應產率佳之點而言,相對於以通式(mono-hal)所表示之化合物,較佳為0.01~1莫耳當量,更佳為0.05~0.5莫耳當量。
製造步驟(E)可在適當選自0℃~240℃之溫度中實施,由反應產率佳之點而言,較佳為可在適當選自70℃~220℃之溫度中實施,更佳為可在適當選自80℃~200℃之溫度中實施。
製造步驟(E)亦能使用微波反應裝置而實施。
製造步驟(E)較佳為在氬氣或者氮氣等惰性氣體環境下或減壓下進行。
反應時間雖依據所使用之化合物(以通式(mono-hal)或通式(mono-X-H)所表示之化合物)以及溶劑及反應溫度而異,但較佳為0.1~100小時,更佳為1~90小時。
本實施形態的共軛系高分子係藉由在製造步驟(E)結束後進行一般處理而得。因應需要,可適當使用清洗、沉澱、過濾、透析、管柱層析法、製備級HPLC、索氏萃取法等本發明所屬技術領域中具有通常知識者在高分子化合物的精製時所使用之泛用的手段而進行精製。
在製造步驟(E)中所使用之以通式(mono-X-H)所表示之化合物,其取得方法並無限定,但例如可將非專利文獻記載的方法(Journal of the American Chemical Society,126卷,16433-16439頁,2004年、Polymer Journal,52卷,313-321頁,2020年等)作為參考而進行製造。又,亦可使用市售品。
[製膜用組合物]
接著,針對包含本實施形態的共軛系高分子之製膜用組合物(以下,稱為「本實施形態的製膜用組合物」)進行說明。
本實施形態的製膜用組合物為包含本實施形態的共軛系高分子與溶劑之製膜用組合物。
作為前述溶劑,只要可使本實施形態的共軛系高分子在溶劑中溶解或分散則無特別限制,但可例示:二異丙醚、二丁醚、CPME、THF、2-甲基四氫呋喃、1,4-二㗁烷、1,2-二甲氧乙烷等醚溶劑;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫萘等芳香族烴溶劑;碳酸伸乙酯、丙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、4-氟碳酸伸乙酯等碳酸酯溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、γ-內酯等酯溶劑;DMF、DMAc、NMP等醯胺溶劑;TMU、DMPU等脲溶劑;DMSO等亞碸溶劑;甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、辛醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、2,2,2-三氟乙醇等醇溶劑;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、氯苯、o-DCB等鹵素溶劑;硝基甲烷;水等,可將此等以任意的比例進行混合而使用。此等之中,由沸點高且穩定地揮發之點而言,較佳為芳香族烴、鹵素溶劑,更佳為甲苯、二甲苯、均三甲苯、環己苯、四氫萘、3,4-二甲基甲基苯醚、氯苯、o-DCB。
溶劑的使用量並無特別限制,本實施形態的共軛系高分子的濃度為0.001~95重量百分比,更佳為以成為適當選自0.01~30重量百分比之濃度之方式添加溶劑。
本實施形態的製膜用組合物能藉由使本實施形態的共軛系高分子在溶劑中溶解或分散而得。使本實施形態的共軛系高分子在溶劑中溶解或分散之方法,例如可使用攪拌、振盪、球磨機等本發明所屬技術領域中具有通常知識者習知的方法。此時,亦可進行加熱。
本實施形態的製膜用組合物亦可包含用於使製膜性提升的黏合劑。作為此種黏合劑,可例示例如聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、聚乙烯基萘、聚(乙烯-共-降莰烯)(poly(ethylene-co-norbornene))、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚三芳胺、聚(9,9-二辛基茀-共-二甲基三苯基胺)等聚合物。該黏合劑的濃度並無特別限制,但由塗佈性佳之點而言,較佳為0.1~10.0重量百分比。
[有機薄膜]
接著,針對包含本實施形態的共軛系高分子之有機薄膜(以下,稱為「本實施形態的有機薄膜」)進行說明。
本實施形態的有機薄膜係使用本實施形態的製膜用組合物而進行製膜。使用本實施形態的製膜用組合物而進行製膜之方法並無特別限制,可列舉例如:旋轉塗佈、滴鑄(drop cast)、浸漬塗佈、鑄塗佈等簡易塗佈法;點膠(dispenser)、噴墨、狹縫塗佈(slit coat)、刮刀塗佈(blade coat)、柔版印刷、網版印刷、凹版印刷、平板印刷等印刷法等。其中,由可效率佳地製膜之點而言,較佳為旋轉塗佈、滴鑄、噴墨。
本實施形態的有機薄膜的膜厚並無特別限制,但由載子移動率變高之點而言,較佳為1nm~1000nm,更佳為10nm~500nm。
[有機半導體元件]
作為包含本實施形態的共軛系高分子之有機半導體元件,可列舉例如有機薄膜電晶體元件、有機熱電轉換元件、有機光電轉換元件、有機攝像元件等,較佳為有機薄膜電晶體元件及有機光電轉換元件,更佳為有機薄膜電晶體元件。
針對包含本實施形態的共軛系高分子之有機薄膜電晶體元件(以下,稱為「本實施形態的有機薄膜電晶體元件」)尤其在活性層包含共軛系高分子之有機薄膜電晶體元件的製作方法進行說明。
本發明的有機薄膜電晶體元件係藉由在基板上將本發明的有機薄膜進行製膜以作為絕緣層及活性層並在其安裝源電極、汲電極及閘電極而得。
圖1中表示本實施形態的有機薄膜電晶體元件所含之元件的結構。於此,1001表示下閘極-上接觸式(bottom-gate-top-contact),1002表示下閘極-下接觸式,1003表示上閘極-上接觸式,1004表示上閘極-下接觸式的電晶體元件。1表示活性層(有機半導體層),2表示基板,3表示閘電極,4表示閘絕緣層,5表示源電極,6表示汲電極。
作為基板,可列舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、環狀聚烯烴、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯基酚、聚乙烯醇、聚(富馬酸二異丙酯)、聚(富馬酸二乙酯)、聚(馬來酸二異丙酯)、聚醚碸、聚苯硫醚、三醋酸纖維素等塑膠基板;玻璃、石英、氧化鋁、矽、高摻雜矽、氧化矽、二氧化鉭、五氧化鉭、銦錫氧化物等無機基板;金、銅、鉻、鈦、鋁等金屬基板等。此等之中,由電晶體性能佳之點而言,較佳為玻璃、矽、高摻雜矽,更佳為玻璃。
作為閘電極,可列舉例如:鋁、金、銀、銅、高摻雜矽、錫氧化物、氧化銦、銦錫氧化物、鉻、鈦、鉭、鉻、石墨烯、奈米碳管等無機電極;經摻雜之導電性高分子(PEDOT-PSS)等有機電極等。此等之中,由導電性佳之點而言,較佳為無機電極,更佳為金。
作為絕緣層,可列舉例如:氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、二氧化鉭、五氧化鉭、銦錫氧化物、氧化錫、氧化釩、鈦酸鋇、鈦酸鉍等無機絕緣層;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、環狀聚烯烴、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯基酚、聚乙烯醇、聚(富馬酸二異丙酯)、聚(富馬酸二乙酯)、聚(馬來酸二異丙酯)、聚醚碸、聚苯硫醚、三醋酸纖維素、聚環戊烷、聚環己烷-乙烯共聚物、聚氟化環戊烷、CYTOP(商標)、聚氟化環己烷、聚氟化環己烷-乙烯共聚物、Parylene N(商標)、Parylene C(商標)、Parylene D(商標)、Parylene HT(商標)、Parylene C-UVF(商標)等有機絕緣層等。此等之中,由絕緣性佳之點而言,較佳為有機絕緣層,更佳為Parylene C(商標)。又,此等的絕緣層的表面,例如可被十八基三氯矽烷、癸基三氯矽烷、癸基三甲氧基矽烷、辛基三氯矽烷、十八基三甲氧基矽烷、β-苯乙基三氯矽烷、β-苯乙基三甲氧基矽烷、苯基三氯矽烷、苯基三甲氧基矽烷等矽烷類;十八基膦酸、癸基膦酸、辛基膦酸等膦酸類;六甲基二矽氮烷等矽基胺類;等而修飾處理。此等之中,由本實施形態的有機薄膜電晶體元件的載子移動率及電流開/關比提升以及閾值電壓降低之點而言,較佳為由十八基三氯矽烷、辛基三氯矽烷、β-苯乙基三氯矽烷、十八基膦酸、辛基膦酸或六甲基二矽氮烷所進行之修飾處理。
作為源電極及汲電極,可例示與由閘電極所例示者同樣的電極。此等之中,由導電性佳之點而言,較佳為無機電極,更佳為金。又,為了提升載子的注入效率,可使用表面處理材料對此等電極實施表面處理。作為此種表面處理材料,可列舉例如苯硫醇、五氟苯硫醇等。
[統整]
本發明的態樣1之化合物係以下述通式(1)所表示之化合物。
[化556]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1及M
2各自獨立地表示選自由氫原子、鹵素原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。)。
本發明的態樣2之化合物係在本發明的態樣1中,關於要旨1,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地為碳數1~34的烷基,R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R
5及R
6各自獨立地為氫原子或氟原子,J
1及J
2各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子M
1及M
2各自獨立地可為選自由氫原子、溴原子、碘原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。
本發明的態樣3之化合物係在本發明的態樣1或2中,R
5及R
6為氫原子,J
1及J
2為硫原子,M
1及M
2各自獨立地可為選自由氫原子、溴原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。
本發明的態樣4之共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成之共軛系高分子,
[化557]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。)
[化558]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。)。
本發明的態樣5之共軛系高分子可為在本發明的態樣4中,交互地具有以前述通式(2)所表示之結構單元與以前述通式(3)所表示之結構單元之以下述通式(24)所表示之結構單元。
[化559]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1、J
2及X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣6之共軛系高分子可為本發明的態樣4或5中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地為碳數1~34的烷基,R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R
5及R
6各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,J
1及J
2各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子。
本發明的態樣7之共軛系高分子可為在本發明的態樣4~6中的任一者中,R
5及R
6為氫原子,J
1及J
2為硫原子。
本發明的態樣8之共軛系高分子可為在本發明的態樣4~7中的任一者中,X可為後述之選自由以通式(4)~通式(23)所表示之連結基所組成之群組之二價的雜芳族環連結基。
[化560]
[化561]
[化562]
[化563]
[化564]
[化565]
[化566]
[化567]
[化568]
[化569]
[化570]
[化571]
[化572]
[化573]
[化574]
[化575]
[化576]
[化577]
[化578]
[化579]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。A
1及A
2各自獨立地表示硫族元素原子。A
3各自獨立地表示硫族元素原子、C(R
10)
2、C(H)(R
10)、Si(R
10)
2或NR
10。A
4各自獨立地表示硫族元素原子或NR
10。R
7表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。複數的R
7可相同或相異。R
8表示氫原子或碳數1~50的烷基。複數的R
8可相同或相異。R
9表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。複數的R
9可相同或相異。R
10表示碳數1~50的烷基。複數的R
10可相同或相異。R
11表示碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷硫基。R
12表示氫原子、氟原子、碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基。m表示1~3。p及q各自獨立地表示0或1。)。
本發明的態樣9之共軛系高分子可為在本發明的態樣4~8中的任一者中,A
1各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子,A
2各自獨立地為硫原子或硒原子,A
3各自獨立地為C(R
10)
2、C(H)(R
10)、Si(R
10)
2或NR
10,A
4各自獨立地為氧原子、硫原子、硒原子或NR
10,R
7各自獨立地為氟原子或碳數1~34的烷基,R
8各自獨立地為氫原子或碳數1~34的烷基,R
9各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基,R
10各自獨立地為碳數1~34的烷基,R
11各自獨立地為碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷硫基,R
12各自獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷氧基。
本發明的態樣10之共軛系高分子可為在本發明的態樣4~9中的任一者中,A
1、A
2及A
4為硫原子,A
3為C(R
10)
2或C(H)(R
10),R
7各自獨立地為氟原子或碳數1~20的烷基,R
8各自獨立地為氫原子或碳數1~20的烷基,R
9各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基,R
10各自獨立地為碳數1~20的烷基,R
11各自獨立地為碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷硫基,R
12各自獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷氧基。
本發明的態樣11之共軛系高分子的製造方法使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-B)所表示之單體進行反應,
[化580]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化581]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-B及M
4-B各自獨立地表示含有硼的基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化582]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化583]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣12之共軛系高分子的製造方法係使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-Sn)所表示之單體進行反應,
[化584]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化585]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-Sn及M
4-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化586]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化587]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣13之共軛系高分子的製造方法使以下述通式(mono-B)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應,
[化588]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-B及M
2-B各自獨立地表示含有硼的基。)
[化589]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-hal及M
4-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化590]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化591]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣14之共軛系高分子的製造方法使以下述通式(mono-Sn)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應,
[化592]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-Sn及M
2-Sn各自獨立地表示含有錫的基。)
[化593]
(式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。M
3-hal及M
4-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化594]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化595]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣15之共軛系高分子的製造方法包含使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-H)所表示之單體進行反應,
[化596]
(式中,R
1、R
2、R
3及R
4各自獨立地表示碳數1~50的烷基。R
1與R
2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
3與R
4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環。R
5及R
6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基。J
1及J
2各自獨立地表示硫族元素原子。M
1-hal及M
2-hal各自獨立地表示鹵素原子。)
[化597]
(式中,X表示可被碳數1至50的烷基或碳數1至50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基。)
並且,所述共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之二價的結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成,
[化598]
(式中,R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、R
6、J
1及J
2表示與前述同樣的意義。)
[化599]
(式中,X表示與前述同樣的意義。)。
本發明的態樣16之製膜用組合物包含本發明的態樣4~10中的任一共軛系高分子。
本發明的態樣17之有機薄膜包含本發明的態樣4~10中的任一共軛系高分子。
本發明的態樣18之有機半導體元件包含本發明的態樣4~10中的任一共軛系高分子。
本發明的態樣19之有機薄膜電晶體元件包含本發明的態樣4~10中的任一共軛系高分子。
[實施例]
以下,雖列舉實施例而進一步具體地說明本發明,但本發明並未受限於以下的實施例。
實施例中使用作為原料之單體及其前驅物係藉由
1H-NMR測量而進行結構分析。由實施例所得之共軛系高分子的分子量與分子量分布係藉由Gel Permeation Chromatography(GPC)測量而估計。試劑類係使用市售品。
<NMR測量條件>
測量裝置:Bruker ASCEND
TMADVANCE III HD(400MHz)
測量溶劑:重氯仿(CDCl
3)或重DMSO(DMSO-d
6)
內部標準物質:四甲矽烷(TMS)
<GPC測量條件>
測量裝置:Tosoh股份有限公司 高速GPC裝置 HLC-8320GPC EcoSEC
管柱:TSKgel SuperH4000+3000+2000+1000
測量溶劑:THF
測量溫度:40℃
校正曲線:聚苯乙烯標準
<高溫GPC測量條件>
測量裝置:Tosoh股份有限公司 高溫GPC裝置 HLC-8321GPC/HT
管柱:TSKgel GMH
HR-H(20)HT
測量溶劑:1,2,4-三氯苯(TCB)
測量溫度:140℃
校正曲線:聚苯乙烯標準
<TGA測量條件>
測量裝置:SII股份有限公司 EXSTAR6000 TGA/DTA6200
試料容器:鋁盤
測量氣體環境:氮
升溫速度:10℃/min。
T
d3、T
d5以及T
d10分別表示3%、5%以及10%重量減少溫度。
<DSC測量條件>
測量裝置:SII股份有限公司 EXSTAR6000 DSC6220
試料容器:鋁盤
測量條件:氮氣環境,10℃/min,30~300℃,結果採用第三次的HeatingScan。
<CV測量條件>
測量裝置:BioLogic公司 VSP-300
作用極:玻碳(ϕ=3mm)
對極:鉑線(ϕ=0.5mm)
參照極:鉑線(ϕ=0.5mm)
內部標準物質:二茂鐵/二茂鐵鎓(Fc/Fc
+)
電解液:0.10M 四丁基六氟磷酸銨(Bu
4NPF
6)/乙腈溶液
掃瞄速度:50mV/s
測量化合物的氧化還原電位E
sample(Vvs.Fc/Fc
+)係由將橫軸修正成Fc/Fc
+之伏安圖的氧化峰與還原峰的半電位而求取,HOMO位準E
HOMO設為Fc/Fc
+的氧化還原電位相對於真空位準為-5.07eV,並利用式(1)計算。
E
HOMO=-5.07-E
sample(1)
<游離電位測量條件>
測量裝置:理研計器股份有限公司 大氣中光電子分光裝置 AC-5
測量條件:大氣下測量,光量 3nW
[合成參考例1]
[化600]
在3,4-二胺基苯甲酸甲基(6.00g,36.1mmol)、三乙胺(20.0mL,143mmol)及二氯甲烷(180mL)的混合物中添加亞硫醯氯(5.30mL,72.6mmol)並經過4小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得白色固體的苯并-2,1,3-噻二唑-5-羧酸甲酯(4.49g,64%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.76(dd,J=1.6,0.8Hz,1H),8.23(dd,J=9.2,1.6Hz,1H),8.06(dd,J=9.2,0.8Hz,1H),4.02(s,3H)。
[合成參考例2]
[化601]
在2,2,6,6-四甲基哌啶(880μL,5.17mmol)與四氫呋喃(5.1mL)的混合物中在-40℃下添加n-丁基鋰的己烷溶液3.3mL(1.6mol/L,5.1mmol),在0℃攪拌30分鐘。之後,添加2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物溶液(5.1mL,5.1mmol),在0℃攪拌30分鐘並在室溫攪拌1小時。將所得之混合物在減壓下餾去溶劑,添加四氫呋喃(7.4mL),藉此製備TMP
2Mg.2LiCl溶液。
在由合成參考例1所得之苯并-2,1,3-噻二唑-5-羧酸甲酯(1.50g,7.72mmol)與四氫呋喃(34mL)的混合物中,在-40℃下添加TMP
2Mg.2LiCl溶液,攪拌3.5小時。之後,在氬氣流下添加氯化鋅溶液(6.2mL,6.2mmol)、雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)(59.0mg,103μmol)、三(2-呋喃基)膦(48.0mg,207μmol)及1-溴-4-碘苯(2.19g,7.74mmol),在70℃攪拌15.5小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的4-(4-溴-苯基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(1.81g,69%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.08-8.03(m,2H),7.65-7.63(m,2H),7.36-7.26(m,2H),3.72(s,3H)。
[合成參考例3]
[化602]
在由合成參考例2所得之4-(4-溴-苯基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(900mg,2.58mmol)與二氯甲烷(26mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丁基氫化鋁(6.40mL,6.40mmol)並攪拌3小時。在所得之混合物中添加甲醇與酒石酸鉀鈉水溶液,在室溫下攪拌30分鐘。將所得之混合物以氯仿進行萃取,將收集到的有機層以無水硫酸鎂進行乾燥,並進行過濾。在減壓下餾去溶劑,藉此獲得淡黃色固體的4-(4-溴-苯基)-5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻二唑(750mg,91%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.91(d,J=9.2Hz,1H),7.68-7.66(m,2H),7.37-7.35(m,2H),4.74(d,J=5.6Hz,2H),1.77(t,J=5.6Hz,1H)。
[合成參考例4]
[化603]
在由合成參考例3所得之4-(4-溴-苯基)-5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻二唑(750mg,2.34mmol)與1,2-二氯乙烷(23mL)的混合物中,添加三氟甲磺酸(3.10mL,35.0mmol)並在90℃攪拌3小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑,藉此獲得淡黃色固體的8-溴-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(591mg,84%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.40(d,J=8.0Hz,1H),7.98(d,J=8.4Hz,1H),7.81-7.78(m,2H),7.66(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),4.05(s,2H)。
[合成參考例5]
[化604]
在由合成參考例4所得之8-溴-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(700mg,2.31mmol)與四氫呋喃(12mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丙基胺基鋰(5.10mL,5.10mmol)並攪拌1.5小時。之後,添加1-碘癸烷(1.50mL,7.05mmol),在室溫下攪拌13小時。在反應溶液中添加水,並以己烷進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的8-溴-6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(971mg,72%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.31(d,J=8.0Hz,1H),7.98(d,J=8.8Hz,1H),7.63-7.58(m,2H),7.54(d,J=1.6Hz,1H),2.05(t,J=8.4Hz,4H),1.25-0.99(m,28H),0.84(t,J=7.0Hz,6H),0.58-0.53(m,4H)。
[合成參考例6]
[化605]
在2,2,6,6-四甲基哌啶(340μL,2.00mmol)與四氫呋喃(2.0mL)的混合物中,在-40℃下添加n-丁基鋰的己烷溶液1.3mL(1.6mol/L,2.0mmol),並在0℃攪拌30分鐘。之後,添加2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物溶液(2.0mL,2.0mmol),在0℃攪拌30分鐘並在室溫攪拌1小時。將所得之混合物在減壓下餾去溶劑,添加四氫呋喃(2.8mL),藉此製備TMP
2Mg.2LiCl溶液。
在由合成參考例1所得之苯并-2,1,3-噻二唑-5-羧酸甲酯(387mg,1.99mmol)與四氫呋喃(11mL)的混合物中,在-40℃下添加TMP
2Mg.2LiCl溶液,並攪拌2小時。之後,在氬氣流下添加氯化鋅溶液(2.0mL,2.0mmol)、乙酸鈀(II)(7.5mg,33.4μmol)、三-t-丁基四氟硼酸鏻(19.0mg,65.5μmol)及由合成參考例5所得之8-溴-6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(970mg,1.66mmol),並在70℃攪拌135小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水及飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻重氮-8-基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(Methyl (6,6-didecyl-6H-fluoreno[3,4-c][1,2,5]thiadiazo-8-yl)-2,1,3-benzothiadiazole-5-carboxylate)(897mg,77%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.60(d,J=8.0Hz,1H),8.08-8.00(m,3H),7.68(d,J=8.8Hz,1H),7.62(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),7.53(d,J=1.2Hz,1H),3.63(s,3H),2.16-2.04(m,4H),1.23-1.01(m,28H),0.84-0.60(m,10H)。
[合成參考例7]
[化606]
在由合成參考例6所得之(6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻重氮-8-基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(130mg,187μmol)與二氯甲烷(2.0mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丁基氫化鋁(500μL,500μmol)並攪拌2小時。在所得之混合物中添加甲醇與酒石酸鉀鈉水溶液,在室溫下攪拌30分鐘。將所得之混合物以氯仿進行萃取,將收集到的有機層以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾。在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/乙酸乙酯)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的8-(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻重氮-4-基)-6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(103mg,83%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.62(dd,J=8.0,0.4Hz,1H),8.05(d,J=9.2Hz,1H),8.01(d,J=8.8Hz,1H),7.95(d,J=9.2Hz,1H),7.69(d,J=8.8Hz,1H),7.61(dd,J=7.6,1.6Hz,1H),7.54(d,J=0.8Hz,1H),4.83(d,J=5.6Hz,2H),2.17-2.04(m,4H),1.77(t,J=5.6Hz,1H),1.30-1.05(m,28H),0.84-0.65(m,10H)。
[合成參考例8]
[化607]
在由合成參考例7所得之8-(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻重氮-4-基)-6,6-二癸基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(140mg,209μmol)與1,2-二氯乙烷(2.1mL)的混合物中,添加三氟甲磺酸(280μL,3.16mmol),並在室溫攪拌2小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/乙酸乙酯)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(int-1-1-n10)(85mg,63%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.75(d,J=0.4Hz,1H),8.59(d,J=0.4Hz,1H),8.00-7.96(m,2H),7.86(d,J=9.2Hz,1H),7.70(d,J=8.8Hz,1H),4.21(s,2H),2.35-2.27(m,2H),2.21-2.14(m,2H),1.18-1.00(m,28H),0.78(t,J=7.0Hz,6H),0.69-0.53(m,4H)。
[合成參考例9]
[化608]
在由合成參考例4所得之8-溴-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(1.68g,5.54mmol)與四氫呋喃(28mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丙基胺基鋰(11mL,11mmol)並攪拌1.5小時。之後,添加1-碘十六烷(1-Iodohexadecane)(5.2mL,16.6mmol),在室溫攪拌24小時。在反應溶液中添加水,並以己烷進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥,並進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的8-溴-6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(2.38g,57%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.31(d,J=8.0Hz,1H),7.98(d,J=8.8Hz,1H),7.63-7.54(m,3H),2.05(t,J=8.2Hz,4H),1.31-1.02(m,52H),0.87(t,J=7.0Hz,6H),0.64-0.47(m,4H)。
[合成參考例10]
[化609]
在2,2,6,6-四甲基哌啶(0.62mL,3.7mmol)與四氫呋喃(3.7mL)的混合物中,在-40℃下添加n-丁基鋰的己烷溶液2.4mL(1.6mol/L,3.7mmol),在0℃攪拌30分鐘。之後,添加2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物溶液(3.7mL,3.7mmol),在0℃攪拌30分鐘並在室溫攪拌1小時。將所得之混合物在減壓下餾去溶劑,添加四氫呋喃(5.2mL),藉此製備TMP
2Mg.2LiCl溶液。
在由合成參考例1所得之苯并-2,1,3-噻二唑-5-羧酸甲酯(713mg,3.67mmol)與四氫呋喃(11mL)的混合物中,在-40℃下添加TMP
2Mg.2LiCl溶液並攪拌3小時。之後,在氬氣流下添加氯化鋅溶液(8.0mL,4.0mmol)、乙酸鈀(II)(14mg,60μmol)、三-t-丁基四氟硼酸鏻(36mg,120μmol)及由合成參考例9所得之8-溴-6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(2.30g,3.06mmol),在70℃下攪拌62小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻重氮-8-基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(1.57g,60%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.61(d,J=7.2Hz,1H),8.08-7.99(m,3H),7.98(d,J=8.8Hz,1H),7.62(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),7.53(d,J=1.6Hz,1H),3.63(s,3H),2.13-2.08(m,4H),1.30-1.10(m,52H),0.87(t,J=7.0Hz,6H),0.82-0.60(m,4H)。
[合成參考例11]
[化610]
在由合成參考例10所得之(6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻重氮-8-基)-2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸甲酯(1.50g,1.73mmol)與二氯甲烷(17mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丁基氫化鋁(4.3mL,4.3mmol),攪拌3.5小時。在所得之混合物中添加甲醇與酒石酸鉀鈉水溶液,在室溫下攪拌30分鐘。將所得之混合物以氯仿進行萃取,將收集到的有機層以無水硫酸鎂進行乾燥,並進行過濾。在減壓下餾去溶劑,藉此獲得淡黃色固體的8-(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻重氮-4-基)-6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(1.30g,90%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.62(d,J=7.6Hz,1H),8.06(d,J=8.8Hz,1H),8.01(d,J=8.8Hz,1H),7.96(d,J=9.2Hz,1H),7.69(d,J=9.2Hz,1H),7.61(dd,J=7.6,1.2Hz,1H),7.54(d,J=1.2Hz,1H),4.83(d,J=5.6Hz,2H),2.17-2.04(m,4H),1.76(t,J=5.6Hz,1H),1.30-1.05(m,52H),0.90-0.85(m,6H),0.78-0.63(m,4H)。
[合成參考例12]
[化611]
在由合成參考例11所得之8-(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻重氮-4-基)-6,6-雙十六基-6H-芴[3,4-c][1,2,5]噻二唑(1.30g,1.55mmol)與1,2-二氯乙烷(16mL)的混合物中,添加三氟甲磺酸(2.0mL,23mmol),在室溫下攪拌3小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/乙酸乙酯)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(int-1-1-n16)(951mg,75%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.75(s,1H),8.59(s,1H),8.00-7.96(m,2H),7.87(d,J=8.8Hz,1H),7.71(d,J=8.8Hz,1H),4.21(s,2H),2.35-2.28(m,2H),2.21-2.14(m,2H),1.32-1.05(m,52H),1.00-0.84(m,6H),0.72-0.56(m,4H)。
[合成參考例13]
[化612]
在由合成參考例1所得之苯并-2,1,3-噻二唑-5-羧酸甲酯(3.00g,15.4mmol)與四氫呋喃(100mL)的混合物中,在-15℃下添加2,2,6,6-四甲基呱啶基氯化鎂氯化鋰錯合物溶液(19mL,17mmol),攪拌2小時。之後,在氬氣流下添加氯化鋅溶液(21mL,19mmol)、乙酸鈀(69.4mg,309μmol)、三(2-呋喃基)膦(143mg,616μmol)及p-二碘苯(2.29g,6.94mmol),在80℃下攪拌5小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水及飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之固體以甲醇進行清洗,藉此獲得褐色固體的4,4’-(1,4-伸苯基)-雙(2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸)二甲基酯(2.45g,76%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.10-8.04(m,4H),7.64(s,4H),3.75(s,6H)。
[合成參考例14]
[化613]
在由合成參考例13所得之4,4’-(1,4-伸苯基)-雙(2,1,3-苯并噻二唑-5-羧酸)二甲基酯(2.44g,5.28mmol)與二氯甲烷(53mL)的混合物中,在-15℃下添加二異丁基氫化鋁(26mL,26mmol)並攪拌3小時。在所得之混合物中添加甲醇與酒石酸鉀鈉水溶液,在室溫下攪拌30分鐘。將析出之固體進行過濾,以水進行清洗,藉此獲得褐色固體的4,4’-(1,4-伸苯基)-雙(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻二唑)(1.84g,86%)。
1H-NMR(DMSO-d
6,400MHz)δ(ppm):8.13(d,J=9.2Hz,2H),8.02(d,J=9.2Hz,2H),7.65(s,4H),5.53(t,J=5.6Hz,2H),4.62(d,J=5.6Hz,4H)。
[合成參考例15]
[化614]
在由合成參考例14所得之4,4’-(1,4-伸苯基)-雙(5-羥基甲基-2,1,3-苯并噻二唑)(1.89g,4.65mmol)與二氯甲烷(93mL)的混合物中,添加三氟甲磺酸(8.2mL,93mmol)並攪拌17小時。在所得之混合物中添加飽和碳酸氫鈉水溶液與甲醇,在室溫下進行攪拌。將析出之固體進行過濾,以水與甲醇進行清洗,藉此獲得黃土色固體的(int-1-7)(1.42g)。所得之化合物不進行精製而直接使用於下一個反應。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.75(s,2H),7.97(d,J=9.2Hz,2H),7.86(d,J=9.2Hz,2H),4.19(s,4H)。
[實施例1]
[化615]
在由合成參考例8所得之(int-1-1-n10)(194mg,298μmol)與四氫呋喃(6.0mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丙基胺基鋰(600μL,654μmol)並攪拌1.5小時。之後,添加1-碘癸烷(200μL,940μmol),在室溫下攪拌17小時。在反應溶液中添加水,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(mono-H-1-n10)(196mg,71%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.97(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.34-2.26(m,4H),2.21-2.14(m,4H),1.16-0.99(m,56H),0.77(t,J=7.0Hz,12H),0.70-0.58(m,8H)。
[實施例2]
[化616]
在由實施例1所得之(int-H-1-n10)(140mg,150μmol)、氯仿(2.0mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(1.0mL)的混合物中,添加溴(50.0μL,970μmol),並經過1.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n10)(145mg,89%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.26(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.15-1.00(m,56H),0.78(t,J=7.0Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例3]
[化617]
在由合成參考例12所得之(int-1-1-n16)(900mg,1.10mmol)與四氫呋喃(22mL)的混合物中,在-10℃下添加二異丙基胺基鋰(2.2mL,2.4mmol)並攪拌2.5小時。之後,添加1-碘十六烷(0.76mL,2.4mmol),在室溫下攪拌17小時。在反應溶液中添加水,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(mono-H-1-n16)(835mg,60%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.70(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.21-2.14(m,4H),1.29-0.98(m,104H),0.88(t,J=7.0Hz,12H),0.71-0.58(m,8H)。
[實施例4]
[化618]
在由實施例3所得之(mono-H-1-n16)(800mg,0.631mmol)、氯仿(8.4mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(4.2mL)的混合物中,添加溴(0.20mL,3.8mmol),並經過3小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n16)(832mg,92%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.10(m,4H),1.29-1.00(m,104H),0.86(t,J=7.0Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例5]
[化619]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(500mg,1.35mmol)與四氫呋喃(27mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鉀(666mg,5.94mmol)並攪拌2.5小時。之後,添加1-碘辛烷(1.5mL,8.1mmol),在室溫下攪拌3小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n8)(467mg,42%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.97(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.34-2.26(m,4H),2.22-2.14(m,4H),1.09-1.00(m,40H),0.70(t,J=6.8Hz,12H),0.66-0.57(m,8H)。
[實施例6]
[化620]
在由實施例5所得之(mono-H-1-n8)(466mg,0.569mmol)、氯仿(11mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(5.7mL)的混合物中,添加溴(0.18mL,3.4mmol),經過3.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n8)(486mg,87%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.29-1.00(m,40H),0.71(t,J=7.0Hz,12H),0.65-0.58(m,8H)。
[實施例7]
[化621]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(703mg,1.90mmol)與四氫呋喃(38mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鈉(766mg,7.97mmol)並攪拌3小時。之後,添加1-溴壬烷(2.2mL,11mmol),在室溫下攪拌40小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n9)(446mg,27%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.97(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.34-2.26(m,4H),2.22-2.14(m,4H),1.12-0.99(m,48H),0.73(t,J=7.0Hz,12H),0.68-0.58(m,8H)。
[實施例8]
[化622]
在由實施例7所得之(mono-H-1-n9)(402mg,0.459mmol)、氯仿(9.2mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(4.6mL)的混合物中,添加溴(0.14mL,2.8mmol),並經過2.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n9)(454mg,96%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.12(m,4H),1.13-1.00(m,48H),0.73(t,J=7.0Hz,12H),0.66-0.60(m,8H)。
[實施例9]
[化623]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(703mg,1.90mmol)與四氫呋喃(38mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鈉(766mg,7.97mmol)並攪拌3小時。之後,添加1-溴十一烷(2.5mL,11mmol),在室溫下攪拌39小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n11)(479mg,26%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.22-2.14(m,4H),1.25-0.99(m,64H),0.80(t,J=7.2Hz,12H),0.69-0.57(m,8H)。
[實施例10]
[化624]
在由實施例9所得之(mono-H-1-n11)(405mg,0.410mmol)、氯仿(8.2mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(4.1mL)的混合物中,添加溴(0.13mL,2.5mmol),並經過4小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n11)(432mg,92%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.21-1.00(m,64H),0.81(t,J=7.2Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例11]
[化625]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(500mg,1.35mmol)與四氫呋喃(27mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鉀(666mg,5.94mmol)並攪拌2.5小時。之後,添加1-碘十二烷(2.0mL,8.1mmol),在室溫下攪拌3小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n12)(605mg,43%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.22-2.14(m,4H),1.24-0.99(m,72H),0.83(t,J=7.2Hz,12H),0.69-0.56(m,8H)。
[實施例12]
[化626]
在由實施例11所得之(mono-H-1-n12)(600mg,0.575mmol)、氯仿(11mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(5.7mL)的混合物中,添加溴(0.18mL,3.4mmol),並經過3小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n12)(638mg,92%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.25-1.00(m,72H),0.83(t,J=7.2Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例13]
[化627]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(300mg,0.810mmol)與四氫呋喃(16mL)的混合物中,在-15℃下添加二異丙基胺基鋰(3.2mL,3.6mmol)並攪拌4小時。之後,添加1-碘十四烷(1.57g,4.86mmol),在室溫下攪拌22小時。在反應溶液中添加水,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥,並進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得淡黃色固體的(mono-H-1-n14)(398mg,43%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.22-2.14(m,4H),1.26-0.99(m,88H),0.85(t,J=7.0Hz,12H),0.70-0.56(m,8H)。
[實施例14]
[化628]
在由實施例13所得之(mono-H-1-n14)(350mg,0.303mmol)、氯仿(6.1mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(3.0mL)的混合物中,添加溴(0.094mL,1.8mmol),並經過4小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n14)(363mg,91%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.28-1.00(m,88H),0.85(t,J=7.0Hz,12H),0.66-0.59(m,8H)。
[實施例15]
[化629]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(703mg,1.90mmol)與四氫呋喃(38mL)的混合物中,在-10℃下添加三級丁醇鈉(766mg,7.97mmol)並攪拌3.5小時。之後,添加1-碘十五烷(3.85g,11.4mmol),在室溫下攪拌18小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n15)(479mg,21%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.21-2.14(m,4H),1.29-0.99(m,96H),0.86(t,J=7.0Hz,12H),0.68-0.56(m,8H)。
[實施例16]
[化630]
在由實施例15所得之(mono-H-1-n15)(470mg,0.388mmol)、氯仿(7.8mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(3.9mL)的混合物中,添加溴(0.12mL,2.3mmol),並經過2.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n15)(502mg,94%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.29-1.00(m,96H),0.86(t,J=7.2Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例17]
[化631]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(500mg,1.35mmol)與四氫呋喃(27mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鈉(571mg,5.94mmol)並攪拌3.5小時。之後,添加1-碘十八烷(3.08g,8.10mmol),在室溫下攪拌3.5小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-1-n18)(749mg,40%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.21-2.14(m,4H),1.30-0.98(m,120H),0.87(t,J=6.8Hz,12H),0.67-0.57(m,8H)。
[實施例18]
[化632]
在由實施例17所得之(mono-H-1-n18)(700mg,0.507mmol)、氯仿(10mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(5.1mL)的混合物中,添加溴(0.16mL,3.0mmol),並經過2.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-hal-1-n18)(615mg,85%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.30-0.99(m,120H),0.87(t,J=6.8Hz,12H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例19]
[化633]
在由實施例2所得之(mono-hal-1-n10)(100mg,91.8μmol)、5,5’-雙(三甲基錫烷基)-2,2’-聯噻吩(45.2mg,91.8μmol)及氯苯(2.2mL)的混合物進行30分鐘吹氬(argon bubbling)。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),在120℃下攪拌63小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(2-(tributylstannyl)thiophene)(290μL,918μmol),在120℃下攪拌8小時。再者,添加2-溴噻吩(88μL,918μmol),在120℃下攪拌13小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷、環己烷及n-癸烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n10)(30mg,30%)。
GPC(THF):Mn=27300g/mol,Mw=35800g/mol,PDI=1.31。
GPC(TCB,140℃):Mn=26000g/mol,Mw=35000g/mol,PDI=1.7。
T
d3=394℃,T
d5=409℃,T
d10=423℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.77eV。
因未觀測到相轉移點,故表示(3-1-2-n10)的耐熱性高。
[實施例20]
[化634]
將在由實施例2所得之(mono-hal-1-n10)(120mg,110μmol)、2,5-雙(三甲基錫烷基)噻吩并[3,2-b]噻吩(51.3mg,110μmol)及氯苯(2.2mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.3mg,2.2μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.7mg,8.9μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(310μL,980μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(110μL,1.15mmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及氯仿並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯苯。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n10)(54mg,54%)。
T
d3=377℃,T
d5=398℃,T
d10=421℃。
DSC未觀測到相轉移點。
[實施例21]
[化635]
將在由實施例2所得之(mono-hal-1-n10)(110mg,101μmol)、4,8-雙(n-辛氧基)-2,6-雙(三甲基錫烷基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩(78.0mg,101μmol)及氯苯(2.0mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.1mg,2.0μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.5mg,8.2μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(290μL,917μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(100μL,1.04mmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-13-n10-k8)(108mg,77%)。
GPC(THF):Mn=26300g/mol,Mw=33500g/mol,PDI=1.33。
GPC(TCB,140℃):Mn=16000g/mol,Mw=28000g/mol,PDI=1.7。
T
d3=328℃,T
d5=337℃,T
d10=349℃。
DSC未觀測到相轉移點。
[實施例22]
[化636]
將在由實施例2所得之(mono-hal-1-n10)(100mg,91.8μmol)、2,6-雙(三甲基錫烷基)-4,4-二甲基-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(48.8mg,91.8μmol)及氯苯(2.2mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(290μL,918μmol),使用微波反應器,在120℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(88μL,918μmol),使用微波反應器,在120℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於環己烷。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-17-n10-k1)(68mg,66%)。
GPC(THF):Mn=28400g/mol,Mw=40400g/mol,PDI=1.42。
GPC(TCB,140℃):Mn=23000g/mol,Mw=72000g/mol,PDI=3.0。
T
d3=403℃,T
d5=414℃,T
d10=428℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.78eV。
[實施例23]
[化637]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、5,5’-雙(三甲基錫烷基)-2,2’-聯噻吩(34.5mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),在120℃下攪拌68小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),在120℃下攪拌5小時。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),在120℃下攪拌6小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n16)(70mg,70%)。
GPC(THF):Mn=37800g/mol,Mw=54300g/mol,PDI=1.44。
GPC(TCB,140℃):Mn=37000g/mol,Mw=56000g/mol,PDI=1.5。
T
d3=369℃,T
d5=386℃,T
d10=412℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.96eV。
[實施例24]
[化638]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(110mg,77.0μmol)、2,5-雙(三甲基錫烷基)噻吩并[3,2-b]噻吩(35.9mg,77.0μmol)及氯苯(2.0mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.6mg,1.5μmol)與三(o-甲苯基)膦(1.9mg,6.2μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(220μL,690μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(70μL,770μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於THF。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n16)(38mg,35%)。
GPC(THF):Mn=31600g/mol,Mw=51100g/mol,PDI=1.62。
GPC(TCB,140℃):Mn=35000g/mol,Mw=56000g/mol,PDI=1.6。
T
d3=332℃,T
d5=344℃,T
d10=359℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-6.03eV。
[實施例25]
[化639]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(110mg,77.0μmol)、trans-1,2-雙[5-(三甲基錫烷基)噻吩-2-基]乙烯(40.0mg,77.0μmol)及氯苯(2.0mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.6mg,1.5μmol)與三(o-甲苯基)膦(1.9mg,6.2μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(220μL,690μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(70μL,770μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及氯仿並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯苯。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-10-n16)(89mg,67%)。
GPC(TCB,140℃):Mn=61000g/mol,Mw=98000g/mol,PDI=1.6。
T
d3=367℃,T
d5=375℃,T
d10=387℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.97eV。
[實施例26]
[化640]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(110mg,77.0μmol)、4,8-雙(n-辛氧基)-2,6-雙(三甲基錫烷基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩(59.6mg,77.0μmol)及氯苯(2.0mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.6mg,1.5μmol)與三(o-甲苯基)膦(1.9mg,6.2μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(220μL,690μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(70μL,770μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-13-n16-k8)(89mg,67%)。
GPC(THF):Mn=32500g/mol,Mw=45400g/mol,PDI=1.40。
GPC(TCB,140℃):Mn=35000g/mol,Mw=54000g/mol,PDI=1.5。
[實施例27]
[化641]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、2,6-雙(三甲基錫烷基)-4,4-二甲基-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(37.3mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於環己烷。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-17-n16-k1)(62mg,61%)。
GPC(THF):Mn=33800g/mol,Mw=43800g/mol,PDI=1.29。
GPC(TCB,140℃):Mn=32000g/mol,Mw=42000g/mol,PDI=1.3。
T
d3=402℃,T
d5=410℃,T
d10=422℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.72eV。
[實施例28]
[化642]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、2,6-雙(三甲基錫烷基)-4-(1-甲基亞乙基)-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(38.1mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷、環己烷及氯仿並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯苯。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-20-n16-k1)(18mg,17%)。
T
d3=364℃,T
d5=377℃,T
d10=396℃。
DSC未觀測到相轉移點。
[實施例29]
[化643]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(75mg,52.5μmol)、2,6-雙(三甲基錫烷基)-4-[雙(甲基硫代)亞甲基]-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(31.9mg,52.5μmol)及氯苯(1.6mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.1mg,1.0μmol)與三(o-甲苯基)膦(1.3mg,4.2μmol),在120℃下攪拌85小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(166μL,525μmol),在120℃下攪拌5小時。再者,添加2-溴噻吩(50μL,525μmol),在120℃下攪拌4小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷、環己烷及氯仿並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯苯。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-21-n16-k1)(47mg,57%)。
T
d3=354℃,T
d5=367℃,T
d10=386℃。
DSC未觀測到相轉移點。
[實施例30]
[化644]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、2,6-雙(三甲基錫烷基)-4-[雙(丙基硫代)亞甲基]-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(46.6mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),在120℃下攪拌84小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),在120℃下攪拌11小時。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),在120℃下攪拌12小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及n-癸烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於環己烷。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-21-n16-k3)(28mg,25%)。
GPC(THF):Mn=25600g/mol,Mw=35000g/mol,PDI=1.37。
GPC(TCB,140℃):Mn=35000g/mol,Mw=58000g/mol,PDI=1.7。
T
d3=343℃,T
d5=356℃,T
d10=389℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.61eV。
[實施例31]
[化645]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、2,7-雙(三甲基錫烷基)-4,4,9,9-四甲基-4,9-二氫-s-二環戊二烯并苯并[1,2-b:5,6-b’]二噻吩(2,7-bis(trimethylstannyl)-4,4,9,9- tetramethyl-4,9-dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b’]dithiophene)(45.4mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),使用微波反應器,在180下攪拌2小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),使用微波反應器,在180℃下攪拌10分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-24-n16-k1)(84mg,75%)。
GPC(THF):Mn=53500g/mol,Mw=120000g/mol,PDI=2.24。
GPC(TCB,120℃):Mn=58000g/mol,Mw=100000g/mol,PDI=1.8。
T
d3=394℃,T
d5=406℃,T
d10=423℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-5.67eV。
[實施例32]
[化646]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、3,6-雙(5-(三甲基錫烷基)-2-噻吩基)-2,5-二甲基-2,5-二氫-吡咯並[3,4-c]吡咯-1,4-二酮(3,6-bis(5-(trimethylstannyl)- 2-thienyl)-2,5-dimethyl-2,5-dihydro-pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione)(45.9mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),在120℃下攪拌60小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),在120℃下攪拌4小時。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),在120℃下攪拌4小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及氯仿並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯苯。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-2-14-n16-k1)(64mg,58%)。
T
d3=362℃,T
d5=372℃,T
d10=384℃。
DSC未觀測到相轉移點。
[實施例33]
[化647]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、3,6-雙(5-(三甲基錫烷基)-2-噻吩基)-2,5-二辛基-2,5-二氫-吡咯並[3,4-c]吡咯-1,4-二酮(45.9mg,70.1μmol)及氯苯(2.1mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)與三(o-甲苯基)膦(2.2mg,7.3μmol),在120℃下攪拌61小時。之後,在反應溶液中添加2-(三丁基錫烷基)噻吩(222μL,701μmol),在120℃下攪拌4小時。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),在120℃下攪拌4小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮、己烷及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-2-14-n16-k8)(87mg,69%)。
GPC(THF):Mn=53800g/mol,Mw=407400g/mol,PDI=7.57。
[實施例34]
[化648]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、2,5-雙(2-辛基十二基)-3,6-雙[5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)噻吩-2-基]吡咯並[3,4-c]吡咯-1,4(2H,5H)-二酮(78.1mg,70.1μmol)、THF(1.4mL)及2M碳酸鉀水溶液(0.7mL,1.4mmol)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加雙(三-tert-丁基膦)鈀(0)(1.8mg,35μmol),在80℃下攪拌68小時後,在反應溶液中添加2-噻吩硼酸(80.8mg,631μmol),在120℃下攪拌10小時。再者,添加2-溴噻吩(67μL,701μmol),在120℃下攪拌13小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,將藉由使其在甲醇/濃鹽酸的混合溶液(150mL/15mL)中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-2-15-n16-x10-y8)(114mg,77%)。
GPC(THF):Mn=88600g/mol,Mw=160000g/mol,PDI=1.80。
GPC(TCB,140℃):Mn=75000g/mol,Mw=170000g/mol,PDI=2.3。
T
d3=397℃,T
d5=406℃,T
d10=417℃。
DSC未觀測到相轉移點。
HOMO位準:-6.00eV。
[實施例35]
[化649]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(100mg,70.1μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(27.5mg,70.1μmol)、2M磷酸三鉀水溶液(0.1mL,200μmol)及THF(3.0mL)的混合物進行30分鐘吹氬。在此混合溶液中,添加Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.4mg,1.4μmol)與三-t-丁基四氟硼酸鏻(1.6mg,5.6μmol),在80℃下攪拌7小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n16)(83mg,84%)。
GPC(THF):Mn=27300g/mol,Mw=35800g/mol,PDI=1.31。
GPC(TCB,140℃):Mn=63000g/mol,Mw=145000g/mol,PDI=2.3。
HOMO位準:-5.99eV。
[實施例36]
[化650]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(71.3mg,50.0μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(7.01mg,50.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.0mg,1.0μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(1.4mg,4.0μmol)、三甲基乙酸(5.1mg,50μmol)、碳酸銫(48.9mg,150μmol)及甲苯(0.5mL)的混合物在110℃下攪拌42小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n16)(44mg,61%)。
GPC(THF):Mn=86700g/mol,Mw=215000g/mol,PDI=2.48。
GPC(TCB,140℃):Mn=93000g/mol,Mw=210000g/mol,PDI=2.2。
HOMO位準:-5.95eV。
[實施例37]
[化651]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(99.8mg,70.0μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(9.81mg,70.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.4mg,1.4μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.0mg,5.6μmol)、碳酸銫(68.4mg,210μmol)、三甲基乙酸(7.1mg,70μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(22μL,70μmol)及甲苯(0.68mL)的混合物在110℃下攪拌48小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇及丙酮並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n16)(36mg,37%)。
GPC(THF):Mn=14000g/mol,Mw=34000g/mol,PDI=2.4。
GPC(TCB,140℃):Mn=15000g/mol,Mw=28000g/mol,PDI=1.9。
HOMO位準:-5.95eV。
[實施例38]
[化652]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(99.8mg,70.0μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(9.81mg,70.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.4mg,1.4μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.0mg,5.6μmol)、碳酸銫(68.4mg,210μmol)、三甲基乙酸(7.1mg,70μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(22μL,70μmol)及甲苯(0.45mL)的混合物在110℃下攪拌48小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇及丙酮並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n16)(37mg,38%)。
GPC(THF):Mn=22000g/mol,Mw=99000g/mol,PDI=4.5。
GPC(TCB,140℃):Mn=22000g/mol,Mw=51000g/mol,PDI=2.3。
HOMO位準:-5.81eV。
[實施例39]
[化653]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(143mg,100μmol)、1,2-雙(3-丁基噻吩-2-基)乙烯(30.5mg,100μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.1mg,2.0μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.8mg,8.0μmol)、三甲基乙酸(10.2mg,100μmol)、碳酸銫(97.7mg,300μmol)及甲苯(0.5mL)的混合物在120℃下攪拌42小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-12-n16-k4)(115mg,71%)。
GPC(THF):Mn=51300g/mol,Mw=93100g/mol,PDI=1.81。
GPC(TCB,140℃):Mn=47000g/mol,Mw=84600g/mol,PDI=1.8。
HOMO位準:-5.66eV。
[實施例40]
[化654]
將在由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(143mg,100μmol)、1,2-雙(3-己基噻吩-2-基)乙烯(36.1mg,100μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.1mg,2.0μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.8mg,8.0μmol)、三甲基乙酸(10.2mg,100μmol)、碳酸銫(97.7mg,300μmol)及甲苯(0.5mL)的混合物在120℃下攪拌41小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-12-n16-k6)(75mg,41%)。
GPC(THF):Mn=55600g/mol,Mw=90400g/mol,PDI=1.62。
GPC(TCB,140℃):Mn=51000g/mol,Mw=86700g/mol,PDI=1.7。
HOMO位準:-5.70eV。
[實施例41]
[化655]
將由實施例8所得之(mono-hal-1-n9)(98.2mg,95.0μmol)、2,2’-聯噻吩(15.8mg,95.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.0mg,1.9μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.7mg,7.7μmol)、碳酸銫(92.9mg,285μmol)、三甲基乙酸(9.7mg,95μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(30μL,96μmol)及甲苯(0.57mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n9)(98mg,99%)。
GPC(THF):Mn=25000g/mol,Mw=105000g/mol,PDI=4.2。
GPC(TCB,140℃):Mn=23000g/mol,Mw=89000g/mol,PDI=3.9。
HOMO位準:-5.63eV。
[實施例42]
[化656]
將由實施例2所得之(mono-hal-1-n10)(98.0mg,90.0μmol)、2,2’-聯噻吩(15.0mg,90.2μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.9mg,1.8μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.5mg,7.1μmol)、碳酸銫(87.9mg,270μmol)、三甲基乙酸(9.2mg,90μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(30μL,96μmol)及甲苯(0.57mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n10)(78mg,79%)。
GPC(THF):Mn=26000g/mol,Mw=106000g/mol,PDI=4.1。
GPC(TCB,140℃):Mn=23000g/mol,Mw=79000g/mol,PDI=3.4。
HOMO位準:-5.67eV。
[實施例43]
[化657]
將由實施例10所得之(mono-hal-1-n11)(109mg,95.0μmol)、2,2’-聯噻吩(15.8mg,95.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.0mg,1.9μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.7mg,7.7μmol)、碳酸銫(92.9mg,285μmol)、三甲基乙酸(9.7mg,95μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(30μL,96μmol)及甲苯(0.60mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n11)(98mg,89%)。
GPC(THF):Mn=33000g/mol,Mw=377000g/mol,PDI=11.4。
GPC(TCB,140℃):Mn=35000g/mol,Mw=160000g/mol,PDI=4.6。
HOMO位準:-5.77eV。
[實施例44]
[化658]
將由實施例12所得之(mono-hal-1-n12)(102mg,85.0μmol)、2,2’-聯噻吩(14.1mg,84.8μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.8mg,1.7μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.4mg,6.8μmol)、碳酸銫(83.0mg,255μmol)、三甲基乙酸(8.7mg,85μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(27μL,86μmol)及甲苯(0.54mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-2-n12)(66mg,65%)。
GPC(THF):Mn=35000g/mol,Mw=66000g/mol,PDI=1.9。
GPC(TCB,140℃):Mn=37000g/mol,Mw=79000g/mol,PDI=2.1。
HOMO位準:-5.80eV。
[實施例45]
[化659]
將由實施例16所得之(mono-hal-1-n15)(103mg,75.0μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(10.5mg,75.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.5mg,1.5μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.1mg,6.0μmol)、碳酸銫(73.3mg,225μmol)、三甲基乙酸(7.1mg,75μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(24μL,76μmol)及甲苯(0.48mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇及丙酮並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n15)(97mg,96%)。
GPC(THF):Mn=43000g/mol,Mw=171000g/mol,PDI=4.0。
[實施例46]
[化660]
將由實施例18所得之(mono-hal-1-n18)(115mg,75.0μmol)、噻吩并[3,2-b]噻吩(10.5mg,75.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.5mg,1.5μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.1mg,6.0μmol)、碳酸銫(73.3mg,225μmol)、三甲基乙酸(7.1mg,75μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(24μL,76μmol)及甲苯(0.48mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-6-n18)(78mg,69%)。
GPC(THF):Mn=33000g/mol,Mw=45000g/mol,PDI=1.4。
GPC(TCB,140℃):Mn=42000g/mol,Mw=82000g/mol,PDI=1.9。
HOMO位準:-5.79eV。
[實施例47]
[化661]
將由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(110mg,76.9μmol)、4-甲基-4H-環戊烷[2,1-b:3,4-b’]二噻吩(14.8mg,77.0μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.6mg,1.6μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.2mg,6.2μmol)、碳酸銫(75.2mg,231μmol)、三甲基乙酸(7.9mg,77μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(25μL,79μmol)及甲苯(0.48mL)的混合物在110℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-35-n16-k1)(107mg,95%)。
GPC(THF):Mn=17000g/mol,Mw=62000g/mol,PDI=3.6。
HOMO位準:-5.67eV。
[實施例48]
[化662]
在由合成參考例15所得之(int-1-7)(500mg,1.35mmol)與四氫呋喃(27mL)的混合物中,在0℃下添加三級丁醇鈉(532mg,5.53mmol)並攪拌3.5小時。之後,添加1-溴-12-丁基十八烷(2.47g,5.67mmol),在室溫下攪拌14小時。在反應溶液中添加飽和氯化銨水溶液,並以乙酸乙酯進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得黃色固體的(mono-H-7-x6-y4-z11)(1.13g,52%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.49(s,2H),7.98(d,J=8.8Hz,2H),7.69(d,J=8.8Hz,2H),2.33-2.26(m,4H),2.21-2.14(m,4H),1.30-0.98(m,140H),0.87(t,J=6.8Hz,24H),0.68-0.58(m,8H)。
[實施例49]
[化663]
在由實施例48所得之(mono-H-7-x6-y4-z11)(962mg,0.599mmol)、氯仿(12mL)及溴化氫(30%乙酸溶液)(6.0mL)的混合物中,添加溴(0.18mL,3.6mmol),並經過1.5小時回流。將所得之混合物冷卻至室溫後,添加飽和碳酸氫鈉水溶液與飽和硫代硫酸鈉水溶液,並以氯仿進行萃取。將收集到的有機層以水與飽和食鹽水進行清洗後,以無水硫酸鎂進行乾燥後,進行過濾,在減壓下餾去溶劑。將所得之殘留物以矽膠管柱層析法(己烷/氯仿)進行精製,藉此獲得橙色黏性液體的(mono-hal-19-x6-y4-z11)(904mg,86%)。
1H-NMR(CDCl
3,400MHz)δ(ppm):8.43(s,2H),7.92(s,2H),2.32-2.24(m,4H),2.18-2.11(m,4H),1.30-0.99(m,140H),0.87(t,J=6.8Hz,24H),0.66-0.58(m,8H)。
[實施例50]
[化664]
將由實施例49所得之(mono-hal-19-x6-y4-z11)(140mg,79.4μmol)、1,2-二(2-噻吩基)乙烯(15.3mg,79.4μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(1.6mg,1.5μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(2.2mg,6.2μmol)、碳酸銫(77.6mg,238μmol)、三甲基乙酸(8.1mg,79μmol)、0.32M N,N,N’,N’-四甲基乙二胺 甲苯溶液(25μL,80μmol)及甲苯(0.38mL)的混合物在120℃下攪拌24小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-37-x6-y4-z11)(66mg,46%)。
GPC(THF):Mn=34000g/mol,Mw=72000g/mol,PDI=2.1。
GPC(TCB,140℃):Mn=33000g/mol,Mw=680000g/mol,PDI=2.1。
HOMO位準:-5.88eV。
[實施例51]
[化665]
將由實施例4所得之(mono-hal-1-n16)(160mg,112μmol)、3,4-乙烯二氧基噻吩(16.0mg,112μmol)、Pd
2(dba)
3.CHCl
3(2.3mg,2.2μmol)、參(2-甲氧基苯基)膦(3.2mg,9.8μmol)、三甲基乙酸(11.5mg,113μmol)、碳酸銫(110mg,338μmol)及甲苯(0.56mL)的混合物在120℃下攪拌2小時。將所得之混合物冷卻至室溫後,以氯仿進行稀釋,以水進行清洗後,使其在甲醇中沉澱,將藉此所析出之固體進行過濾。將所得之固體使用甲醇、丙酮及環己烷並利用索氏萃取法而去除可溶於此等溶劑的成分。再者,使過濾殘留物溶解於氯仿。將藉由使所得之混合物在減壓下進行濃縮並在甲醇中沉澱而析出之固體進行過濾。將所得之固體以甲醇進行清洗後,在90℃下進行減壓乾燥,藉此獲得黑色固體的(3-1-36-n16)(81mg,51%)。
GPC(THF):Mn=12000g/mol,Mw=149000g/mol,PDI=12.4。
GPC(TCB,140℃):Mn=30000g/mol,Mw=36000g/mol,PDI=1.2。
HOMO位準:-5.83eV。
[實施例52]
(溶解性的評價)
在由實施例19、21、22、23、24、26、27、30、31、34、43及44所得之共軛系高分子(1mg)中,分別添加氯仿、THF、甲苯、氯苯而獲得製膜用組合物,計量使共軛系高分子化合物在室溫(25℃)下完全溶解所需要的各有機溶劑的體積,並計算溶解度(重量%)。已完全溶解之時間點的判斷係藉由目視而確認。將所評價之共軛系高分子的溶解度揭示於表1。
[表1]
本發明的共軛系高分子的溶解度 | ||||
共軛系高分子 | 溶解度[重量%] | |||
CHCl 3 | THF | 甲苯 | 氯苯 | |
3-1-2-n10(實施例19) | ≧0.5 | ≧0.5 | 0.2 | ≧0.5 |
3-1-13-n10-k8(實施例21) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-17-n10-k1(實施例22) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-2-n16(實施例23) | ≧0.5 | ≧0.5 | 0.2 | ≧0.5 |
3-1-6-n16(實施例24) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-13-n16-k8(實施例26) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-17-n16-k1(實施例27) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-17-n21-k3(實施例30) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-24-n16-k1(實施例31) | ≧0.5 | ≧0.5 | 0.2 | ≧0.5 |
3-2-14-n16-x10-y8(實施例34) | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 | ≧0.5 |
3-1-2-n11(實施例43) | ≧0.5 | ≧0.5 | 0.2 | ≧0.5 |
3-1-2-n12(實施例44) | ≧0.5 | ≧0.5 | 0.2 | ≧0.5 |
[實施例53]
將由實施例19所合成之共軛系高分子(3-1-2-n10)的0.5wt%o-DCB溶液在手套箱中且氮氣環境下進行加熱,藉此製備有機薄膜的製膜用組合物。
冷卻至室溫後,利用0.22μm的過濾器將全部量進行過濾後,保持著溶液狀態,確認為適於製膜之化合物。
接著,藉由CVD法而將Parylene C(商標)製膜於玻璃基板上以作為基底層後,將通道長100μm、通道寬500μm的陰影遮罩置於該Parylene C層,在真空下,將金進行蒸鍍,藉此安裝源電極及汲電極。將由上述所製備之溶液在手套箱中且氮氣環境下進行旋轉塗佈。將此加熱至150℃,保持15分鐘,藉此作成共軛系高分子(3-1-2-n10)的有機薄膜。作為閘絕緣膜,將Parylene C藉由CVD法而進行製膜後,以蒸鍍法作成銀電極,並作成上閘極-下接觸式的有機薄膜電晶體元件(閘電極為銀,閘絕緣層為Parylene C,源電極及汲電極為金)。
在大氣下,將該有機薄膜電晶體元件連接半導體參數分析儀(Keithley製,4200A-SCS型),以汲電壓(Vd=-50V),以1V刻度將閘電壓(Vg)掃描+10~-50V為止,並評價傳遞特性。該有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.31cm
2/Vs。
[實施例54]
除了使用由實施例22所合成之共軛系高分子(3-1-17-n10-k1)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.13cm
2/Vs。
[實施例55]
除了使用由實施例24所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為1.07cm
2/Vs。
[實施例56]
除了使用由實施例27所合成之共軛系高分子(3-1-17-n16-k1)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.22cm
2/Vs。
[實施例57]
除了使用0.5wt%甲苯溶液以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.10cm
2/Vs。
[實施例58]
藉由將由實施例19所合成之共軛系高分子(3-1-2-n10)的0.5wt%o-DCB溶液在手套箱中且氮氣環境下進行加熱,而製備有機薄膜的製膜用組合物。接著,在玻璃基板上藉由CVD法將Parylene C進行製膜而作為基底層後,將上述所製備之溶液在手套箱中且氮氣環境下進行旋轉塗佈。將此加熱至150℃,保持15分鐘,藉此作成共軛系高分子(3-1-2-n10)的有機薄膜。所得之有機薄膜的游離電位為5.52eV,因難以受到由氧所導致之氧化,故確認到大氣穩定性高。
[實施例59]
除了使用由實施例22所合成之共軛系高分子(3-1-17-n10-k1)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.26eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例60]
除了使用由實施例24所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.54eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例61]
除了使用由實施例27所合成之共軛系高分子(3-1-17-n16-k1)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.33eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例62]
除了使用由實施例35所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.52cm
2/Vs。
[實施例63]
除了使用由實施例36所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.81cm
2/Vs。
[實施例64]
除了使用由實施例37所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.35cm
2/Vs。
[實施例65]
除了使用由實施例38所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.40cm
2/Vs。
[實施例66]
除了使用由實施例41所合成之共軛系高分子(3-1-2-n9)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.24cm
2/Vs。
[實施例67]
除了使用由實施例42所合成之共軛系高分子(3-1-2-n10)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.32cm
2/Vs。
[實施例68]
除了使用由實施例43所合成之共軛系高分子(3-1-2-n11)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.34cm
2/Vs。
[實施例69]
除了使用由實施例44所合成之共軛系高分子(3-1-2-n12)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.26cm
2/Vs。
[實施例70]
除了使用由實施例46所合成之共軛系高分子(3-1-6-n18)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.41cm
2/Vs。
[實施例71]
除了使用由實施例47所合成之共軛系高分子(3-1-35-n16-k1)以外,重複與實施例53相同的操作。所得之有機薄膜電晶體元件表現p型特性,其電洞的載子移動率為0.17cm
2/Vs。
[實施例72]
除了使用由實施例35所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.54eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例73]
除了使用由實施例36所合成之共軛系高分子(3-1-6-n16)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.55eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例74]
除了使用由實施例39所合成之共軛系高分子(3-1-12-n16-k4)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.45eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例75]
除了使用由實施例40所合成之共軛系高分子(3-1-12-n16-k6)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.39eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例76]
除了使用由實施例41所合成之共軛系高分子(3-1-2-n9)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.53eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例77]
除了使用由實施例42所合成之共軛系高分子(3-1-2-n10)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.53eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例78]
除了使用由實施例43所合成之共軛系高分子(3-1-2-n11)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.60eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例79]
除了使用由實施例44所合成之共軛系高分子(3-1-2-n12)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.41eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例80]
除了使用由實施例46所合成之共軛系高分子(3-1-6-n18)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.45eV,確認到大氣穩定性高。
[實施例81]
除了使用由實施例47所合成之共軛系高分子(3-1-35-n16-k1)以外,重複與實施例58相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為5.25eV,確認到大氣穩定性高。
[比較例1]
藉由將聚2,5-雙(3-十四基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b噻吩](Sigma-Aldrich)的0.5wt%o-DCB溶液在手套箱中且氮氣環境下進行加熱,而製備有機薄膜的製膜用組合物。
冷卻至室溫後,因固體析出,故確認其為不適於製膜的化合物。
[比較例2]
除了使用聚2,5-雙(3-十四基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b噻吩](Sigma-Aldrich)以外,重複與實施例27相同的操作。所得之有機薄膜的游離電位為4.93Ev,確認到大氣穩定性不佳。
1:活性層(有機半導體層)
2:基板
3:閘電極
4:閘絕緣層
5:源電極
6:汲電極
1001:下閘極-上接觸式的電晶體元件
1002:下閘極-下接觸式的電晶體元件
1003:上閘極-上接觸式的電晶體元件
1004:上閘極-下接觸式的電晶體元件
圖1係表示由有機薄膜電晶體元件的剖面形狀之結構之圖。
Claims (19)
- 一種以下述通式(1)所表示之化合物, [化1] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子(chalcogen atom),M 1及M 2各自獨立地表示選自由氫原子、鹵素原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基)。
- 如請求項1所記載之化合物,其中, R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地為碳數1~34的烷基, R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環, R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環, R 5及R 6各自獨立地為氫原子或氟原子, J 1及J 2各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子, M 1及M 2各自獨立地為選自由氫原子、溴原子、碘原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。
- 如請求項1或2所記載之化合物,其中, R 5及R 6為氫原子, J 1及J 2為硫原子, M 1及M 2各自獨立地為選自由氫原子、溴原子、含有硼的基及含有錫的基所組成之群組的一個基。
- 一種共軛系高分子,其係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化2] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子), [化3] (式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基)。
- 如請求項4所記載之共軛系高分子,其係由以下述通式(24)所表示之結構單元所構成,該以下述通式(24)所表示之結構單元交互地具有以前述通式(2)所表示之結構單元與以前述通式(3)所表示之結構單元, [化4] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1、J 2及X表示與前述同樣的意義)。
- 如請求項4所記載之共軛系高分子,其中, R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地為碳數1~34的烷基, R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環, R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環, R 5及R 6各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基, J 1及J 2各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子。
- 如請求項4所記載之共軛系高分子,其中, R 5及R 6為氫原子, J 1及J 2為硫原子。
- 如請求項4所記載之共軛系高分子,其中,X為選自由以下述通式(4)~通式(23)所表示之連結基所組成之群組的二價的雜芳族環連結基, [化5] [化6] [化7] [化8] [化9] [化10] [化11] [化12] [化13] [化14] [化15] [化16] [化17] [化18] [化19] [化20] [化21] [化22] [化23] [化24] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義,A 1及A 2各自獨立地表示硫族元素原子,A 3各自獨立地表示硫族元素原子、C(R 10) 2、C(H)(R 10)、Si(R 10) 2或NR 10,A 4各自獨立地表示硫族元素原子或NR 10,R 7表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,複數的R 7可相同或相異,R 8表示氫原子或碳數1~50的烷基,複數的R 8可相同或相異,R 9表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,複數的R 9可相同或相異,R 10表示碳數1~50的烷基,複數的R 10可相同或相異,R 11表示碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷硫基(thioalkyl),R 12表示氫原子、氟原子、碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基,m表示1~3,p及q各自獨立地表示0或1)。
- 如請求項8所記載之共軛系高分子,其中, A 1各自獨立地為氧原子、硫原子或硒原子, A 2各自獨立地為硫原子或硒原子, A 3各自獨立地為C(R 10) 2、C(H)(R 10)、Si(R 10) 2或NR 10, A 4各自獨立地為氧原子、硫原子、硒原子或NR 10, R 7各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基, R 8各自獨立地為氫原子或碳數1~34的烷基, R 9各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~34的烷基, R 10各自獨立地為碳數1~34的烷基, R 11各自獨立地為碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷硫基, R 12各自獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~34的烷基或碳數1~34的烷氧基。
- 如請求項8所記載之共軛系高分子,其中, A 1、A 2及A 4為硫原子, A 3為C(R 10) 2或C(H)(R 10), R 7各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基, R 8各自獨立地為氫原子或碳數1~20的烷基, R 9各自獨立地為氫原子、氟原子或碳數1~20的烷基, R 10各自獨立地為碳數1~20的烷基, R 11各自獨立地為碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷硫基, R 12各自獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷氧基。
- 一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-B)所表示之單體進行反應, [化25] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子,M 1-hal及M 2-hal各自獨立地表示鹵素原子), [化26] (式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基,M 3-B及M 4-B各自獨立地表示含有硼的基), 並且,該共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化27] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義), [化28] (式中,X表示與前述同樣的意義)。
- 一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-Sn)所表示之單體進行反應, [化29] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子,M 1-hal及M 2-hal各自獨立地表示鹵素原子), [化30] (式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基,M 3 - Sn及M 4 - Sn各自獨立地表示含有錫的基), 並且,該共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化31] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義), [化32] (式中,X表示與前述同樣的意義)。
- 一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-B)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應, [化33] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子,M 1-B及M 2-B各自獨立地表示含有硼的基), [化34] (式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基,M 3-hal及M 4-hal各自獨立地表示鹵素原子), 並且,該共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化35] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義), [化36] (式中,X表示與前述同樣的意義)。
- 一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-Sn)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以下述通式(mono-X-hal)所表示之單體進行反應, [化37] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子,M 1-Sn及M 2-Sn各自獨立地表示含有錫的基), [化38] (式中,X表示可被碳數1~50的烷基或碳數1~50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基,M 3-hal及M 4-hal各自獨立地表示鹵素原子), 並且,該共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化39] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義), [化40] (式中,X表示與前述同樣的意義)。
- 一種共軛系高分子的製造方法,其包含使以下述通式(mono-hal)所表示之單體在過渡金屬觸媒存在下與以通式(mono-X-H)所表示之單體進行反應, [化41] (式中,R 1、R 2、R 3及R 4各自獨立地表示碳數1~50的烷基,R 1與R 2可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 3與R 4可互相結合並與其等所結合之碳原子一起形成環,R 5及R 6各自獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~50的烷基,J 1及J 2各自獨立地表示硫族元素原子,M 1-hal及M 2-hal各自獨立地表示鹵素原子), [化42] (式中,X表示可被碳數1至50的烷基或碳數1至50的烷氧基取代之二價的雜芳族環連結基), 並且,該共軛系高分子係由以下述通式(2)所表示之二價的結構單元與以下述通式(3)所表示之結構單元所構成, [化43] (式中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、J 1及J 2表示與前述同樣的意義), [化44] (式中,X表示與前述同樣的意義)。
- 一種製膜用組合物,其包含如請求項4至10中任一項所記載之共軛系高分子。
- 一種有機薄膜,其包含如請求項4至10中任一項所記載之共軛系高分子。
- 一種有機半導體元件,其包含如請求項4至10中任一項所記載之共軛系高分子。
- 一種有機薄膜電晶體元件,其包含如請求項4至10中任一項所記載之共軛系高分子。
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