TWI429633B - Thiophene compound having sulfonyl group and method for producing the same - Google Patents

Thiophene compound having sulfonyl group and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
TWI429633B
TWI429633B TW095129228A TW95129228A TWI429633B TW I429633 B TWI429633 B TW I429633B TW 095129228 A TW095129228 A TW 095129228A TW 95129228 A TW95129228 A TW 95129228A TW I429633 B TWI429633 B TW I429633B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
carbon atoms
substituted
phenyl
thiophene
Prior art date
Application number
TW095129228A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200745077A (en
Inventor
Nobuyuki Kakiuchi
Hitoshi Furusho
Naoki Otani
Tatsuo Okauchi
Naoki Nakaie
Original Assignee
Nissan Chemical Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Ind Ltd filed Critical Nissan Chemical Ind Ltd
Publication of TW200745077A publication Critical patent/TW200745077A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI429633B publication Critical patent/TWI429633B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/30Hetero atoms other than halogen
    • C07D333/34Sulfur atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

具有磺醯基之噻吩化合物及其製造方法
本發明係有關具有磺醯基(Sulfonyl)之噻吩化合物及其製造方法,更詳細係有關具有磺醯基之噻吩單體、低聚物、聚合物及其製造方法。
近年來具有π共軛系之芳香族化合物及雜環化合物因其發光特性、電子或孔之輸送特性,而被使用於有機電激發光元件、電池、半導體等各種電子裝置上。
有機電激發光元件大致區分為高分子系裝置及低分子系裝置,特別是低分子系裝置要求具有適當的載體易動性及螢光發光特性,因此需求π共軛系化合物之衍生物展開時可自由改變帶間隙。又重視其膜特性,因此要求能形成特別安定之非晶質膜(參考非專利文獻1、非專利文獻2、非專利文獻3及專利文獻1)。
就電池而言,要求能控制化合物之氧化還原電位(例如參考非專利文獻4)。特別是電池用之電極活物質,要求其氧化還原電位需於電解液之分解電壓以內,因此控制氧化還原電位為重要課題。
一般為了達成半導體之窄帶間隙係檢討π共軛系高分子。但π共軛系高分子對一般溶劑之溶解性低而難處理,因此存在難控制構造之問題。
使帶間隙狹窄之另一方法如,將π共軛系擴至2次元之方法(參考非專利文獻5、非專利文獻6),但該材料不溶於溶劑而難處理。
又一般性π共軛系高分子會因摻雜物而有不純物半導體舉動,因此難以1種物質製作p型、n型半導體。
泛用之導電性高分子為苯胺或苯胺衍生物之聚合物。該聚合物一般係由電解聚合法及化學聚合法合成,因此為了賦予導電性需將路易斯酸等膠化。又,曾報告將該苯胺聚合物分散於水及有機溶劑中,再將所得添旋塗於基板等而薄膜化,以得到非常高之導電率(參考專利文獻2)。
但苯胺聚合物會因空氣中的氧氣而減弱氧化性,因此存在氧化程度會明顯損害其導電率等之缺點。又聚合時會混入致癌性化合物之副產物聯苯胺而受入指責(參考非專利文獻5、非專利文獻7)。
已知之導電性高分子又如吡咯聚合物,但其同苯胺聚合物不溶、不熔而難形成膜。
一般聚噻吩化合物對有機或水溶液缺乏分散性、溶解性而難形成聚合膜、分散液及溶液。又就步驟面,應用於分散性及溶解性較低之導電性高分子材料時會存在大問題。
其對策如,將烴基導入噻吩單體之3位上,以提升對應聚噻吩之對有機溶劑的溶解度(參考專利文獻3)。
有關拜耳酸之報告如,以聚苯乙烯磺酸作為(3,4-伸乙基二氧化)噻吩及其衍生物的潤滑劑進行氧化聚合,而得水溶性化之導電性高分子漆(參考專利文獻4)。
但聚噻吩系導電性高分子能安定分散之固體成份濃度極低,因此存在難控制被膜厚度之問題。
如上述般,就物性上先前已知之導電性高分子作為導電薄膜用時今存在各種問題,因此需求能解決這些問題之新材料。
非專利文獻1:聚合物(Polymer)、英國、1983年、24卷、p.748非專利文獻2:日本應用物理雜誌(Japanese Journal of Applied Physics)、1986年、25卷、p.775非專利文獻3:應用物理報告(Applied Physics Lettrts)、美國、1987年、51卷、p.913非專利文獻4:電氣化學及工業物理化學、1986年、54卷、p.306非專利文獻5:合成金屬(Synthetic Metals)、美國、1995年、69卷、p.599-600非專利文獻6:美國化學科學雜誌(Journal of the American Chemical Society)、美國、1995年、117卷25號、p.6791-6792非專利文獻7:NEDO圖書資料室導電性高人子材料之研究開發成果報告書平成年3月、p.218-251非專利文獻1:美國專利第4,356,429號說明書非專利文獻2:美國專利第5,720,903號說明書非專利文獻3:特開2003-221434號公報非專利文獻4:特開2002-206022號公報
有鑑於上述事情,本發明之目的係提供,能提高對熱及氧化之耐性,且可改善對各種溶劑之溶解性及分散性的具有磺醯基之噻吩化合物及其製造方法。
為了達成上述目的,本發明者們針對目標為提升對熱及氧化之耐性,以及提升對各種溶劑之溶解性及分散特性的具有新穎分子構造之噻吩化合物進行探索研究。
具體而言,本發明者們係著眼於先前無報告例的具有磺醯基之噻吩化合物,檢討由具有烷硫基(sulfanyl)之噻吩化合物經氧化反應,而得具有磺醯基之噻吩化合物的製造方法中之氧化反應,但針對過程中各種氧化反應系檢討後發現,反應系為多成份系或未完成反應時會有收穫率低之問題,因此難發現實用性之製造方法。例如,將3,4-雙(丁基烷硫基)噻吩1a氧化而得3,4-雙(丁烷-1-磺醯)噻吩2a之下列氧化反應中,以過錳酸鉀作為二氯甲烷/水二相系之氧化劑時,將無法得到目的物,且原料回收率為77%。相同地以過氧化氫水作為甲醇溶劑系之氧化劑時也無法得到目的物,且原料回收率為69%。
經本發明者們專心檢討上述氧化反應系所添加之添加劑後發現,併用氧化劑及金屬觸媒可有效率及選擇性進行磺胺基之氧化反應,而得實用性製造具有磺醯基之噻吩化合物的方法,又可得具有優良耐熱性,及比先前更良好的對有機溶劑之溶解性及分散性,而可期待使用於導電性高分子用途的具有磺醯基之噻吩單體及低聚物,而完成本發明。
即,本發明係提供,1.一種雙磺醯噻吩化合物,其特徵為,如式[1]所示, (式中,R1 及R2 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫烷基、碳數1至10三烷基矽烷基或碳數1至10二烷氧基氧硼基;R3 及R3 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3 一起形成可受W取代之碳數1至3伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10三烷基矽烷基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基或可受W’代之苯基;W’為碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基或碳數1至10烷氧基)。
2.如前項1之雙磺醯噻吩化合物,其中R1 及R2 各自獨立為可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基,3.如前項2之雙磺醯噻吩化合物,其中W為可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基,4.一種一磺醯噻吩化合物,其特徵為,如式[24]所示, (式中,R1 及R2 同上述;R4 8 為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基;R4 9 為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至10烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述),5.如前項4之一磺醯噻吩化合物,其中R1 及R2 各自獨立為可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基。
6.如前項5之一磺醯噻吩化合物,其中W為可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基,7.一種磺醯壓吩低聚化合物,其特徵為,如式[2]所示 [式中,R3 及R3 同上述;R5 及R6 各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基或可受W取代之噻嗯基;R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至10烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述;m、n及o各自獨立為0或1以上之整數,p為0或1以上之整數,且滿足m+n+o≧1,及1≦m+n+o+p≦50;Z為下列式[3]至[11]所選出至少1種之2價有機基 (式中,R8 至R3 0 各自獨立為氫原子、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述;R3 1 為氫原子、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10烷氧基或可受W’取代之苯基;W’同上述);Y1 及Y2 相互獨立為下列式[12]至[15]中所選出至少1種之1價有機基 (式中,R3 至R7 及Z同上述;Q為磺醯噻吩低聚化合物之兩末端,且相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫烷基、碳數1至10三烷基矽烷基或碳數1至10三烷氧基氧硼基;W同上述)],8.如前項7之磺醯噻吩低聚化合物,其中Z為式[3]所示之2價有機基,9.一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵為,如式[25]所示 [式中,R3 、R3 、R5 、R6 、R4 、R7 、Z、Y1 及Y2 同上述;m”、n”及o”各自獨立為0或1以上之整數,p’為0或1以上之整數,且滿足m”+n”+o”≧1,及50<m”+n”+o”+p’<5000],10.如前項9之磺醯噻吩聚合化合物,其中Z為式[3]所示之2價有機基,11.一種磺醯噻吩低聚化合物,其特徵為,如式[16]所示 (式中,R3 、R3 、R5 、R6 、R4 及R7 同上述;m’、n’及o’各自獨立為0或1以上之整數,且2≦m’+n’+o’≦50;該磺醯噻吩低聚化合物之兩末端相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫烷基、碳數1至10三烷基矽烷基或碳數1至10二烷氧基氧硼基;W同上述),12.一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵為,如式[26]所示 (式中,R3 、R3 、R5 、R6 、R4 及R7 同上述;m'''、n'''及o'''各自獨立為0或1以上之整數,且滿足50<m'''+n'''+o'''<5000;該磺醯噻吩聚合化合物之兩末端相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫烷基、碳數1至10三烷基矽烷基或碳數1至10二烷氧基氧硼基;W同上述),13.一種磺醯噻吩聚合化合物,其係由如前項7及11之磺醯噻吩低聚化合物中所選出之至少1種電解氧化聚合或化學氧化聚合而得,14.一種磺醯噻吩聚合化合物之製造方法,其為,將如前項7及11之磺醯噻吩低聚化合物中所選出之至少1種電解氧化聚合或化學氧化聚合,15.一種磺醯噻吩聚合化合物,其係由如前項1之雙磺醯噻吩化合物、前項4之一磺醯噻吩化合物或前項7及11之磺醯噻吩低聚化合物中所選出之至少1種觸媒聚合而得,16.一種磺醯噻吩聚合化合物之製造方法,其為,將如前項1之雙磺醯噻吩化合物、前項4之一磺醯噻吩化合物或前項7及11之磺醯噻吩低聚化合物中所選出之至少1種觸媒聚合,17.一種磺醯噻吩化合物之製造方法,其為,存在氧化劑及金屬觸媒下使式[17] (式中,R36 及R37 各自獨立為氫原子、氰基、可受W”取代之苯基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基或碳數1至10二烷基胺基;R38 為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或可受W”取代之苯基;R39 為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、可受W”取代之苯基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或-S-R40 ;R40 為氫原子、碳數1至20烷基或可受W”取代之苯基W”為氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基或苯基)所示之烷硫基噻吩化合物反應,製造式[18] (式中,R3 6 、R3 7 及R3 8 同上述;R4 1 為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、可受W”取代之苯基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或-S(O)2 -R4 0 ;W”及R4 0 同上述)所示之磺醯噻吩化合物,18.如前項17的磺醯噻吩化合物之製造方法,其中金屬觸媒為釕觸媒、鈦觸媒及鋁觸媒中所選出之至少1種。
19.一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如下列式[19]所示 (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R4 2 及R4 3 各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或而可受W取代之苯基;W同上述)。
20.一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[20]所示 (式中,X同上述;R4 4 及R4 5 各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或可受W取代之苯基;R4 6 及R4 7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述)。
21.一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[21]所示, (式中,X、R4 4 、R4 5 、R4 6 及R4 7 同上述),22.一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[22]所示 (式中,X、R44 、R45 、R46 及R47 同上述)。
23.一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[23]所示 (式中,X、R44 、R45 、R46 及R47 同上述)。
24.一種雙烷硫基丁二烯化合物之製造方法,其為,存在鹼下使式[27] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10烷基或碳數1至10鹵烷基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基 、碳數1至10烷氧基或苯基)所示丁炔二醇化合物,與式[28][化18]R52 SX [28](式中,R52 為氫原子、碳數1至10烷基或可受W”取代之苯基;X為鹵原子;W”同上述)所示亞磺醯(Sulfenyl)化合物反應,製造[29] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示雙烷硫基丁二烯化合物,
25.一種雙磺醯丁二烯化合物之製造方法,其為,使式[29] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示雙烷硫基丁二烯化合物,與有機氧化劑反應,製造式[30] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示雙磺醯丁二烯化合物,26.一種3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物之製造方法,其為,使式[30] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示雙磺醯丁二烯化合物,與硫化金屬反應,製造式[31] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物,27.一種3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物之製造方法,其為,使[31] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物,與有機氧化劑反應,製造式[32] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物,28.一種3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物之製造方法,其為,存在有機酸觸媒下使式[32] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物,與有機酸酐反應,製造式[33] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物,29.一種3-磺醯噻吩化合物之製造方法,其為,存在有機酸觸媒下使式[32] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物,與有機酸配反應後以鹼使其脫離,製造式[34] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3-磺醯噻吩化合物,30.一種3,4-雙磺醯噻吩化合物,其為,以無機氧化劑使式[33] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物氧化,製造式[35] (式中,R5 0 、R5 1 及R5 2 同上述)所示3,4-雙磺醯噻吩化合物,31.一種電池用活物質,其係由如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10與12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成,32.一種電極材料,其係由如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成,33.一種有機電激發光材料,其係由如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成,34.一種p型半導體,其係利用氧化劑或電氣化學性摻雜使如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種氧化形成,35.一種n型半導體,其係利用還原劑或電氣化學性摻雜使如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種還原形成,36.一種半導體元件,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,37.一種有機電激發光元件,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,38.一種全固體有機太陽電池,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,39.一種色素增敏太陽電池,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,40.一種電容器電極,其係含有如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1種之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,41.一種執行器,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,42.一種電容器用電解質,其係含有如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,43.一種天線材料,其係由如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,44.一種傳感器,其係使用如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,45.一種燃料電池分離器,其係含有如前項7、8及11中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物與9、10及12中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種形成,
本發明可提供具有優良耐熱性,及比先前更良好的對有機溶劑之溶解性或分散性,而可期待使用於導電性高分子之用途的具有磺醯基之噻吩單體及低聚物的製造方法,以及該單體或低聚物所衍生之聚合物的製造方法。
本發明的磺醯噻吩化合物之製造方法用的氧化反應為,不伴隨烷硫基噻吩化合物之噻吩環氧化反應,而可以高收穫率、高選擇性使烷硫基磺醯支鏈氧化,因此可為廣範圍的具有磺醯基之噻吩化合物的實用性製造方法。
本發明的具有磺醯基之噻吩化合物或聚噻吩化合物可具有優良耐熱性,及比先前更良好的對有機溶劑之溶解性或分散性,因此易控制電氣化學性氧化還原電位。又,化合物本身之帶間隙非常窄,因此具有強螢光發光特性。另外該噻吩化合物可利用氧化劑、還原劑或電氣化學性摻雜而得p型及n型半導體之特性。
又該化合物易以蒸鍍法、旋塗法、沾浸法、鑄造法或網版印刷法等而薄膜化,故適用為電池用活性質、電極材料、電激發光元件材料、p型或n型半導體、半導體元件、非線型光學材料等。另外本發明之磺醯噻吩化合物適用為傳感器、螢光濾器、有機電子裝置、有機電激發光元件、有機電化元件、全固體有機太陽電池、色素增敏太陽電池、電容器電極、執行器、燃料電池分離器、電容器用固體電解質、電磁波隔離膜、防靜電膜、防IR膜、防UV膜、天線材料、非線型光學材料等。
實施發明之最佳形態
下面將更詳細說明本發明。
又本說明書中,「n」為正、「i」為異、「s」為副、「t」為叔、「c」為環、「o」為鄰、「m」為間、「p」為對、「Me」為甲基、「Et」為乙基、「Pr」為丙基、「Bu」為丁基、「Pen」為戊基、「Hex」為己基、「Ph」為苯基。
本發明之磺醯噻吩化合物如上述式[1]及[24]所示。
式[1]及[24]中,R1 及R2 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫烷基、碳數1至10三烷基矽烷基或碳數1至10二烷氧基氧硼基。
鹵原子如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
碳數1至20烷基之具體例如,甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、c-丙基、n-丁基、i-丁基、s-丁基、t-丁基、c-丁基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、c-戊基、2-甲基-c-丁基、n己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、c-己基、1-甲基-c-戊基、1-乙基-c-丁基、1,2-二甲基-c-丁基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-十一烷基、n-十二烷基、n-十三烷基、n-十四烷基、n-十五烷基、n-十六烷基、n-十七烷基、n-十八烷基、n-十九烷基、n-二十烷基等。
碳數1至20鹵烷基之具體例如,CH2 F、CHF2 、CF3 、CH2 CH2 F、CH2 CHF2 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CH2 F、CH2 CH2 CHF2 、CH2 CH2 CF3 、CH2 Cl、CHCl2 、CCl3 、CH2 CH2 Cl、CH2 Br、CHBr2 、CBr3 、CH2 CH2 Br、CF2 CF2 CF3 、CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3 、CH2 CH2 CF2 CF2 CF2 CF3 等。
碳數1至10一烷基胺基之具體例如,NHMe、NHEt、NHPr-n、NHPr-i、NHBu-n、NHBu-i、NHBu-s、NHBu-t、NHPen-n、NHCHEt2 、NHHex-n等。
碳數1至10二烷基胺基之具體例如,NMe2 、NEt2 、N(Pr-n)2 、N(Pr-i)2 、N(Bu-n)2 、N(Bu-i)2 、N(Bu-s)2 、N(Bu-t)2 、N(Pen-n)2 、N(CHEt2 )2 、N(Hex-n)2 等。
碳數1至10二烷基錫烷基之具體例如,SnMe3 、SnEt3 、Sn(Pr-n)3 、Sn(Pr-i)3 、Sn(Bu-n)3 、Sn(Bu-i)3 、Sn(Bu-s)3 、Sn(Bu-t)3 等。
碳數1至10三烷基矽烷基之具體例如,SiMe3 、SiEt3 、Si(Pr-n)3 、Si(Pr-i)3 、Si(Bu-n)3 、Si(Bu-i)3 、Si(Bu-s)3 、Si(Bu-t)3 等。
碳數1至10二烷氧基氧硼基之具體例如,B(OMe)2 、B(OEt)2 、B(OPr-n)2 、B(OPr-i)2 、B(OBu-n)2 、B(OBu-i)2 、B(OBu-s)2 、B(OBu-t)2 、B-(-O-C(Me)2 -C(Me)2 -O)等。
W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至10烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10二烷矽烷基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基或可受W’取代之苯基。W’為碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基或碳數1至10烷氧基。
此時,碳數1至10鏈烯基之具體例如,CH=CH2 、CH=CHMe、CH=CHEt、CH=CMe2 、CH=CEt2 、CMe=CH2 、CMe=CHMe、CMe=CMe2 、CH2 CH=CH2 、CH2 CH=CHMe、CH2 CH=CHEt、CH2 CMe=CH2 、CH2 CH2 CH=CH2 、CH2 CH2 CH=CHMe、CH2 CH=CMe2 、CHMeCH=CH2 、CH2 CMe=CHMe、CHMeCH=CHMe、CH2 CMe=CHEt、CH2 CH2 CH=CMe2 、CH2 CMe=CMe2 、CH=C=CH2 等。
碳數1至10炔基之具體例如,C≡CMe、C≡CEt、CH2 C≡CH、CH2 C≡CMe、CH2 C≡CEt、CH2 CH2 C≡CH、CH2 CH2 C≡CMe、CHMeC≡CH、CHMeC≡CMe等。
碳數1至10烷基硫基的具體例如,OMe、OEt、OPr-n、OPr-i、OBu-n、OBu-i、OBu-s、OBu-t、OPen-n、OCHEt2 、OHex-n、OCHMe(Pr-n)、OCHMe(Bu-n)、OCHEt(Pr-n)、OCH2 CH2 CHMe2 等。
碳數1至10烷基硫基之具體例如,SMe、SEt、SPr-n、SPr-i、SBu-n、SBu-i、SBu-s、SBu-t、SPen-n、SCHEt2 、SHex-n、SCHMe(Pr-n)、SCHMe(Bu-n)、SCHEt(Pr-n)、SCH2 CH2 CHMe2 等。
碳數1至10烷基羰基之具體例如,C(O)Me、C(O)Et、C(O)Pr-n、C(O)Pr-i、C(O)Bu-n、C(O)Bu-i、C(O)Bu-s、C(O)Bu-t、C(O)Pen-n、C(O)CHEt2 、C(O)Hex-n等。
碳數1至10烷氧基羰基之具體例如,OC(O)Me、OC(O)Et、OC(O)Pr-n、OC(O)Pr-i、OC(O)Bu-n、OC(O)Bu-i、OC(O)Bu-s、OC(O)Bu-t、OC(O)Pen-n、OC(O)CHEt2 、OC(O)Hex-n等。
又,碳數1至20烷基及碳數1至20鹵烷基之具體例如上所述。
可受W取代之苯基的具體例如,苯基、o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基、o-三氟甲基苯基、m-三氟甲基苯基、p-三氟甲基苯基、p-乙基苯基、p-i-丙基苯基、p-t-丁基苯基、o-氯苯基、m-氯苯基、p-氯苯基、o-溴苯基、m-溴苯基、p-溴苯基、o-氟苯基、p-氟苯基、o-甲氧基苯基、m-甲氧基苯基、p-甲氧基苯基、o-三氟甲氧基苯基、p-三氟甲氧基苯基、o-硝基苯基、m-硝基苯基、p-硝基苯基、o-二甲基胺基苯基、m-二甲基胺基苯基、p-二甲基胺基苯基、p-氰基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-雙三氟甲基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,5-雙三氟甲氧基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二-i-丙基苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二溴苯基、3,5-二氟苯基、3,5-二硝基苯基、3,5-二氰基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三三氟甲基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2,4,6-三三氟甲氧基苯基、2,4,6-三氯苯基、2,4,6-三溴苯基、2,4,6-三氟苯基、o-聯苯基、m-聯苯基、p-聯苯基等。
可受W取代之萘基的具體例如,1-萘基、2-萘基、2-丁基-1-萘基、3-丁基-1-萘基、4-丁基-1-萘基、5-丁基-1-萘基、6-丁基-1-萘基、7-丁基-1-萘基、8-丁基-1-萘基、1-丁基-2-萘基、3-丁基-2-萘基、4-丁基-2-萘基、5-丁基-2-萘基、6-丁基-2-萘基、7-丁基-2-萘基、8-丁基-2-萘基、2-己基-1-萘基、3-己基-1-萘基、4-己基-1-萘基、5-己基-1-萘基、6-己基-1-萘基、7-己基-1-萘基、8-己基-1-萘基、1-己基-2-萘基、3-己基-2-萘基、4-己基-2-萘基、5-己基-2-萘基、6-己基-2-萘基、7-己基-2-萘基、8-己基-2-萘基、2-辛基-1-萘基、3-辛基-1-萘基、4-辛基-1-萘基、5-辛基-1-萘基、6-辛基-1-萘基、7-辛基-1-萘基、8-辛基-1-萘基、1-辛基-2-萘基、3-辛基-2-萘基、4-辛基-2-萘基、5-辛基-2-萘基、6-辛基-2-萘基、7-辛基-2-萘基、8-辛基-2-萘基、2-苯基-1-萘基、3-苯基-1-萘基、4-苯基-1-萘基、5-苯基-1-萘基、6-苯基-1-萘基、7-苯基-1-萘基、8苯基-1-萘基、1-苯基-2-萘基、3-苯基-2-萘基、4-苯基-2-萘基、5-苯基-2-萘基、6-苯基-2-萘基、7-苯基-2-萘基、8-苯基-2-萘基、2-甲氧基-1-萘基、3-甲氧基-1-萘基、4-甲氧基-1-萘基、5-甲氧基-1-萘基、6-甲氧基-1-萘基、7-甲氧基-1-萘基、8-甲氧基-1-萘基、1-甲氧基-2-萘基、3-甲氧基-2-萘基、4-甲氧基-2-萘基、5-甲氧基-2-萘基、6-甲氧基-2-萘基、7-甲氧基-2-萘基、8-甲氧基-2-萘基、2-乙氧基-1-萘基、3-乙氧基-1-萘基、4-乙氧基-1-萘基、5-乙氧基-1-萘基、6-乙氧基-1-萘基、7-乙氧基-1-萘基、8-乙氧基-1-萘基、1-乙氧基-2-萘基、3-乙氧基-2-萘基、4-乙氧基-2-萘基、5-乙氧基-2-萘基、6-乙氧基-2-萘基、7-乙氧基-2-萘基、8-乙氧基-2-萘基、2-丁氧基-1-萘基、3-丁氧基-1-萘基、4-丁氧基-1-萘基、5-丁氧基-1-萘基、6-丁氧基-1-萘基、7-丁氧基-1-萘基、8-丁氧基-1-萘基、1-丁氧基-2-萘基、3-丁氧基-2-萘基、4-丁氧基-2-萘基、5-丁氧基-2-萘基、6-丁氧基-2-萘基、7-丁氧基-2-萘基、8-丁氧基-2-萘基、2-胺基-1-萘基、3-胺基-1-萘基、4-胺基-1-萘基、5-胺基-1-萘基、6-胺基-1-萘基、7-胺基-1-萘基、8-胺基-1-萘基、1-胺基-2-萘基、3-胺基-2-萘基、4-胺基-2-萘基、5-胺基-2-萘基、6-胺基-2-萘基、7-胺基-2-萘基、8-胺基-2-萘基、2-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、3-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、4-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、5-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、6-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、7-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、8-(N,N-二甲基胺基)-1-萘基、1-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、3-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、4-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、5-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、6-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、7-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、8-(N,N-二甲基胺基)-2-萘基、2-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、3-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、4-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、5-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、6-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、7-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、8-(N,N-二苯基胺基)-1-萘基、1-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、3-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、4-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、5-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、6-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、7-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基、8-(N,N-二苯基胺基)-2-萘基等。
可受W取代之蒽基的具體例如,1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、2-丁基-1-蒽基、3-丁基-1-蒽基、4-丁基-1-蒽基、5-丁基-1-蒽基、6-丁基-1-蒽基、7-丁基-1-蒽基、8-丁基-1-蒽基、9-丁基-1-蒽基、10-丁基-1-蒽基、1-丁基-2-蒽基、3-丁基-2-蒽基、4-丁基-2-蒽基、5-丁基-2-蒽基、6-丁基-2-蒽基、7-丁基-2-蒽基、8-丁基-2-蒽基、9-丁基-2-蒽基、10-丁基-2-蒽基、1-丁基-9-蒽基、2-丁基-9-蒽基、3-丁基-9-蒽基、4-丁基-9-蒽基、10-丁基-9-蒽基、2-己基-1-蒽基、3-己基-1-蒽基、4-己基-1-蒽基、5-己基-1-蒽基、6-己基-1-蒽基、7-己基-1-蒽基、8-己基-1-蒽基、9-己基-1-蒽基、10-己基-1-蒽基、1-己基-2-蒽基、3-己基-2-蒽基、4-己基-2-蒽基、5-己基-2-蒽基、6-己基-2-蒽基、7-己基-2-蒽基、8-己基-2-蒽基、9-己基-2-蒽基、10-己基-2-蒽基、1-己基-9-蒽基、2-己基-9-蒽基、3-己基-9-蒽基、4-己基-9-蒽基、10-己基-9-蒽基、2-辛基-1-蒽基、3-辛基-1-蒽基、4-辛基-1-蒽基、5-辛基-1-蒽基、6-辛基-1-蒽基、7-辛基-1-蒽基、8-辛基-1-蒽基、9-辛基-1-蒽基、10-辛基-1-蒽基、1-辛基-2-蒽基、3-辛基-2-蒽基、4-辛基-2-蒽基、5-辛基-2-蒽基、6-辛基-2-蒽基、7-辛基-2-蒽基、8-辛基-2-蒽基、9-辛基-2-蒽基、10-辛基-2-蒽基、1-辛基-9-蒽基、2-辛基-9-蒽基、3-辛基-9-蒽基、4-辛基-9-蒽基、10-辛基-9-蒽基、2-苯基-1-蒽基、3-苯基-1-蒽基、4-苯基-1-蒽基、5-苯基-1-蒽基、6-苯基-1-蒽基、7-苯基-1-蒽基、8-苯基-1-蒽基、9-苯基-1-蒽基、10-苯基-1-蒽基、1-苯基-2-蒽基、3-苯基-2-蒽基、4-苯基-2-蒽基、5-苯基-2-蒽基、6-苯基-2-蒽基、7-苯基-2-蒽基、8-苯基-2-蒽基、9-苯基-2-蒽基、10-苯基-2-蒽基、1-苯基-9-蒽基、2-苯基-9-蒽基、3-苯基-9-蒽基、4-苯基-9-蒽基、10-苯基-9-蒽基、2-甲氧基-1-蒽基、3-甲氧基-1-蒽基、4-甲氧基-1-蒽基、5-甲氧基-1-蒽基、6-甲氧基-1-蒽基、7-甲氧基-1-蒽基、8-甲氧基-1-蒽基、9-甲氧基-1-蒽基、10-甲氧基-1-蒽基、1-甲氧基-2-蒽基、3-甲氧基-2-蒽基、4-甲氧基-2-蒽基、5-甲氧基-2-蒽基、6-甲氧基-2-蒽基、7-甲氧基-2-蒽基、8-甲氧基-2-蒽基、9-甲氧基-2-蒽基、10-甲氧基-2-蒽基、1-甲氧基-9-蒽基、2-甲氧基-9-蒽基、3-甲氧基-9-蒽基、4-甲氧基-9-蒽基、10-甲氧基-9-蒽基、2-乙氧基-1-蒽基、3-乙氧基-1-蒽基、4-乙氧基-1-蒽基、5-乙氧基-1-蒽基、6-乙氧基-1-蒽基、7-乙氧基-1-蒽基、8-乙氧基-1-蒽基、9-乙氧基-1-蒽基、10-乙氧基-1-蒽基、1-乙氧基-2-蒽基、3-乙氧基-2-蒽基、4-乙氧基-2-蒽基、5-乙氧基-2-蒽基、6-乙氧基-2-蒽基、7-乙氧基-2-蒽基、8-乙氧基-2-蒽基、9-乙氧基-2-蒽基、10-乙氧基-2-蒽基、1-乙氧基-9-蒽基、2-乙氧基-9-蒽基、3-乙氧基-9-蒽基、4-乙氧基-9-蒽基、10-乙氧基-9-蒽基、2-丁氧基-1-蒽基、3-丁氧基-1-蒽基、4-丁氧基-1-蒽基、5-丁氧基-1-蒽基、6-丁氧基-1-蒽基、7-丁氧基-1-蒽基、8-丁氧基-1-蒽基、9-丁氧基-1-蒽基、10-丁氧基-1-蒽基、1-丁氧基-2-蒽基、3-丁氧基-2-蒽基、4-丁氧基-2-蒽基、5-丁氧基-2-蒽基、6-丁氧基-2-蒽基、7-丁氧基-2-蒽基、8-丁氧基-2-蒽基、9-丁氧基-2-蒽基、10-丁氧基-2-蒽基、1-丁氧基-9-蒽基、2-丁氧基-9-蒽基、3-丁氧基-9-蒽基、4-丁氧基-9-蒽基、10-丁氧基-9-蒽基、2-胺基-1-蒽基、3-胺基-1-蒽基、4-胺基-1-蒽基、5-胺基-1-蒽基、6-胺基-1-蒽基、7-胺基-1-蒽基、8-胺基-1-蒽基、9-胺基-1-蒽基、10-胺基-1-蒽基、1-胺基-2-蒽基、3-胺基-2-蒽基、4-胺基-2-蒽基、5-胺基-2-蒽基、6-胺基-2-蒽基、7-胺基-2-蒽基、8-胺基-2-蒽基、9-胺基-2-蒽基、10-胺基-2-蒽基、1-胺基-9-蒽基、2-胺基-9-蒽基、3-胺基-9-蒽基、4-胺基-9-蒽基、10-胺基-9-蒽基、2-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、3-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、4-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、5-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、6-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、7-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、8-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、9-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、10-(N,N-二甲基胺基)-1-蒽基、1-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、3-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、4-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、5-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、6-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、7-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、8-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、9-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、10-(N,N-二甲基胺基)-2-蒽基、1-(N,N-二甲基胺基)-9-蒽基、2-(N,N-二甲基胺基)-9-蒽基、3-(N,N-二甲基胺基)-9-蒽基、4-(N,N-二甲基胺基)-9-蒽基、10-(N,N-二甲基胺基)-9-蒽基、2-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、3-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、4-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、5-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、6-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、7-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、8-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、9-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、10-(N,N-二苯基胺基)-1-蒽基、1-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、3-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、4-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、5-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、6-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、7-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、8-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、9-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、10-(N,N-二苯基胺基)-2-蒽基、1-(N,N-二苯基胺基)-9-蒽基、2-(N,N-二苯基胺基)-9-蒽基、3-(N,N-二苯基胺基)-9-蒽基、4-(N,N-二苯基胺基)-9-蒽基、10-(N,N-二苯基胺基)-9-蒽基等。
上述取代基中,R1 及R2 較佳為氫原子、溴原子、碘原子等鹵原子、三丁基錫烷基(Sn(Bu-n)3 )等三烷基錫烷基、三甲基矽烷基(SiMe3 )等三烷基矽烷基、B(OMe)2 等二烷氧基氧硼基等。
又考量提高磺醯噻吩化合物之導電性時,R1 及R2 較佳為,可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基。
此時就對有機溶劑之溶解性、易得優良蒸鍍性能及形成均勻膜之觀點,W較佳為可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基。
式[1]中R3 及R3 ’各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基、或R3 及R3 可一起形成或可受W取代之碳數1至3伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q ,又q為1至3之整數。其中W同上述。
可受W取代之噻嗯基如,噻嗯基、伸乙基二氧噻嗯基、丁基噻嗯基、己基噻嗯基、辛基噻嗯基、癸基噻嗯基等。
可受W取代之碳數1至3伸烷基如,伸甲基、伸乙基、三伸甲基、三氟伸甲基、四氟伸乙基、六氟三伸甲基等。
可受W取代之伸苯基如,伸苯基、全氟伸苯基等。
又碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基的具體例同上述。
其中R3 及R3 又以碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基及苯基為佳。
式[1]所示化合物之具體例如下所示,但非限於該例。
式[24]所表示的化合物的具體例子,可列舉如下述,惟並非拘限於此等者。
有關本發明之磺醯噻吩低聚化合物如上述式[2]及[16]所示,磺醯噻吩聚合化合物如上述式[25]及[26]所示。
上述各式所示之磺醯噻吩低聚化合物或聚合化合物中,R3 及R3 同上述[1]所示,相同地又以碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或苯基為佳。
R5 及R6 各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基或可受W取代之噻嗯基。W同上述。
其中R5 及R6 較佳為,碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或苯基。
R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基。W同上述。
其中R4 及R7 較佳為氫原子及碳數1至20烷基,更佳為氫原子。
式[2]及[25]中,Z為上述式[3]至[11]中所選出至少1種之2價有機基,特佳為式[3]所示之2價有機基。式[3]至[11]中,R8 至R3 0 各自獨立為氫原子、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基。R3 1 為氫原子、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10烷氧基或可受W’取代之苯基。又W及W,同上述。
可受W,取代之苯基的具體例如,苯基、0-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基、o-二氟甲基苯基、m-三氟甲基苯基、p-三氟甲基苯基、p-乙基苯基、p-i-丙基苯基、p-t-丁基苯基、o-甲氧基苯基、m-甲氧基苯基、o-三氟甲氧基苯基、p-三氟甲氧基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-雙三氟甲基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,5-雙三氟甲氧基苯基、3,5-二乙氧基苯基、3,5-二-i-丙基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三三氟甲基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2,4,6-三三氟甲氧基苯基等。
又R1 8 至R4 0 之其他取代基的具體例同上述。
式[2]中m、n及o各自獨立為0或1以上之整數,p為0或1以上之整數,且滿足m+n+o≧1及2≦m+n+o+p≦50,特佳為2≦m+n+o+p≦10,又以m、n及o中任何二者為0較佳。
式[16]中m’、n’及o’各自獨立為0或1以上之整,且滿足2≦m’+n’+o’≦50,特佳為2≦m’+n’+o’≦10,又以m’、n’及o’中任何二者為0較佳。
式[25]中m”、n”及o”各自獨立為0或1以上之整數,且p’為0或1以上之整數,且滿足m”+n”+o”≧1及50<m”+n”+o”+p’<5000,特佳為m”+n”+o”≧10,又以50<m”+n”+0”+p’<500為佳。
式[26]中m'''、n'''及o'''各自獨立為0或1以上之整數,且滿足50<m'''+n'''+o'''<5000,特佳為50<m'''+n'''+o'''<500。
式[2]及[25]之磺醯噻吩低聚或聚合化合物中Y1 及Y2 相互獨立為,下列式[12]至[15]中所選出至少1種之1價有機基。
該式[12]至[15]中,R3 至R7 及Z同上述。
又Q為磺醯噻吩低聚或聚合化合物之兩末端,該兩末端相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10三烷基錫胺基、碳數1至10三烷基矽胺基或碳數1至10二烷氧基氧硼基、特佳為氫原子、溴原子、碘原子、三丁基錫烷基。W同上述。又式[16]及[26]之磺醯噻吩低聚或聚合化合物之兩末端可同Q。
有關本發明之磺醯二噻吩化合物如上述式[19]至[22]所示。式[19]至[22]中X為-S-或-S(O)2 -。R4 2 、R4 3 、R4 4 及R4 5 各自獨立為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或可受W取代之苯基,W同上述。其中R4 2 、R4 3 、R4 4 及R4 5 較佳為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或苯基。
R4 6 及R4 7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或可受W取代之苯基。該取代基之具體例同上述。其R4 6 及R4 7 較佳為氫原子、碳數1至20烷基,更佳為氫原子。
式[2]、[16]及[19]至[22]所示噻吩化合物之具體例如下所示,但非限於該例。
下面將以式[18]之化合物為例說明本發明的磺醯噻吩化合物之製造方法。
式[18]之化合物可由下列所示流程,以下列式[17]所示烷硫基噻吩化合物為原料,進行選擇性氧化之方法而得。
該反應為,存在金屬觸媒下使式[17]所示之烷硫基噻吩化合物與氧化劑反應,以製造式[18]所示之磺醯噻吩化合物。
氧化劑如,過氧化氫水、叔丁基氫過氧化物、枯烯氫過氧化物、過錳酸鹽、過碘酸鹽等。其中就考量反應選擇 性較佳為過碘酸鹽,更佳為過碘酸鈉。
氧化劑之使用量較佳為,對基質烷硫基噻吩化合物所具有的烷基硫基(烷硫基)為0.5至5莫耳份,特佳為1.0莫耳份至2.5莫耳份。
該方法之重點為存在金屬觸媒。金屬觸媒如,釕觸媒、鈦觸媒、鈷觸媒及其他金屬觸媒等,具體例如,釕(III)氯化物.n水合物、釕(III)氯化物酐、釕(III)溴化物.n水合物、釕(III)溴化物酐、釕(III)碘化物.n水合物、釕(III)碘化物酐、釕(III)乙醯乙酸鹽、釕(IV)氧化物.n水合物、釕(IV)氧化物酐、鈦(III)氯化物酐、鈦(IV)四異丙氧化物、鋁(III)氧化物酐。
其中就反應選擇性較佳為釕(III)鹵化物、釕(IV)氧化物化合物,特佳為釕(III)氯化物.n水合物、釕(III)氯化物酐、釕(IV)氧化物.n水合物、釕(IV)氧化物酐。
金屬觸媒之使用量較佳為,對基質烷硫基噻吩化合物所具有的烷基硫基(烷硫基)為0.1至50莫耳%,特佳為1至20莫耳%。
又該方法之重點為選擇反應溶劑。反應溶劑較佳為水溶性溶劑或水溶性溶劑及水之混合溶劑。水溶性溶劑如,丙酮、乙腈、鹽酸、乙酸、甲醇、乙醇、n-丙醇、i-丙醇、n-丁醇、t-丁醇、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基亞碸、四氫呋喃等所代表可溶解於水之溶劑,或碳數1至4之有機溶劑類。其中較佳為丙酮及乙腈,就經濟性及反應選擇性又以丙酮最佳。其為水溶性溶劑及水之混合溶劑時, 水溶性溶劑與水之比率可隨意,但較佳為質量比3:1至1:3。
溶劑量較佳為,對基質烷硫基噻吩化合物為1至100質量份,特佳為5至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,較佳為-20至-40℃。
反應之進行過程可以薄層色譜法(TLC)或高壓液層色譜法(LC)分析確認。
結束反應後可進行一般後處理,必要時再精製而得目的物。
又上述說明之氧化反應形式可隨意,可為分批式或流通式,又可於常壓下或加壓下進行,但考量反應進行時所伴隨之發熱情形,又以分批式混合烷硫基噻吩化合物、金屬觸媒及溶劑後,再分次投入氧化劑之形式為佳。
下面將說明上述式[17]、[18]之化合物的取代基。
上述各式中R36 及R37 各自獨立為氫原子、氰基、可受W”取代之苯基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基或碳數1至10二烷基胺基,R38 為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基或可受W”取代之苯基,R39 為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、可受W”取代之苯基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基或-S-R40 ,R40 為氫原子、碳數1至20烷基或可受W”取代之苯基,W'''為氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基或苯基。
其中鹵原子、碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、碳數1至10一烷基胺基、碳數1至10二烷基胺基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基、碳數1至20烷基硫基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基之具體例同上述。
可受W”取代之苯基的具體例如,苯基、o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基、o-三氟甲基苯基、m-三氟甲基苯基、p-三氟甲基苯基、p-乙基苯基、p-i-丙基苯基、p-t-丁基苯基、o-氯苯基、m-氯苯基、p-氯苯基、o-溴苯基、m-溴苯基、p-溴苯基、o-氟苯基、p-氟苯基、o-甲氧基苯基、m-甲氧基苯基、p-甲氧基苯基、o-三氟甲氧基苯基、p-三氟甲氧基苯基、o-硝基苯基、m-硝基苯基、p-硝基苯基、o-二甲基胺基苯基、m-二甲基胺基苯基、p-二甲基胺基苯基、p-氰基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-雙三氟甲基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,5-雙三氟甲氧基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二-i-丙基苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二溴苯基、3,5-二氟苯基、3,5-二硝基苯基、3,5-二氰基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三三氟甲基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2,4,6-三三氟甲氧基苯基、2,4,6-三氯基苯基、2,4,6-三溴苯基、2,4,6-三氟苯基、o-聯苯基、m-聯苯基、p-聯苯基等。
R3 6 及R3 7 又以影響立體障礙較小之取代基為佳,較佳為氫原子、鹵原子、氰基、碳數1至3烷基(甲基、乙基、n-丙基等)、碳數1至3鹵烷基(CF3 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CF3 等)、苯基、受鹵原子取代之苯基(p-氯苯基、p-溴苯基、p-氟苯基等)等,更佳為氫原子。
R3 8 又以影響立體障礙較小於直鏈取代基為佳,較佳為碳數1至10烷基、(甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等)、碳數1至10鹵烷基(CH2 F、CHF2 、CF3 、CH2 CH2 F、CH2 CHF2 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CH2 F、CH2 CH2 CHF2 、CH2 CH2 CF3 、CH2 Cl、CHCl2 、CCl3 、CH2 CH2 Cl、CH2 Br、CHBr2 、CBr3 、CH2 CH2 Br、CF2 CF2 CF3 、CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3 、CH2 CH2 CF2 CF2 CF2 CF3 )、苯基、受碳數1至3烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)等。
R3 9 也以影響立體障礙較小之直鏈取代基為佳,較佳為氫原子、鹵原子、碳數1至10烷基(甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等)、苯基、碳數1至3烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)或-S-R4 0 所示之硫烷基等,R4 0 又以影響立體障礙較小之直鏈取代基為佳,較佳為碳數1至10烷基(甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等)、碳數1至10鹵烷基(CH2 F、CHF2 、CF3 、CH2 CH2 F、CH2 CHF2 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CH2 F、CH2 CH2 CHF2 、CH2 CH2 CF3 、CH2 Cl、CHCl2 、CCl3 、CH2 CH2 Cl、CH2 Br、CHBr2 、CBr3 、CH2 CH2 Br、CF2 CF2 CF3 、CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3 、CH2 CH2 CF2 CF2 CF2 CF3 )、苯基、碳數1至3 烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)等。
R4 1 也以影響立體障礙較小之直鏈取代基為佳,較佳為氫原子、鹵原子、碳數1至10烷基、(甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等)、苯基、受碳數1至3烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)或-S-(O)2 -R4 0 所示之磺醯基等,R4 0 又以影響立體障礙較小之直鏈取代基為佳,較佳為碳數1至10烷基(甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等)、碳數1至10鹵烷基(CH2 F、CHF2 、CF3 、CH2 CH2 F、CH2 CHF2 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CH2 F、CH2 CH2 CHF2 、CH2 CH2 CF3 、CH2 Cl、CHCl2 、CCl3 、CH2 CH2 Cl、CH2 Br、CHBr2 、CBr3 、CH2 CH2 Br、CF2 CF2 CF3 、CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3 、CH2 CH2 CF2 CF2 CF2 CF3 )、苯基、受碳數1至3烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)等。特別是上述方法最適合合成R3 6 及R3 7 為氫原子、R3 8 為碳數1至10烷基或碳數1至10鹵烷基、R3 9 為-S-R4 0 所示之硫烷基、R4 0 為碳數1至10烷基或碳數1至10鹵烷基之化合物。
又下面將以式[34]及[35]之化合物為例說明本發明的單及雙磺醯噻吩化合物之另一製造方法。
式[34]及[35]之磺醯噻吩化合物可由下列流程,以下列式[14]所示之丁炔二醇化合物為原料,將其環化之方法而得。
[1]第1步驟
該步驟為,存在鹼下使式[27]所示丁炔二醇化合物與式[28]所示亞磺醯化合物反應,製造式[29]所示之雙烷硫基丁二烯化合物之步驟。
亞磺醯化合物如,1-丁烷亞磺醯氯化物、2-丁烷亞磺醯氯化物、1-已烷亞磺醯氯化物、2-已烷亞磺醯氯化物、1-辛烷亞磺醯氯化物、2-辛烷亞磺醯氯化物、1-癸烷亞磺醯氯化物、2-癸烷亞磺醯氯化物等。其中較佳為1-丁烷亞磺醯氯化物。
亞磺醯化合物之使用量對基質丁二醇化合物較佳為0.1至5莫耳份,特佳為1.8至2.2莫耳份。
該反應之重點為,存在鹼下進行反應。所使用之鹼如 ,二乙基胺、三乙基胺、二異丙基胺、二異丙基乙基胺、二-n-丁基胺等烷基胺類、吡啶、皮考啉等芳香族胺類、碳酸氫鈉、碳酸鉀等無機鹽等。其中較佳為三乙基胺。
鹼之使用量對基質丁炔二醇化合物較佳為1至10莫耳份,特佳為1.8至2.2莫耳份。
反應溶劑於不影響反應下,可使用各種溶劑類,其中較佳為二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵化烷類;四氫呋喃(THF)、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚等醚化合物類,最佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質丁炔二醇化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,較佳為-100至30℃。
反應進行程度可由薄層色譜法或氣相色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
[2]第2步驟
該步驟為,以有機氧化劑處理式[29]所示之雙烷硫基丁二烯化合物,製造式[30]所示之雙磺醯丁二烯化合物之步驟。
有機氧化劑如,m-氯過安息香酸、過安息香酸、過乙酸等過氧化合物類;2,3-二氯-5,6-二氰基-p-苯醌等醌化合 物類;2,3,5,6-四氯-p-苯醌、t-丁基氫氧化物、枯烯氫氧化物等過氧化物類,但就考量反應性較佳為m-氯過安息香酸。
有機氧化劑之使用量對基質雙烷硫基丁二烯化合物較佳為1.0至2.0莫耳份,特佳為1.1至1.5莫耳份。
反應溶劑如,甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷等鹵化烴類等,較佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質雙烷硫基丁二烯化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,較佳為0至40℃。
反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
[3]第3步驟
該步驟為,使式[30]所示之雙磺醯丁二烯化合物與硫化金屬反應,製造式[31]所示之3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物之步驟。
硫化金屬較佳如,硫化鈉、硫化鉀等,但就考量反應性較佳為硫化鈉。
硫化金屬之使用量對基質雙磺醯丁二烯化合物較佳為0.8至3莫耳份,特佳為1.0至1.3莫耳份。
反應溶劑較佳為醇溶劑,例如甲醇、乙醇、n-丙醇、i-丙醇、n-辛醇、n-癸醇等所代表的碳數1至10烷醇類,更佳為乙醇。
溶劑量對基質雙磺醯丁二烯化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,較佳為0至40℃。
反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
[4]第4步驟
該步驟為,以有機氧化劑處理式[31]所示之3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物,製造式[32]所示之3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物之步驟。
有機氧化劑如,m-氯過安息香酸、過安息香酸、過乙酸等過氧化合物類;2,3-二氯-5,6-二氰基-p-苯醌等醌化合物類;2,3,5,6-四氯-p-苯醌、t-丁基氫氧化物、枯烯氫氧化物等過氧化物類等,但就考量反應性較佳為m-氯過安息香酸。
有機氧化劑之使用對基質雙烷硫基丁二烯化合物較佳為1.0至2.0莫耳份,特佳為1.1至1.5莫耳份。
反應溶劑如,甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷等鹵化烴類等,較佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質雙烷硫基丁二烯化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,較佳為0至40℃。
反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
反應結束後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
[5]第5-1步驟
該步驟為,存在有機酸觸媒下使式[32]所示之3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物與有機酸酐反應後以鹼處理,製造式[33]所示之3,4-雙磺醯噻吩化合物之步驟。
有機酸酐如,脂肪族羧酸酐、芳香族羧酸酐等,較佳為廉價之脂肪族羧酸酐,特佳為乙酸酐。
有機酸酐之使用量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為0.8至5.0莫耳份,特佳為1.0至1.3莫耳份。
有機酸觸媒如,甲酸、乙酸、丙酸等脂肪酸類、苯磺酸、p-甲苯磺酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟甲烷磺酸等磺酸類,較佳為磺酸類,特佳為甲烷磺酸。
有機酸觸媒之使用量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為0.1至50莫耳%,特佳為10至30莫耳%。
鹼如,二乙基胺、三乙基胺、二異丙基胺、二異丙基乙基胺、二-n-丁基胺等烷基胺類、吡啶、皮考啉等芳香族胺類、碳酸氫鈉、碳酸鉀等無機鹼等,其中較佳為碳酸鉀。
鹼之使用量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為1至10莫耳份,特佳為1.0至2.0莫耳份。
所使用之反應溶劑可為過量添加之有機酸酐,或與反應無直接關係之有機溶劑。該有機溶劑如,甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷等鹵化烴類等,較佳為鹵化烴類,更佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,特佳為-20至40℃。
反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
[6]第5-2步驟
該步驟為,存在有機酸觸媒下使式[32]所示之3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物與有機酸酐反應,製造式[33]所示之3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物後,再以無機氧化劑處理,製造式[35]所示之3,4-雙磺醯噻吩化合物之步驟。
所使用之有機酸酐如,脂肪族羧酸酐、芳香族羧酸酐等,較佳為價廉之脂肪族羧酸酐,特佳為乙酸酐。
有機酸酐之使用量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為0.8至5.0莫耳份,特佳為1.0至1.3莫耳份。
有機酸觸媒如,甲酸、乙酸、丙酸等脂肪酸類、苯磺酸、p-甲苯磺酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟甲烷磺酸等磺酸類,但較佳為磺酸類,特佳為甲烷磺酸。
有機酸觸媒之使用量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為0.1至50莫耳%,特佳為10至30莫耳%。
此時可以過量添加之有機酸酐為溶劑,或使用與反應無直接關係之有機溶劑。該有機溶劑如,甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷等鹵化烴類,但較佳為鹵化烴類,更佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,特佳為-20至40℃。
反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
又無機氧化劑如,氯化亞硫醯、過錳酸鹽、過碘酸鹽等,但就考量反應性較佳為氯化亞硫醯。
無機氧化劑之使用量對基質3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物較佳為1.0至5.0莫耳份,特佳為2.5至3.5莫耳份。
反應溶劑如,甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷等鹵化烴類等,但較佳為鹵化烴類,更佳為二氯甲烷。
溶劑量對基質3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物較佳為1至100質量份,特佳為20至50質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,特佳為0至70℃。反應進行程度可由薄層色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
上述所說明之各步驟的反應流程可為分批式或流通式,又可於常壓下或加壓下進行。
下面將說明上述式[27]至[35]之化合物的取代基。
上述各式中,R5 0 及R5 1 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10烷基或碳數1至10鹵烷基,R5 2 為氫原子、碳數1至10烷基或可受W”取代之苯基、W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基或苯基。
其中鹵原子、碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基、碳數1至10鏈烯基、碳數1至10炔基、碳數1至10烷氧基之具體例同上述。
可受W”取代之苯基的具體例如,苯基、o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基、o-三氟甲基苯基、m-三氟甲基苯基、p-三氟甲基苯基、p-乙基苯基、p-i-丙基苯基、p-t-丁基苯基、o-氯苯基、m-氯苯基、p-氯苯基、o-溴苯基、m-溴苯基、p-溴苯基、o-氟苯基、p-氟苯基、o-甲氧基苯基、m-甲氧基苯基、p-甲氧基苯基、o-三氟甲氧基苯基、p-三氟甲氧基苯基、o-硝基苯基、m-硝基苯基、p-硝基苯基、o-二甲基胺基苯基、m-二甲基胺基苯基、p-二甲基胺基苯基、p-氰基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-雙三氟甲基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,5-雙三氟甲氧基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二-i-丙基苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二溴苯基、3,5-二氟苯基、3,5-二硝基苯基、3,5-二氰基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三三氟甲基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2,4,6-三三氟甲氧基苯基、2,4,6-三氯苯基、2,4,6-三溴苯基、2,4,6-三氟苯基、o-聯苯基、m-聯苯基、p-聯苯基等。
R5 0 及R5 1 又以影響立體障礙較小之取代基為佳,較佳為氫原子、鹵原子、氰基、碳數1至3烷基(甲基、乙基、n-丙基等)、碳數1至3鹵烷基(CF3 、CH2 CF3 、CH2 CH2 CF3 等)、苯基、可受鹵原子取代之苯基(p-氯苯基、p-溴苯基、p-氟苯基等)等,更佳為氫原子。
R5 2 也以影響立體障礙較小之取代基為佳,較佳為氫原子、碳數1至3烷基、(甲基、乙基、n-丙基等)、苯基、可受碳數1至3烷基取代之苯基(o-甲基苯基、m-甲基苯基、p-甲基苯基等)等。
特別是上述第1至第5-1或5-2步驟所成之製造方法最適合於合成R5 0 及R5 1 為氫原子之化合物。
式[2]及[16]所示之磺醯噻吩低聚化合物,及式[19]至[22]所示之磺醯聯二噻吩化合物的製造方法並無特別限制,可由式[1]或[24]所示之磺醯噻吩化合物的末端取代基衍生為適當取代基後,以後述任意方法偶合而得。又可將所得之式[2]及[16]所示化合物的噻吩環(或式[3]至[11]所示之其他間隔物)之末端取代基衍生為適當取代基,再以任意方法偶合。
偶合方法並無特別限制,例如可使用聯芳基偶合、Stille偶合、Suzuki偶合、Ullmann偶合、Heck反應、薗頭偶合、Grignard反應等。
以式[1]、[2]及[16]之磺醯噻吩化合物的末端取代基偶合為目的之變更方法如下所示。
將磺醯噻吩化合物之末端取代基變換為鹵素時的鹵化方法並無特別限制,例如可使用雜環族(Heterocycles),1996年,1927頁及有機化學雜誌(J.Org.Chem),1993年,3072頁所記載之方法。
將磺醯噻吩化合物之末端取代基變換為三烷基矽烷基時的三烷基矽烷基化方法並無特別限制,例如可以有機化學雜誌(J.Org.Chem),1993年,3072頁所記載之方法為基本。
聯芳基偶合法並無特別限制,例如,可以四面體(Tetrahedron),1980年,3327頁所記載之方法為基本。
Stille偶合法並無特別限制,例如,可以有機合成雜誌(J.Org.Synth),1998年,553頁所記載之方法為基本。又必要時可將銅試劑加入反應系以提升收穫率。
Suzuki偶合法並無特別限制,例如,可以四面體(Tetrahedron),1994年,8301頁所記載之方法為基本。
Ullmann偶合法並無特別限制,例如,可以有機報告(Org.Lett),1994年,224頁所記載之方法為基本。
利用Heck反應之偶合法並無特別限制,例如,可以有機報告(Org.Lett),1982年,345頁所記載之方法為基本。
薗頭偶合法並無特別限制,例如,可以四面體報告(Tetrahedron Lett),1975年,4467頁所記載之方法為基本。
利用Grignard反應之偶合法並無特別限制,例如,可以有機合成雜誌(J.Org.Synth),1988年,407頁所記載之方法為基本。
又上述式[1]、[24]、[2]及[16]之磺醯噻吩化合物可以聚合法,形成上述式[25]及[26]所示之磺醯噻吩聚合化合物。
磺醯噻吩聚合化合物之分子量並無特別限制,但重量平均分子量較佳為8,000至150,000,更佳為8,500至120,000。又重量平均分子量係為凝膠過濾色譜法求取之聚苯乙烯換算值。
該磺醯噻吩聚合物之具例如下所示,但非限於此例。又下列式中k為50至5000之整數,較佳為賦予上述重量平均分子量之數。
聚合法可為,能將磺醯噻吩化合物聚合之方法並無特別限制,例如使用化學氧化聚合、電解氧化聚合、觸媒聚合等方法。以電極表面進行聚合反應時,可於電極表面形成聚合物,因此較佳為化學氧化聚合及電解氧化聚合,特佳為電解氧化聚合。
化學氧化聚合用之氧化劑並無特別限制,例如,過硫酸銨、四銨過氧化物、氯化鐵、硫酸鈰等。
電解氧化聚合時例如可為,將氧化劑加入磺醯噻吩化合物中,充分攪拌後加入有機溶劑調製均勻溶液後,使用備有白金網眼對極等之三極式燒杯型單元等進行。具體例如,以鋼玉砂紙等使白金板表面帶傷後作為試驗極基板用,及以Ag/Ag 作為參照極,利用電氣化學測定系統以電位掃引法、定電位法等進行聚合。如此可使目的之噻吩聚合物以膜狀析出於電極上,電解氧化聚合用之氧化劑如,鹽酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、對甲苯磺酸等,其中較佳為高氯酸。
又有機溶劑如,N,N-二甲基甲醯胺、四氫呋喃、乙腈、二氯甲烷、二甲基亞碸、甲醇、乙醇等,特佳為乙腈、N,N-二甲基甲醯胺。
觸媒聚合法為,存在金屬觸媒下使[1]、[24]、[2]及[16]之磺醯噻吩化合物中所選出之至少1種反應,而得磺醯噻吩聚合化合物。
觸媒聚合用之磺醯噻吩化合物並無特別限制,但以末端取代基為鹵原子之磺醯噻吩化合物為佳,其中較佳為溴原子。
金屬觸媒如鎳錯合物等,具體例如,雙(1,5-環辛二烯)鎳(O)、四(三苯基膦)鎳(O)等所代表之鎳(O)錯合物,或氯化鎳、雙(三苯基膦)鎳(II)二氯化物、[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]鎳(II)二氯化物、[1,3-雙(二苯基膦基)丙烷]鎳(II)二氯化物,三(2,2’-聯吡啶基)鎳(II)二溴化物等所代表之鎳(II)錯合物,與1,5-環辛二烯、2,2’-聯吡啶、三苯基膦所代表之各種配位基的組合物。其中又以雙(1,5-環辛二烯)鎳與1,5-環辛二烯及2,2’-聯吡啶之組合物所生成的聚合物之聚合度較高而為佳。
金屬觸媒之使用量對基質磺醯噻吩化合物所具有的鹵原子較佳為0.05至2.0莫耳份,特佳為0.5至0.8莫耳份。
配位基之使用量對基質磺醯噻吩化合物所具有的鹵原子較佳為0.05至2.0莫耳份,特佳為0.5至0.8莫耳份。
反應溶劑較佳如,N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺化合物類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;四氫呋喃(THF)、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚等醚化合物類。其中又以1,4-二噁烷所生成之聚合物的聚合度較高而為佳。
溶劑量對基質鹵化噻吩化合物較佳為1至100質量份,特佳為5至20質量份。
反應溫度一般為-100至100℃,更佳為40至80℃。
反應進行程度可由凝膠滲透色譜法確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
又上述式[1]、[24]、[2]及[16]之磺醯噻吩化合物可由,存在鹼、金屬觸媒及配位基下與下列式[99]所示之芳基化合物反應,而導向雙芳基噻吩化合物。
[化87]R 99 -X [99](式中,R9 9 為可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基,X為鹵原子。W同上述)。
該反應之芳基化合物的使用量對磺醯噻吩化合物較佳為2.0至5.0莫耳份,特佳為2.0至3.0莫耳份。
所使用之鹼如,碳酸銫、碳酸鉀等所代表之鹼土類金屬之碳酸鹽化合物類、三乙基胺等所代表之胺化合物類、n-丁基鋰等所代表之烷基金屬化合物類。其中較佳為碳酸銫、碳酸鉀等所代表之鹼土類金屬的碳酸鹽化合物類,特佳為收穫率高之碳酸銫。
鹼使用量對磺醯噻吩化合物較佳為2.0至5.0莫耳份,特佳為2.0至3.0莫耳份。
配位基如,三-n-丁基膦、三環己基膦等所代表之具有碳數1至10烷基的膦化合物,或三苯基膦、聯苯基二-t-丁基膦等所代表之具有苯基的膦化合物等。其中就以高收穫率得到目的物較佳為聯苯基二-t-丁基膦。
配位基之使用量對基質噻吩化合物較佳為0.1至0.5莫耳份,特佳為0.1至0.3莫耳。
金屬觸媒如,四(三苯基膦)鈀(O)、二氯雙(三苯基膦)鈀(II)、乙酸鈀、二氯[1,2-雙(三苯基膦基)乙烷]鈀(II)、二氯[1,3-雙(三苯基膦基)乙烷]鈀(II)等。其中又以收穫率高之乙酸鈀最適合。
金屬觸媒之使用量對基質噻吩化合物較佳為0.01至0.2莫耳份,特佳為0.05至0.15莫耳份。
反應溶劑如,N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺化合物類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;四氫呋喃(THF)、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚等醚化合物類。又以N,N-二甲基甲醯胺、1,4-二噁烷之收穫率高而為佳。
溶劑量對基質磺醯噻吩化合物較佳為1至100質量份,特佳為5至20質量份。
反應溫度一般為0至200℃,但就快速進行反應之觀點較佳為100至150℃。
反應進行程度可由薄層色譜法或液體色譜法分析確認。
結束反應後進行一般後處理,必要時再精製,可得目的物。
以上所說明的本發明之磺醯噻吩化合物可利用其優良特性使用於薄膜、電化元件、半導體、電池、太陽電池、有機電激發光元件、非線形材料之活物質、電極等。又該磺醯噻吩化合物具有自體導電性,因此可使用於水還原劑或電氣化學性摻雜還原之n型半導體。
又將本發明之磺醯噻吩化合物成型為薄膜狀其他成型品時,可適當添加熱安定劑、光安定劑、填充劑、強化劑等添加劑。
下面將舉實施例更具體說明本發明,但本發明非限於此例。
又實施例所使用之分析裝置及條件如下所示。
[1]氣相色譜(GC)機種:Hewlett Packard:HP6800,Column:DB-624(30m×0.53mm Φ×3μm),柱溫度:40(保持0 min)至290℃(保持0 min),10℃/分(升溫速度),注入口溫度:180℃,檢測器溫度:250℃,載氣:氦,檢測法:FID法
[2]質量分析(MASS)機種:LX-1000(JEOL Ltd.),檢測法:FAB法機種:JMS-SX102A(JEOL Ltd.),檢測法:FAB法
[3]1 H NMR機種:JNM-A500(JEOL Ltd.),測定溶媒:CDCl3 、DMSO-d6 機種:AVANCE 400S(Bruker),測定溶媒:CDCl3 、DMSO-d6
[3]1 3 C NMR機種:JNM-A500(JEOL Ltd.),測定溶媒:CDCl3 、DMSO-d6 機種:AVANCE 400S(Bruker),測定溶媒:CDCl3 、DMSO-d6
[5]IR機種:BIORAD FTS-40,KBr錠劑法機種:JIR-Winspec50(JEOL Ltd.),檢測法:neat法
[6]高壓液層色譜(LC)機種:Hewlett Pockard:HP1100,柱:Inertsil ODS-3(5μm,250mm×4.6mm Φ+保護柱10mm×4.0mm Φ),柱溫度:40℃,檢測器:UV220nm,溶離液:H2 O/CH3 CN=6/4(保持0 min.)至15min後轉變為CH3 CN(保持45min.),10℃/min,流速:2.0ml/min。
[7]薄層色譜(TLC)MERCK使用二氧化矽凝膠電鍍,UV254nm,以磷鉬酸燒成確認。
[8]循環伏安測量(CV)機種:Electrochemical Analyzer Model 660B(ALC/HCH Instruments)
[9]凝膠過濾色譜(GPC)機種:TOSOH:HLC-8220GPC,柱:SHODEX GPC KF-804L+GPC KF-805L,柱溫度:40℃,檢測器:UV檢測器(254nm)及RI檢測器,溶離液:THF,柱流速:1.0ml/min。
[10]有機EL發光效率測定裝置
機種:普雷賽公司製:EL1003
[實施例1]合成3,4-雙磺醯噻吩
將3,4-雙烷硫基噻吩化合物1a-f及釕(III)氯化物.n水合物(0.05當量、市售品)投入反應容器中,室溫下攪拌至完全溶解。將反應容器冷卻,保持於室溫下注意發熱,同時分次投入過碘酸鈉(4.20當量、市售品),結束投入後室溫下再攪拌5小時。以二乙基醚萃取反應混合物後,以水洗淨有機層3次,再以硫酸鈉酐乾燥。去除溶劑後以二氧化矽凝膠柱精製所得之粗生成物(乙酸乙酯:己烷=1:2),各自得白色固體化合物2a-f。
(a)3,4-雙(丁烷-1-磺醯)噻吩2a m/z(EI):324(M )(計算值324.05(M ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.91(6H,t,J=7.3Hz),1.40-1.46(4H,m),1.68-1.72(4H,m),3.55(4H,t,J=8.0Hz),8.30(2H,s),ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.4(s),21.3(s),55.5(s),137.5(s),139.0(s)ppm。
(b)3,4-雙(己烷-1-磺醯)噻吩2b m/z(FAB ):381(M+H )(計算值381.12(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.86(6H,t,J=8.0Hz),1.25-1.28(8H,m),1.38-1.41(4H,m),1.70-1.74(4H,m),3.55(4H,t,J=8.0Hz),8.32(2H,s)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.8(s),22.1(s),22.3(s),27.6(s),31.0(s),55.7(s),137.5(s),139.0(s)ppm。
(c)3,4-雙(辛烷-1-磺醯)噻吩2c m/z(FAB ):437(M+H )(計算值437.19(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.86(6H,t,J=6.9Hz),1.24-1.29(16H,m),1.37-1.40(4H,m),1.69-1.74(4H,m),3.54(4H,t,J=8.0Hz),8.30(2H,s)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),22.4(s),22.5(s),28.0(s),28.8(s),31.5(s),55.7(s),137.5(s),138.9(s)ppm。
(d)3,4-雙(癸烷-1-磺醯)噻吩2d m/z(EI):492(M )(計算值492.24(M ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.87(6H,t,J=6.4Hz),1.24-1.28(24H,m),1.36-1.40(4H,m),1.69-1.73(4H,m),3.54(4H,t,J=8.0Hz),8.30(2H,s)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.1(s),22.4(s),22.6(s),28.0(s),28.9(s),29.2(s),29.4(s),31.8(s),55.8(s),137.7(s),139.0(s)ppm。
(e)3,4-雙(丙烷-2-磺醯)噻吩2e m/z(FAB ):297(M+H )(計算值297.03(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):1.32(12H,t,J=6.8Hz),4.04-4.11(2H,m),8.30(2H,s)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):15.0(s),54.6(s),136.1(s),139.5ppm。
(f)3,4-雙(苯磺醯)噻吩2f m/z(FAB ):365(M+H )(計算值365.00(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):7.52(4H,t,J=7.6Hz),7.59(2H,t,J=7.4Hz),8.04(4H,d,J=7.4Hz),8.38(2H,s)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):128.4(s),128.9(s),133.6(s),138.4(s),139.6(s),140.6(s)ppm。
[實施例2]合成3,4-雙磺醯-2,5-雙(三丁基錫烷基)-噻吩
將上述所得3,4-雙磺醯噻吩2a-f投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後冷卻至-78℃。緩緩滴入n-丁基鋰(1.58M己烷溶液、2.20當量、市售品)後,該溫度下攪拌1小時,再滴入三丁基錫烷基氯化物(2.50當量、市售品)攪拌3小時。結束反應後加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後以乙酸乙酯萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥,再去除溶劑。以二氧化矽凝膠柱及PTLC精製所得粗生成物(乙酸乙酯:己烷=1:7),各自得黃色油狀化合物3a-f。將所得目的物各自應用於實施例3之反應。
(a)3,4-雙(丁烷-1-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3a m/z(FAB ):905(M )(計算值905.27(M+H ))。1 H-NMR(CDCL3 ):0.86-0.94(24H,m),1.19-1.56(40H,m),1.76(4H,brs),3.50(4H,brs)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.1(s),13.5(s),13.6(s),21.6(s),23.7(s),27.2(s),28.9(s),56.1(s),142.9(s),165.0(s)ppm。
(b)3,4-雙(己烷-1-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3b m/z(FAB ):961(M+H )(計算值961.33(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.85-0.92(24H,m),1.19-1.41(36H,m),1.52-1.60(12H,m),1.78(4H,brs),3.52(4H,brs)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.1(s),13.6(s),13.9(s),22.3(s),21.6(s),27.2(s),28.0(s),28.9(s),31.1(s),56.3(s),142.9(s),164.9(s)ppm。
(c)3,4-雙(辛烷-1-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3c m/z(FAB ):1017(M+H )(計算值1017.40(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.84-0.94(24H,m),1.19-1.39(44H,m),1.52-1.60(12H,m),1.78(4H,brs),3.50(4H,brs)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.1(s),13.6(s),14.0(s),21.6(s),22.6(s),27.2(s),28.3(s),28.4(s),28.8(s),28.9(s),29.0(s),31.7(s),56.3(s),143.0(s),164.9(s)ppm。
(d)3,4-雙(癸烷-1-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3d m/z(FAB ):1073(M+H )(計算值1073.46(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.86-0.94(24H,m),1.19-1.38(52H,m),1.52-1.60(12H,m),1.78(4H,brs),3.50(4H,brs)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.1(s),13.6(s),14.1(s),21.7(s),22.6(s),27.3(s),28.3(s),28.4(s),28.8(s),28.9(s),29.1(s),29.2(s),29.3(s),29.4(s),31.9(s),56.4(s),143.0(s),165.0(s)ppm。
(e)3,4-雙(丙烷-2-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3e m/z(FAB ):877(M+H )(計算值877.24(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.89(18H,t,J=7.3Hz),0.95(6H,d,J=6.4Hz),1.17-1.37(24H,m),1.44(6H,d,J=6.4Hz),1.50-1.60(12H,m),4.25-4.32(2H,m)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.1(s),13.6(s),17.2(s),27.2(s),28.8(s),54.6(s),54.7(s),140.1(s),166.1(s)ppm。
(f)3,4-雙(苯磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3f m/z(FAB ):945(M+H )(計算值945.21(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.87(18H,t,J=7.3Hz),1.18-1.23(12H,m),1.25-1.35(12H,m),1.50-1.58(12H,m),7.40(4H,t,J=7.6Hz),7.49(4H,t,J=7.4Hz),7.63(4H,d,J=7.2Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.2(s),13.6(s),27.2(s),28.9(s),126.4(s),128.3(s),132.4(s),142.0(s),142.8(s),166.4(s)ppm。
[實施例3]合成3”,4”-雙磺醯-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''']-五噻吩
將上述所得3,4-雙磺醯-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3a-f及氯化銅(I)(2.2當量、市售品)投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後,室溫下加2-碘聯噻吩(2.1當量)。將反應混合物加熱,於回流條件下攪拌反應20小時後,將反應混合物冷卻至室溫,再加入鹽酸水溶液。以乙酸乙酯萃取後,以飽和食鹽水洗淨有機層,再以硫酸鈉酐乾燥。減壓餾去溶劑後,以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物(乙酸乙酯:己烷=1:2),再以GPC精製,各自得黃色非晶質狀化合物4a-f。
(a)3”,4”-雙(丁烷-1-磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''')-五噻吩4a m/z(FAB ):652(M )(計算值652.00(M ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.96(6H,t,J=7.3Hz),1.45-1.54(4H,m),1.84-1.92(4H,m),3.70(4H,t,J=7.9Hz),7.03(2H,dd,J=3.6Hz,1.5Hz),7.14(2H,d,J=3.8Hz),7.17(2H,d,J=3.8Hz),7.26(2H,d,J=5.1Hz),7.31(2H,d,J=3.8Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.5(s),21.6(s),23.5(s),57.2(s),123.6(s),124.9(s),125.5(s),128.0(s),128.5(s),131.7(s),135.7(s),136.0(s),141.5(s),144.8(s)ppm。
(b)3”,4”-雙(己烷-1-磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5'''2'''')-五噻吩4b m/z(FAB ):709(M+H )(計算值709.07(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.88(6H,t,K=6.9Hz),1.30-1.33(8H,m),1.43-1.45(4H,m),1.87-1.89(4H,m),3.69(4mtmJ=7.9Hz),7.03(2H,dd,J=0.9,3.9Hz),7.14(2H,d,J=3.8Hz),7.17(2H,d,J=3.8Hz),7.21(2H,d,J=3.6Hz),7.27(2H,d,J=5.1Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):13.9(s),21.5(s),22.3,27.9(s),31.1(s),57.3(s),123.6(s),124.6(s),125.5(s),127.9(s),128.5(s),131.7(s),135.8(s),135.9(s),141.5(s),144.7(s)ppm。
(c)3”,4”-雙(辛烷-1-磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5'''2'''')-五噻吩4c m/z(FAB ):765(M+H )(計算值765.14(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.86(6H,t,J=6.8Hz),1.25-1.30(16H,m),1.43-1.46(4H,m),1.87-1.91(4H,m),3.69(4H,t,J=7.9Hz),7.02(2H,dd,J=5.0Hz,3.7Hz),7.13(2H,d,J=3.8Hz),7.17(2H,d,J=3.8Hz),7.21(2H,d,J=3.6Hz),7.26(2H,d,J=5.1Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),21.5(s),22.5(s),28.3(s),28.9(s),31.6(s),57.2(s),123.6(s),124.6(s),125.5(s),127.9(s),128.4(s),131.7(s),135.7(s),135.9(s),141.5(s),144.7(s)ppm。
(d)3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''')-五噻吩4d m/z(FAB ):821(M+H )(計算值821.20(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.87(6H,t.J=6.9Hz),1.25-1.31(24H,m),1.40-1.50(4H,m),1.83-1.92(4H,m),3.68(4H,t,J=7.9Hz),7.04-7.05(2H,m),7.15(2H,d,J=3.8Hz),7.18(2H,d,J=3.8Hz),7.22(2H,dd,J=3.6Hz,1.1Hz),7.28(2H,dd,J=5.1Hz,1.1Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.1(s),21.6(s),22.6(s),28.3(s),29.0(s),29.2(s),29.2(s),29.4(s),31.8(s),57.3(s),123.6(s),124.7(s),125.5(s),127.9(s),128.5(s),131.7(s),135.8(s),136.0(s),141.5(s),144.7(s)ppm。
(e)3”,4”-雙(丙烷-2-磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''')-五噻吩4e m/z(FAB ):624(M+H )(計算值624.98(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):1.33(12H,d,J=6.9Hz),4.25-4.32(2H,m),7.00-7.03(2H,m),7.12(2H,d,J=3.8Hz),7.21-7.22(4H,m),7.24-7.26(2H,m)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):15.1(s),55.5(s),123.2(s),124.5(s),125.4(s),127.9(s),128.0(s),132.5(s),133.3(s),136.0(s),141.3(s),145.9(s)ppm。
(f)3”,4”-雙(苯磺醯)-(2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''')-五噻吩4f m/z(FAB ):692(M+H )(計算值692.95(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):7.03(2H,dd,J=4.8Hz,3.9Hz),7.08(2H,d,J=3.8Hz),7.16(2H,d,J=3.6Hz),7.18(2H,d,J=3.8Hz),7.27(2H,t,J=4.7Hz),7.41(4H,t,J=7.8Hz),7.52(2H,dd,J=7.3Hz,0.4Hz),7.83(2H,s,J=7.7Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):123.7(s),124.7(s),125.6(s),127.6(s),128.0(s),128.5(s),132.9(s),133.0(s),135.9(s),137.2(s),141.9(s),142.0(s),143.7(s)ppm。
[實施例4]合成3’,4’-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩,及3''',4'''-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''']-七噻吩
同實施例3之方法合成。
(a)3’,4’-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩5am/z(FAB ):657(M+H )(計算值657.23(M+H ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.88(6H,t,J=6.8Hz),1.26-1.30(24H,m),1.39-1.42(4H,m),1.82-1.88(4H,m),3.66(4H,t,J=8.0Hz),7.09(2H,dd,J=5.1Hz,3.6Hz),7.25(2H,dd,J=3.7Hz),1.3Hz),7.51(2H,dd,J=5.1Hz,1.2Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),21.5(s),22.6(s),28.3(s),29.0(s),29.2(s),29.4(s),31.8(s),57.3(s),127.1(s),129.2(s),130.1(s),130.8(s),136.0(s),145.2(s)ppm。
(b)3''',4'''-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2''',;5'''',2''''';5''''',2'''''']-七噻吩5b m/z(FAB ):984(M )(計算值984.17(M ))。1 H-NMR(CDCl3 ):0.86(6H,t,J=6.8H),1.24-1.32(24H,m),1.41-1.49(4H,m),1.85-1.93(4H,m),3.69(4H,t,J=7.9H),7.03(2H,dd,J=1.5,3.6H),7.09-7.14(6H,m),7.18-7.20(4H,m),7.24(2H,dd,J=1.1,4.0Hz)ppm。1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),21.5(s),22.6(s),28.3(s),29.0(s),29.2(s),29.3(s),29.4(s),31.8(s),57.3(s),123.5(s),124.0(S),124.3(s),124.8(s),125.2(s),127.9(s),128.5(s),131.8(s),134.5(s),135.8(s),136.6(s),137.4(s),141.2(s),144.6(s)ppm。
[實施例5]合成3”,3''',4”,4'''-四(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''']-六噻吩
以上圖之方法合成。即,由3,4-雙(癸烷-1-磺醯)噻吩2d衍生3,4-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩7後,單三丁基錫烷基化及單碘化而合成8及9,其次使用氯化銅(I)偶合,而衍生3”,3''',4”,4'''-四(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''''2'''';5'''',2''''']-六噻吩10a。
具體之合成條件如下所示。
將3,4-雙(癸烷-1-磺醯)噻吩2d投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後冷卻至-78℃,再緩緩滴入n-丁基鋰(1.58M已烷溶液,1.00當量、市售品),該溫度下攪拌1小時,其後滴入三丁基錫烷基氯化物(1.10當量、市售品)再攪拌3小時。結束反應後加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後再以乙酸乙酯萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥,再減壓餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物後,以PTLC再精製,得化合物6。將所得化合物6直接使用於下列反應。
將上述所得到的化合物6、與氯化銅(I)(1.10當量、市售品)投入反應容器中,在氮氣下溶解於THF後,室溫下加2-碘聯噻吩(1.10當量)。將反應混合物加熱,於回流條件下攪拌反應20小時後,反應後,將反應混合物冷卻至室溫,再加鹽酸水溶液,以乙酸乙酯萃取後,以飽和食鹽水洗淨有機層,再以硫酸鈉酐乾燥。減壓餾去溶劑後,以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物,再以GPC精製,得化合物7,將所得到的化合物7使用於後續的反應中。
將所得化合物7投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後冷卻至-78℃,再緩緩滴入n-丁基鋰(1.58M己烷溶液、1.00當量、市售品),該溫度下攪拌1小時。其次滴入三丁基錫烷基氯化物(1.10當量、市售品)攪拌3小時,結束反應後加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後以乙酸乙酯萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥去除溶劑。以二氧化矽凝膠柱及PTLC精製所得粗生成物,得化合物8。將所得化合物8直接使用於下列反應。
將上述所得化合物7溶解於THF中,冷卻至-78℃後緩緩滴入n-丁基鋰(1.58M己烷溶液、1.00當量、市售品),該溫度下攪拌3小時後再滴入碘(1.10當量、市售品)之THF溶液攪拌1小時。其次於室溫下攪拌13小時,結束反應後加入硫化硫酸鈉,再以乙酸乙酯萃取。以硫化硫酸鈉水溶液及飽和食鹽水洗淨有機層,再以硫酸鈉酐乾燥去除溶劑。以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物,得化合物9。將所得化合物9直接使用於下列反應。
將上述所得化合物8及氯化銅(I)(1.00當量、市售品)投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後,室溫下加入上述所得化合物9(1.00當量)。其次將反應混合物加熱,回流條件下再攪拌20小時。反應後將反應混合物冷卻至室溫,加入鹽酸水溶液後以乙酸乙酯萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥,再減壓餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物後,再以GPC精製,得黃色油狀化合物10a。
m/z(FAB+ ):1311(M+H+ )(計算值1311.43(M+H+ ))。
1 H-NMR(CDCl3 ):0.85-0.88(12H,m),1.24-1.45(56H,m),1.79-1.89(8H,m),3.50-3.84(8H,m),7.04(2H,dd,J=5.0H,3.7Hz),7.16(2H,d,J=3.8Hz),7.23(2H,d,J=2.9Hz),7.26(2H,d,J=3.8Hz),7.28(2H,d,J=5.1Hz)ppm。
13 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),21.3(s),21.7(s),22.6(s),28.2(s),28.3(s),29.0(s),29.1(s),29.2(s),29.2(s),29.4(s),31.8(s),57.0(s),57.2(s),123.6(s),124.7(s),125.7(s),127.4(s),128.0(s),132.7(s),133.8(s),135.9(s),139.4(s),142.1(s),146.8(s)ppm。
[實施例6]合成3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-3''',4'''-雙(癸基烷硫基)[2,2’;5,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''']-六噻吩
以上述方法合成。即,利用二溴化將3,4-雙(癸基烷硫基)噻吩1d衍生為2,5-二溴-3,4-雙(癸烷-1-磺醯)噻吩 11後,以Stille偶合法衍生為5-溴-3,4-雙(癸烷-1-烷硫基)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩12,其次使用氯化銅(I)與8偶合而衍生為3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-3''',4'''-雙(癸基烷硫基)[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''';2'''';5'''',2''''']-六噻吩10b。
具體之合成條件如下所示。
將3,4-雙(癸基烷硫基)噻吩1d溶解於氯仿及乙酸之1:1混合溶劑中,室溫下加入市售之N-溴琥珀醯酵亞胺(2.10當量、市售品)後,室溫下將反應混合物攪拌24小時。反應後加入硫化硫酸鈉水溶液,再以二氯甲烷萃取。減壓餾去溶劑後,以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物,得化合物11。將所得化合物11直接使用於下列反應。
室溫下將所得化合物11、四三苯基膦鈀(0.08當量、市售品)及三苯基膦(0.32當量、市售品)溶解於甲苯中,室溫下再加入2-三丁基錫烷基聯二噻吩(1.00當量)。其次將反應混合物加熱,回流條件下攪拌2小時後,將反應混合物冷卻至室溫,再加入氟化鉀水溶液攪拌1小時。以氟鎂石過濾去除固體後,以乙酸乙酯萃取濾液。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥,再減壓餾去溶劑。以PTLC刮板精製所得粗生成物後,得化合物12。將所得化合物12直接使用於下列反應。
將所得化合物12及氯化銅(I)(1.00當量、市售品)投入反應容器中,氮氣下溶解於THF後,室溫下加入上述所得化合物8(1.00當量)。其次將反應混合物加熱,回流條件下攪拌20小時後,將反應混合物冷卻至室溫,加入鹽酸水溶液後以乙酸乙酯萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥,再減壓餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱精製所得粗生成物後,再以GPC精製,得黃色固體狀化合物10b。
m/z(FAB ):1247(M+H )(計算值1247.45(M+H ))。
1 H-NMR(CDCl3 ):0.84-0.89(12H,m),1.22-1.42(56H,m),1.42-1.59(4H,m),1.85-1.87(4H,m),2.90(4H,dd,J=12.3Hz,7.2Hz),3.66(2H,t,J=7.9Hz),3.79(2H,t,J=7.9Hz),7.04-7.06(2H,m),7.12(1H,d,J=3.9Hz),7.16(1H,d,J=3.8Hz),7.21-7.27(5H,m),7.34-7.35(2H,d,J=3.8Hz)ppm。
1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.1(s),21.3(s),21.6(s),22.7(s),28.3(s),28.4(s),28.7(s),28.8(s),29.1(s),29.1(s),29.2(s),29.3(s),29.3(s),29.5(s),29.5(s),29.6(s),29.7(s),31.8(s),31.9(s),31.9(s),36.3(s),36.9(s),56.9(s),57.3(s),123.1(s),123.6(s),124.0(s),124.7(s),124.9(s),125.5(s),127.6(s),127.9(s),128.0(s),128.4(s),129.6(s),130.6(s),132.0(s),133.4(s),134.8(s),136.0(s),136.9(s),138.9(s),139.2(s),141.7(s),142.5(s),143.2(s),146.0(s)ppm。
[實施例7]合成3”,4”,3'''''',4''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3'''',4''''-雙(癸基磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2''''''';5''''''',2'''''''']-九噻吩13a,及3”,4”,3'''''''',4''''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3''''',4'''''-雙(癸基烷硫基)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''';5'''''''',2'''''''';5''''''''',2'''''''''']-十一噻吩13b
同實施例1至6之方法合成。即,利用鹵化、三丁基錫烷基化及偶合法由3,4-雙(癸基烷硫基)噻吩1d及3,4-雙(癸烷-1-磺醯)噻吩2d衍生為3”,4”,3'''''',4''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3'''',4''''-雙(癸基烷硫基)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2''''''';5'''''',2'''''''']-九噻吩13a,及3”,4”,3'''''''',4''''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3''''',4'''''-雙(癸基烷硫基)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2''';'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''',;5''''''''2''''''''';5''''''''',2''''''''']-十一噻吩13b。(a)3”,4”,3'''''',4''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3'''',4''''-雙(癸 基烷硫基)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''']-九噻吩13a
m/z(FAB+ ):1901(M+H+ )(計算值1901.65(M+H+ ))。
1 H-NMR(CDCl3 ):0.84-0.89(18H,m),1.22-1.46(84H,m),1.57-1.61(4H,m),1.88-1.93(8H,m),2.89(4H,t,J=7.4Hz),3.67-3.75(8H,m),7.04(2H,dd,J=5.1Hz,3.6Hz),7.15(2H,d,J=3.8Hz),7.29(2H,d,J=3.8Hz),7.22-7.23(4H,m),7.28(2H,dd,J=5.1Hz,1.1Hz),7.41(2H,d,J=4.2Hz)ppm。
13 C-NMR(CDCl3 ):14.1(s),21.6(s),21.7(s),22.6(s),28.3(s),28.5(s),28.9(s),29.0(s),29.1(s),29.2(s),29.2(s),29.3(s),29.3(s),29.4(s),29.5(s),29.5(s),31.8(s),37.1(s),57.3(s),57.5(s),123.6(s),124.7(s),125.5(s),126.2(s),127.9(s),128.5(s),130.1(s),131.4(s),131.8(s),133.6(s),135.9(s),136.0(s),136.0(s),137.7(s),139.2(s),141.6(s),144.9(s)ppm。(b)3”,4”,3'''''''',4''''''''-四(癸烷-1-磺醯)-3''''',4'''''-雙(癸基烷硫基)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''',2'''';5'''',2''''';5''''',2'''''';5'''''',2''''''';5''''''',2'''''''';5'''''''',2''''''''';5''''''''',2'''''''''']-十一噻吩13b。
m/z(FAB+ ):2065(M+H+ )(計算值2065.62(M+H+ ))。
1 H-NMR(CDCl3 ):0.84-089(18H,m),123-1.45(84H,m),1.57-1.63(4H,m),1.88-1.90(8H,m),2.90(4H,t,J=7.4Hz),3.67-3.72(8H,m),7.04(2H,dd,J=5.1Hz,3.7Hz),7.14-7.23(12H,m),7.28(2H,dd,J=5.1Hz,1.1Hz),7.38(2H,d,J=3.9Hz)ppm。
1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.1(s),21.6(s),22.6(s),28.3(s),28.9(s),29.1(s),29.2(s),29.3(s),29.3(s),29.5(s),29.5(s),31.8(s),37.1(s),57.3(s),123.7(s),123.8(s),124.7(s),125.5(s),128.0(s),128.5(s),128.9(s),131.8(s),131.9(s),132.9(s),135.4(s),135.9(s),136.0(s),137.0(s),137.6(s),141.3(s),141.6(s),144.7(s),144.8(s)ppm。
[實施例8]以化學聚合法合成聚{3,4-雙(辛烷-1-磺醯)-[2,2’]-聯二噻吩}
將3,4-雙(辛烷-1-磺醯)-2,5-雙(三丁基錫烷基)噻吩3c 163mg(0.231mmol)及2,5-二碘噻吩77.8mg(0.231mmol)溶解於N,N-二甲基甲醯胺2mL中,加入市售之氯化銅(I)96.0mg(0.970mmol)後,室溫下將混合物攪拌6小時,得橘色分散後。取部份該分散液作為樣品,以二甲基甲醯胺1mL及THF 1mL洗淨後,以注射器使用色譜盤過濾再進行GPC分析。結果測得Mw=1800之聚合物峰。
[實施例9]以電解聚合法合成聚{3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2’;5”,2''';5''';2'''']-五噻吩}
使用備有白金網眼對極之三極式燒杯型單元,以定電位電解法進行電解氧化,以合成目的化合物。使用3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''';2'''']-五噻吩4d 20.5mg及市售之四丁基銨全氯酸鹽863.4mg溶解於乙腈25mL而得之溶液,以白金板(單面1.0cm2 )作為試驗極基板,及參照極使用Ag/Ag 下,利用電氣化學測定系統(BSS股份公司)以電解範圍為1000mV條件進行600sec之電解聚合。結果電極上析出目的化合物之暗藍色(會短暫變化為橘色)固體狀聚合物。
<聚合物>IR(KBr):529、668、802、1122、1143、1319、2853、2923cm 1
<原料>3”,4”-雙(癸烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”;5”,2''';5''';2'''']-五噻吩4d IR(KBr):479、523、565、598、612、627、702、782、797、808、838、957、1139、1208、1234、1271、1314、1334、1410、1421、1470、1650、1657、1698、2851、2920、3747cm 1
[實施例10]循環伏安測量(CV)測定
使用備有白金對極之三極式燒杯型單元,以電位掃引法各自對噻吩衍生物4b-f進行循環伏安測量測定。
使用噻吩衍生物(濃度0.0001 mol/L)及市售之四丁基銨全氯酸鹽(濃度0.1 mol/L)溶解於乙腈而得之溶液,以結晶碳電極作為試驗極基板,及參照極使用Ag/Ag 下,利用電氣化學測定系統(BSS股份公司)以電位範圍為-2700至2700mV、掃引速度20mVsec 1 之條件進行3次電位掃引測定。結果如圖1至5所示。
[實施例11]電解聚合法之循環伏安測量(CV)測定
使用備有白金對極之三極式燒杯型單元,以電位掃引法各自進行噻吩衍生物4b-f之電解聚合,及進行循環伏安測量法測定。
使用噻吩衍生物(濃度0.01 mol/L)及市售之四丁基銨全氯酸鹽(濃度0.1 mol/L)溶解於乙腈而得之溶液,以白金板(單面1.0cm2 )作為試驗極基板,及參照極使用Ag/Ag 下,利用電氣化學測定系統(BSS股份公司)以電位範圍為-2400至2400mV、掃引速度50mVsec 1 之條件進行10次電位掃引測定。結果白金電極上確認出現黃色聚合物,及來自電壓之電化現象。又循環伏安測量之還原側測出循環性高之峰。
[實施例12]合成聚(3-(辛烷-1-磺醯)噻吩-2,5-二基酯)
將2,5-二溴-3-(辛烷-1-磺醯)噻吩、2,2’-聯二吡啶(1.2當量)、1,5-環辛二烯(1.0當量)及雙(1.5-環辛二烯)鎳(0)(1.2當量)投入反應容器中,氮氣下加入1,4-二噁烷後60℃下加熱20小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以氯仿洗淨殘渣。以10%硝酸水溶液洗淨濾液1次後,再以10%含鹽水洗淨5次。將硫酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑再以真空唧筒減壓乾燥,得紅色固體。
Mw(GPC):23000
1 H-NMR(CDCl3 ):0.8(3H,s),1.15-1.27(8H,b),1.29-1.40(2H,b),1.63-1.77(2H,m),3.05-3.12(2H,b),7.81(1H,s)。
1 3 C-NMR(CDCl3 ):14.0(s),22.4(s),22.5(s),28.2(s),28.9(s),29.0(s),31.6(s),56.3(s),131.0(s),133.1(s),136.7(s),140.5(s)
[實施例13]合成聚{3-(辛烷-1-磺醯)噻吩-5,5’-二基酯}
將5,5’-二溴-3-(辛烷-1-磺醯)-[2,2’]-聯二噻吩、2,2’-聯二吡啶(1.2當量)、1,5-環辛二烯(1.0當量)及雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)(1.2當量)投入反應容器中,氮氣下加入1,4-二噁烷後60℃下加熱20小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以氯仿洗淨殘渣。以10%硝酸水溶液洗淨濾液1次後,再以10%食鹽水洗淨5次。將硫酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑再以真空唧筒減壓乾燥,得紅色固體。
Mw(GPC):8500
1 H-NMR(CDCl3 ):0.81-0.90(3H,m),1.15-1.38(8H,m),1.48-1.79(4H,m),2.94-3.16(2H,m),7.07-7.70(3H,m),
[實施例14]合成聚{3’,4’-雙(辛烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩-5,5’-二基酯}
將5,5”-二嗅-3,’4’-雙(辛烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩、2,2’-聯二吡啶(1.2當量)、1,5-環辛二烯(1.0當量)及雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)(1.2當量)投入反應容器中,氮氣下加入1,4-二噁烷後60℃下加熱20小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以氯仿洗淨殘渣。以10%硝酸水溶液洗淨濾液1次後,再以10%食鹽水洗淨5次。將硫酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑再以真空唧筒減壓乾燥,得橘色固體。
Mw(GPC):106000
1 H-NMR(CDCl3 ):1.20-1.29(6H,m),4.02-4.18(4H,m),6.91(1H,s)
[實施例15]合成2,5-二溴-3-(辛烷-1-磺醯)噻吩
將3-(辛烷-1-磺醯)噻吩投入反應容器中,氮氣下加入氯仿,溶解後冷卻至-5℃。緩緩將氯仿稀釋後之溴(5當量)滴入該溶液中,結束滴液後升至室溫再攪拌23小時。結束反應後加入1N氫氧化鈉水溶液,急冷後以氯仿萃取。以10%硫化硫酸鈉水溶液及10%食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥再餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=93:7)精製所得粗生成物,得白色固體。
m/z:417(計算值415.91)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.88(3H,t,J=6.6Hz),1.26-1.40(10H,m),1.74(2H,m),3.23(2H,t,J=7.8Hz),7.32(1H,s)
[實施例16]合成3-(辛烷-1-磺醯)-[2,2’]-聯二噻吩
將三丁基{3-(辛基-1-磺醯)噻吩-2-基}錫烷及2-碘噻吩(1.1當量)投入反應容器中,室溫下加入甲苯,溶解後於氮氣下再投入三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)(0.05當量)、三(磷甲苯基)膦(0.2當量)、氰化銅(I)(0.2當量)進行遮光。加熱回流10小時後降至室溫,再以氟化鉀溶液停止反應。攪拌2小時後以氟鎂石過濾,再以乙酸乙酯萃取,以飽和食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥再餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:氯仿=2:3)精製所得粗生成物,得黃色液體。
1 H-NMR(CDCl3 ):7.60-7.61(1H,dd,J=0.98,1.00Hz),7.51-7.52(1H,d,J=5.48Hz),7.47-7.48(1H,dd,J=1.00,0.98Hz),7.31-7.33(1H,d,J=5.47Hz),7.12-7.14(1H,q,J=2.94Hz),2.92-2.96(2H,m),1.56-1.62(2H,m),1.17-1.25(10H,m),0.84-0.87(3H,t,J=7.03Hz)ppm。
[實施例17]合成5,5’-二溴-3-(辛烷-1-磺醯)-[2,2’]-聯二噻吩
將3-(辛烷-1-磺醯)-[2,2’]-聯二噻吩投入反應容器中,再加入氯仿、乙酸及N,N-二甲基甲醯胺,溶解後加入N-溴琥珀醯酵亞胺(2.2當量),室溫下攪拌24小時。反應後加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後以氯仿萃取。以10%硫化硫酸鈉水溶液及10%食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥再餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=99:1)精製粗生成物,得綠色液體。
m/z(DI):497.70(計算值497.90)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.87(3H,t,J=6.6Hz),1.21-1.28(8H,m),1.59-1.68(2H,m),2.97(2H,q,J=7.1Hz),4.12(2H,q,J=7.1Hz),7.09(1H,d,J=3.9Hz),7.29(1H,d,J=3.9Hz),7.45(1H,s)。
[實施例18]合成5,5”-二溴-3’,4’-雙(辛烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2”]-三噻吩
將3’,4’-雙(辛烷-1-磺醯)-[2,2’;5’,2:]-三噻吩投入反應容器中,再加入氯仿、乙酸及N,N-二甲基甲醯胺,溶解後加入N-溴琥珀醯酵亞胺(2.2當量),室溫下攪拌24小時。反應後加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後以氯仿萃取。以10%硫化硫酸鈉水溶液及10%食鹽水洗淨有機層後,以硫酸鈉酐乾燥再餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=97:3)精製粗生成物,得生成物。
1 H-NMR(CDCl3 ):0.88(6H,t,J=6.9Hz),1.17-1.36(16H,m),1.69-1.90(4H,m),3.63(4H,q,J=7.1Hz),4.12(4H,q,J=7.1Hz),7.01(2H,d,J=3.8Hz),7.06(2H,d,J=3.8Hz)
[實施例19]合成2,5-雙(4-t-丁基苯基)-3,4-雙(辛烷-1-磺醯)噻吩
將3,4-雙(辛烷-1-磺醯)噻吩、碳酸銫(2.4當量)、1-溴-4-t-丁基苯(2.4當量)、聯苯基二-t-丁基膦(0.2當量)及乙酸鈀(0.1當量)投入反應容器中,氮氣下加入DMF後,150℃下加熱7小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以乙酸乙酯洗淨殘渣。以1N鹽酸水溶液及10%食鹽水洗淨濾液後,將硫酸酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=99:1)精製所得粗生成物,得白色至褐色固體。
m/z(DI):701.35(計算值700.37)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.88(6H,t,J=6.9Hz),1.25-1.45(24H,m),1.36(18H,s),3.61(4H,t,J=8.0Hz),7.34(4H,d,J=6.0Hz),7.43(4H,d,J=6.0Hz)。
[實施例20]合成2,5-雙(4-t-丁基苯基)-3-(辛烷-1-磺醯)噻吩
3-(辛烷-1-磺醯)噻吩、碳酸銫(2.4當量)、1-溴-4-t-丁基苯(2.4當量)、聯苯基二-t-丁基膦(0.2當量)及乙酸鈀(0.1當量)投入反應容器中,氮氣下加入DMF後150℃下加熱7小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以乙酸乙酯洗淨殘渣。以1N鹽酸水溶液及10%食鹽水洗淨濾液後,將硫酸酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=19:1)精製所得粗生成物,得白色至褐色玻璃狀生成物。
m/z(DI):524.10(計算值524.28)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.85(3H,t,J=6.6Hz),1.13-1.29(10H,m),1.35(9H,s),1.36(9H,s),1.59(2H,m),2.82(2H,t,J=8.0Hz),7.45-7.67(8H,m)。
[實施例21]合成4,4’-{3,4-雙(辛烷-1-磺醯)噻吩-2,5-二基}雙(N,N-二苯基苯胺)
將3,4-雙(辛烷-1-磺醯)噻吩、碳酸銫(2.4當量)、4-溴-N,N-二苯基苯胺(2.4當量)、聯苯基二-t-丁基膦(0.2當量)及乙酸鈀(0.1當量)投入反應容器中,氮氣下加入DMF後150℃下加熱7小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以乙酸乙酯洗淨殘渣。以1N鹽酸水溶液及10%食鹽水洗淨濾液後,將硫酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=9:1)精製所得粗生成物,得淡黃色固體。
m/z(DI):921.98(計算值922.39)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.86(6H,t,J=7.1Hz),1.20-1.32(16H,m),1.35-1.44(4H,m),1.72-1.88(4H,m),3.61(4H,t,J=8.0Hz),7.02-7.37(28H,m)。
[實施例22]合成4,4’-{3-(辛烷-1-磺醯)噻吩-2,5-二基}雙(N,N-二苯基苯胺)
將3-(辛烷-1-磺醯)噻吩、碳酸銫(2.4當量)、4-溴-N,N-二苯基苯胺(2.4當量)、聯苯基二-t-丁基膦(0.2當量)及乙酸鈀(0.1當量)投入反應容器中,氮氣下加入DMF後150℃下加熱7小時。結束反應後以氟鎂石過濾反應液,再以乙酸乙酯洗淨殘渣。以1N鹽酸水溶液及10%食鹽水洗淨濾液後,將硫酸酸鈉酐加入有機層中,乾燥後餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=5:1)精製所得粗生成物,得螢光黃色固體。
m/z(DI):745.93(計算值746.30)
1 H-NMR(CDCl3 ):0.84(3H,t,J=7.1Hz),1.13-1.30(10H,m),1.50-1.60(2H,m),2.89(2H,q,J=8.0Hz),7.04-7.17(10H,m),7.26-7.33(10H,m),7.43-7.59(5H,m)。
[實施例23]合成2,3-雙(丁烷-1-烷硫基)丁二烯
氮氣下將1-丁烷硫醇、三乙基胺(0.01當量)及戊烷投入反應容器中,冷卻至0℃後緩緩滴入氯化亞硫醯(1.15當量)再攪拌1小時。升溫至室溫後攪拌1小時,再餾去殘存之氯化亞硫醯及溶劑,蒸餾粗生成物(128mmHg、84℃)後,得1-丁烷亞磺醯氯化物。
氮氣下將2-丁炔-1,4-二醇、三乙基胺(4.2當量)及二氯甲烷投入反應容器中,冷卻至-78℃後緩緩滴入1-丁烷亞磺醯氯化物(2.1當量)再攪拌1小時。升溫至室溫後攪拌1小時,再加入pH調製為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液,結束反應後以二氯甲烷萃取。以飽和食鹽水洗淨有機層3次後,以硫酸鈉酐乾燥再餾去溶劑。以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=1:2)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例24]合成2,3-雙(丁烷-1-磺醯)丁二烯
氮氣下將m-氯過安息香酸(2.5當量)及二氯甲烷投入反應容器中,冷卻至0℃後緩緩滴入2,3-雙(丁烷-1-烷硫基)丁二烯,再攪拌一晚。將飽和碳酸氫鈉水溶液加入反應液中,結束反應後以二氯甲烷萃取,再以飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和亞硫酸鈉水溶液及飽和食鹽水洗淨有機層3次。以硫酸鈉酐乾燥後餾去溶劑,再以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=2:1)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例25]合成3,4-雙(丁烷-1-磺醯)四氫噻吩
氮氣下將2,3-雙(丁烷-1-磺醯)丁二烯及乙醇投入反應容器中,2,3-雙(丁烷-1-磺醯)丁二烯溶解於乙醇後冷卻至-78℃。氮氣下將硫酸鈉.9水合物及乙醇投入另一反應容器中調製溶液,將該溶液緩緩滴入2,3-雙(丁烷-1-磺醯)丁二烯之乙醇溶液中,攪拌1小時後再加入pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液。結束反應後以乙酸乙酯萃取,以飽和食鹽水洗淨有機層3次後,再以硫酸鈉酐乾燥。餾去溶劑後以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=2:1)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例26]合成3,4-雙(丁烷-1-磺醯)環亞碸烷
氮氣下將m-氯過安息香酸(2.5當量)及二氯甲烷投入反應容器中,冷卻至0℃後緩緩滴入溶解於二氯甲烷之3,4-雙(丁烷-1-磺醯)四氫噻吩,再攪拌30分鐘。將飽和碳酸氫鈉水溶液加入反應液中,結束反應後以二氯甲烷萃取,再以飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和亞硫酸鈉水溶液及飽和食鹽水洗淨3次。以硫酸鈉酐乾燥後餾去溶劑,再以二氧化矽凝膠柱(乙酸乙酯)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例27]合成3,4-雙(丁烷-1-磺醯)二氫噻吩
氮氣下將3,4-雙(丁烷-1-磺醯)環亞碸烷及二氯甲烷投入反應容器中,3,4-雙(丁烷-1-磺醯)環亞碸烷溶解於二氯甲烷後,再投入乙酸酐(1.2當量)及甲烷磺酸(0.25當量)加熱回流20小時。將pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液加入反應液中,結束反應後以乙酸乙酯萃取,再以飽和食鹽水洗淨3次。以硫酸鈉酐乾燥後餾去溶劑,再以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=2:1)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例28]合成3-(丁烷-1-磺醯)噻吩
氮氣下將3,4-雙(丁烷-1-磺醯)環亞碸烷及二氯甲烷投入反應容器中,3,4-雙(丁烷-1-磺醯)環亞碸烷溶解於二氯甲烷後,再加入乙酸酐(1.2當量)及甲烷磺酸(0.25當量)加熱回流20小時。將碳酸鉀(1.2當量)加入反應液中,攪拌後過濾反應液,再以乙酸乙酯洗淨殘渣。由濾液餾去溶劑後,以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=2:1)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例29]合成3,4-雙(丁烷-1-磺醯)噻吩
氮氣下將3,4-雙(丁烷-1-磺醯)二氫噻吩及氯仿投入反應容器中,3,4-雙(丁烷-1-磺醯)二氫噻吩溶解於氯仿後,再加入氯化亞硫醯(3.0當量)加熱回流36小時。將pH調整為7之磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩衝液加入反應液中,結束反應後以乙酸乙酯萃取,再以飽和食鹽水洗淨有機層3次。以硫酸鈉酐乾燥後餾去溶劑,再以二氧化矽凝膠柱(己烷:乙酸乙酯=2:1)精製所得粗生成物,得生成物。
[實施例30]昇華(蒸鍍)試驗
將適量(半分)實施例21及22合成之磺醯噻吩化合物各自放入坩堝中,使用渦輪分子唧筒高真空減壓(0.5至2.5mPa)後,坩堝下以燈絲施加電壓加熱。以石英基板作為蒸鍍基板,使用水晶振動測定蒸鍍比率。
對每個錯合物以12A為開始,當蒸鍍速度不足時以每2分鐘增加0.5A條件增加電流量,使電流流至停止蒸鍍為止。開始蒸鍍時以蒸鍍速度0.02nm/sec對ITO基板進行蒸鍍,接著將速度安定為0.3-0.5mm/sec蒸鍍至膜厚計上最大900nm(實測300nm)後停止蒸鍍步驟。又膜厚之實測值如表5所示。
[實施例31]溶解性試驗
各自將50μl之四氫呋喃(THF)、甲苯、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、氯仿、乙酸乙酯及乙醇加入實施例21及22合成之磺醯噻吩化合物5mg中,25℃下以超音波確認溶解性。結束如表6所示,又溶解度以下列基準分類。
◎:以50μl溶解(濃度10%)○:以100μl溶解(濃度5%)△:以200μl溶解(濃度2.5%)×:既使500μl也不溶解(濃度1%以下)
[實施例32]
將經40分鐘臭氧洗淨後之ITO玻璃基板導入真空蒸鍍裝置內,依序蒸鍍實施例21合成之磺醯噻吩化合物、α-NPD、Alq3 、LiF、及Al。又各自以2×10 3 Pa以下之壓力進行蒸鍍,使膜厚各自為30nm、35nm、50nm、0.5nm及100nm。蒸鍍比率除去LiF為0.3至0.4nm/s、又LiF為0.02至0.04nm。蒸鍍步驟中之移動操作係於真空中進行。以有機EL發光效率測定裝置測定所得EL元件之特性,結果如表7所示。同樣地不放入實施例21合成之磺醯噻吩化合物製作之EL元件特性(比較例1)如表7所示。
[圖1]噻吩衍生物4b之循環伏安測量圖。
[圖2]噻吩衍生物4c之循環伏安測量圖。
[圖3]噻吩衍生物4d之循環伏安測量圖。
[圖4]噻吩衍生物4e之循環伏安測量圖。
[圖5]噻吩衍生物4f之循環伏安測量圖。
[圖6]噻吩衍生物4b聚合物之循環伏安測量圖。
[圖7]噻吩衍生物4c聚合物之循環伏安測量圖。
[圖8]噻吩衍生物4d聚合物之循環伏安測量圖。
[圖9]噻吩衍生物4e聚合物之循環伏安測量圖。
[圖10]噻吩衍生物4f聚合物之循環伏安測量圖。

Claims (45)

  1. 一種雙磺醯噻吩化合物,其特徵為,如式[1]所示, (式中,R1 及R2 各自獨立為鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之二烷氧基氧硼基;R3 及R3’ 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3’ 一起形成可受W取代之碳數1至3之伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基 胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或可受W’代之苯基;W’為碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基或碳數1至10之烷氧基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之雙磺醯噻吩化合物,其中R1 及R2 各自獨立為可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基。
  3. 如申請專利範圍第2項之雙磺醯噻吩化合物,其中W為可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基。
  4. 一種一磺醯噻吩化合物,其特徵為,如式[24]所示, (式中,R1 及R2 各自獨立為氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、二羥基氧硼基(Dihydroxyboryl)、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、 碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之二烷氧基氧硼基;R48 為碳數1至20烷基、碳數1至20鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基;R49 為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至10之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10三烷基矽烷基、碳數1至10烷基羰基、碳數1至10烷氧基羰基或可受W’代之苯基;W’為碳數1至10烷基、碳數1至10鹵烷基或碳數1至10烷氧基)。
  5. 如申請專利範圍第4項之一磺醯噻吩化合物,其中R1 及R2 各自獨立為可受W取代之苯基、可受W取代之 萘基、可受W取代之蒽基。
  6. 如申請專利範圍第5項之一磺醯噻吩化合物,其中W為可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基。
  7. 一種磺醯噻吩低聚化合物,其特徵為,如式[2]所示 [式中,R3 及R3’ 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3’ 一起形成可受W取代之碳數1至3伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;R5 及R6 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之噻嗯基;R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至10之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基 胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或可受W’代之苯基;W’為碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基或碳數1至10烷氧基;m、n及o各自獨立為0或1以上之整數,p為0或1以上之整數,且滿足m+n+o≧1,及1≦m+n+o+p≦50;Z為下列式[3]至[11]中所選出至少1種之2價有機基 (R8 至R30 各自獨立為氫原子、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述;R31 為氫原子、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之烷氧基或可受W’取代之苯基;W’同上述);Y1 及Y2 相互獨立為下列式[12]至[15]中所選出至少1種之1價有機基 (式中,R3 至R7 及Z同上述,Q為該磺醯噻吩低聚化合物 之兩末端,且相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之二烷氧基氧硼基;W同上述)]。
  8. 如申請專利範圍第7項之磺醯噻吩低聚化合物,其中Z為式[3]所示之2價有機基。
  9. 一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵為,如式[25]所示 [式中,R3 及R3’ 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3’ 一起形成可受W取代之碳數1至3伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;R5 及R6 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之噻嗯基;R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、 碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至10之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或可受W’取代之苯基;W’為碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基或碳數1至10之烷氧基;m”、n”及o”各自獨立為0或1以上之整數,p’為0或1以上之整數,且滿足m”+n”+o”≧1,及50<m”+n”+o”+p’<5000;Z為下列式[3]至[11]中所選出至少1種之2價有機基 (式中,R8 至R30 各自獨立為氫原子、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W同上述;R31 為氫原子、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之烷氧基或可受W’取代之苯基;W’同上述);Y1 及Y2 相互獨立為下列式[12]至[15]中所選出至少1種之1價有機基 (式中,R3 至R7 及Z同上述,Q為該磺醯噻吩低聚化合物之兩末端,且相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之三烷氧基氧硼基;W同上述)]。
  10. 如申請專利範圍第9項之磺醯噻吩聚合化合物,其中Z為式[3]所示之2價有機基。
  11. 一種磺醯噻吩低聚化合物,其特徵為,如式[16]所示 (式中,R3 及R3’ 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3’ 一起形成可受W取代之碳數1至3之伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;R5 及R6 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之 鹵烷基或可受W取代之噻嗯基;R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或可受W’取代之苯基;W’為碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基或碳數1至10之烷氧基;m’、n’及o’各自獨立為0或1以上之整數,且滿足2≦m’+n’+o’≦50;又該磺醯噻吩低聚化合物之兩末端相互獨立為,氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、 二羥基氧硼基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之二烷氧基氧硼基;W同上述)。
  12. 一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵為,如式[26]所示 (式中,R3 及R3’ 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、可受W取代之苯基、可受W取代之噻嗯基,或R3 及R3’ 一起形成可受W取代之碳數1至3之伸烷基、可受W取代之伸苯基、-(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -SO2 -(CH2 )q -;q為1至3之整數;R5 及R6 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之噻嗯基;R4 及R7 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數 1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、可受W’取代之二苯基胺基、可受W’取代之二萘基胺基、可受W’取代之二蒽基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-萘基胺基、可受W’取代之N-苯基-N-蒽基胺基、可受W’取代之N-萘基-N-蒽基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或可受W’取代之苯基;W’為碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基或碳數1至10之烷氧基;m'''、n'''及o'''各自獨立為0或1以上之整數,且滿足50<m'''+n'''+o'''<5000;又該磺醯噻吩聚合化合物之兩末端相互獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W取代之苯基、可受W取代之萘基、可受W取代之蒽基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、二羥基氧硼基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基錫烷基、碳數1至10之三烷基矽烷基或碳數1至10之二烷氧基氧硼基;W同上述)。
  13. 一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵係,將至少1種選自如申請專利範圍第7項及11項之磺醯噻吩低聚化合物中之化合物使用鹽酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸或對甲苯磺酸作為氧化劑進行電解氧化聚合,或使用過硫酸銨、四銨過氧化物、氯化鐵或硫酸鈰作為氧化劑進行化 學氧化聚合而得,其重量平均分子量為8,000~150,000。
  14. 一種磺醯噻吩聚合化合物之製造方法,其特徵為,將至少1種選自如申請專利範圍第7項及11項之磺醯噻吩低聚化合物中之化合物使用鹽酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸或對甲苯磺酸作為氧化劑進行電解氧化聚合,或使用過硫酸銨、四銨過氧化物、氯化鐵或硫酸鈰作為氧化劑進行化學氧化聚合。
  15. 一種磺醯噻吩聚合化合物,其特徵係,將至少1種選自如申請專利範圍第1項之雙磺醯噻吩化合物、如申請專利範圍第4項之一磺醯噻吩化合物或如申請專利範圍第7項及11項之磺醯噻吩低聚化合物中之化合物使用鎳錯合物作為觸媒進行觸媒聚合而得,其重量平均分子量為8,000~150,000。
  16. 一種磺醯噻吩聚合化合物之製造方法,其特徵為,將至少1種選自如申請專利範圍第1項之雙磺醯噻吩化合物、如申請專利範圍第4項之一磺醯噻吩化合物或如申請專利範圍第7項及11項之磺醯噻吩低聚化合物中之化合物使用鎳錯合物作為觸媒進行觸媒聚合。
  17. 一種磺醯噻吩化合物之製造方法,其特徵為,存在氧化劑及金屬觸媒下使式[17] (式中,R36 及R37 各自獨立為氫原子、氰基、可受W”取代之苯基、羥基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之一烷基胺基或碳數1至10之二烷基胺基;R38 為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W”取代之苯基;R39 為-S-R40 ;R40 為氫原子、碳數1至20之烷基或可受W”取代之苯基;W”為氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)所示烷硫基噻吩化合物反應,製造式[18] (式中,R36 、R37 及R38 同上述;R41 為-S(O)2 -R40 ;W”及R40 同上述)所示之磺醯噻吩化合物。
  18. 如申請專利範圍第17項的磺醯噻吩化合物之製造方法,其中金屬觸媒為釕觸媒、鈦觸媒及鋁觸媒中所選出 之至少1種。
  19. 一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如下列式[19]所示 (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R42 及R43 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)。
  20. 一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[20]所示 (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R44 及R45 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之苯基;R46 及R47 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)。
  21. 一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[21]所示, (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R44 及R45 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之苯基;R46 及R47 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)。
  22. 一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[22]所示 (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R44 及R45 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之苯基;R46 及R47 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)。
  23. 一種磺醯聯二噻吩化合物,其特徵為,如式[23]所示 (式中,X為-S-或-S(O)2 -;R44 及R45 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或可受W取代之苯基;R46 及R47 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基或可受W取代之苯基;W為鹵原子、氰基、硝基、羥基、巰基、胺基、甲醯基、羧基、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基、碳數1至20之烷基硫基、碳數1至10之一烷基胺基、碳數1至10之二烷基胺基、碳數1至10之三烷基矽烷基、碳數1至10之烷基羰基、碳數1至10之烷氧基羰基或苯基)。
  24. 如申請專利範圍第20~23項任一項之磺醯聯二噻吩化合物,其中,前述R44 及R45 各自獨立為碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基或苯基。
  25. 如申請專利範圍第20~23項任一項之磺醯聯二 噻吩化合物,其中,前述R46 及R47 各自獨立為氫原子、碳數1至20之烷基、碳數1至20之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基或可受W取代之苯基。
  26. 一種3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物之製造方法,其特徵為,使式[30] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10之烷基或碳數1至10之鹵烷基;R52 為氫原子、碳數1至10之烷基或可受W”取代之苯基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基或苯基)所示雙磺醯丁二烯化合物與硫化金屬反應,製造式[31] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物之方法。
  27. 一種3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物之製造方法,其 特徵為,使式[31] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10之烷基或碳數1至10之鹵烷基;R52 為氫原子、碳數1至10之烷基或可受W”取代之苯基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基或苯基)所示3,4-雙磺醯四氫噻吩化合物,與有機氧化劑反應,製造式[32] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物之方法。
  28. 一種3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物之製造方法,其特徵為,存在有機酸觸媒下使式[32] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10之烷基或碳數1至10之鹵烷基;R52 為氫原子、碳數1至10之烷基或可受W”取代之苯基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基或苯基)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物,與有機酸酐反應,製造式[33] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物。
  29. 一種3-磺醯噻吩化合物之製造方法,其為,存在有機酸觸媒下使式[32] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10之烷基或碳數1至10之鹵烷基;R52 為氫原子、碳數1至10之烷基或可受W”取代之苯基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基或苯基)所示3,4-雙磺醯環亞碸烷化合物,與有機酸酐反應後以鹼脫離,製造式[34] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示3-磺醯噻吩化合物之方法。
  30. 一種3,4-雙磺醯噻吩化合物,其特徵為,以無機氧化劑使式[33] (式中,R50 及R51 各自獨立為氫原子、鹵原子、氰基、可受W”取代之苯基、碳數1至10之烷基或碳數1至10之鹵烷基;R52 為氫原子、碳數1至10之烷基或可受W”取代之苯基;W”為鹵原子、氰基、硝基、碳數1至10之烷基、碳數1至10之鹵烷基、碳數1至10之鏈烯基、碳數1至10之炔基、碳數1至10之烷氧基或苯基)所示3,4-雙磺醯二氫噻吩化合物氧化,製造式[35] (式中,R50 、R51 及R52 同上述)所示3,4-雙磺醯噻吩化合物。
  31. 一種電池用活物質,其特徵係由,如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  32. 一種電極材料,其特徵係由,如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合 化合物中所選出的至少1種所形成。
  33. 一種有機電激發光材料,其特徵係由,如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  34. 一種p型半導體,其特徵係由,以氧化劑或電氣化學性摻雜使如申請專利範圍第2至4項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第5項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種氧化而形成。
  35. 一種n型半導體,其特徵係由,以還原劑或電氣化學性摻雜使如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種還原而形成。
  36. 一種半導體元件,其特徵係由,使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  37. 一種有機電激發光元件,其特徵係由,使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  38. 一種全固體有機太陽電池,其特徵係由,使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚 化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  39. 一種色素增敏太陽電池,其特徵係由,使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  40. 一種電容器電極,其特徵為,含有如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種而形成。
  41. 一種執行器,其特徵係由,使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  42. 一種電容器用固體電解質,其特徵為,含有如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種。
  43. 一種天線材料,其係由,如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  44. 一種傳感器,其特徵係使用如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請 專利範圍第9、10及12項中任何1項之磺醯噻吩聚合化合物中所選出的至少1種所形成。
  45. 一種燃料電池分離器,其特徵係含有如申請專利範圍第7、8及11項中任何1項之磺醯噻吩低聚化合物,與如申請專利範圍第9、10及12項中任何1種之磺醯噻吩聚合化合物中所選出之至少1種。
TW095129228A 2005-08-18 2006-08-09 Thiophene compound having sulfonyl group and method for producing the same TWI429633B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005237026 2005-08-18
JP2006112269 2006-04-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200745077A TW200745077A (en) 2007-12-16
TWI429633B true TWI429633B (zh) 2014-03-11

Family

ID=37214909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095129228A TWI429633B (zh) 2005-08-18 2006-08-09 Thiophene compound having sulfonyl group and method for producing the same

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8008425B2 (zh)
EP (1) EP1916244B1 (zh)
JP (3) JP5170386B2 (zh)
KR (2) KR101484741B1 (zh)
CN (1) CN101282959B (zh)
CA (2) CA2813757C (zh)
TW (1) TWI429633B (zh)
WO (1) WO2006115305A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100991416B1 (ko) * 2007-12-31 2010-11-03 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN101597279B (zh) * 2008-06-03 2011-06-15 中国科学院化学研究所 一种聚噻吩类化合物及其中间体与它们的制备方法及在太阳能电池中的应用
WO2011072435A1 (zh) * 2009-12-14 2011-06-23 海洋王照明科技股份有限公司 含噻吩有机光电材料、其制造方法和太阳能电池器件
WO2012002246A1 (ja) * 2010-07-02 2012-01-05 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機光電変換素子およびそれを用いた太陽電池
WO2012039425A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 株式会社クラレ ペースト及びその塗膜を電解質膜や電極膜とする高分子トランスデューサ
JP5735831B2 (ja) * 2010-10-07 2015-06-17 住友化学株式会社 含カルコゲン縮合多環式化合物の製造方法
US11605813B2 (en) * 2019-06-05 2023-03-14 Enevate Corporation Silicon-based energy storage devices with functional terthiophene compound or thiophene oligomer compound containing electrolyte additives
JP2012153847A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Jsr Corp 新規高分子化合物及びその中間体
CN103897152A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 海洋王照明科技股份有限公司 含噻吩并噻吩单元的聚合物及其制备方法和太阳能电池器件
WO2016027704A1 (ja) * 2014-08-19 2016-02-25 株式会社リコー ポリチオフェン誘導体、二次電池用正極活物質、及び二次電池
JP2015061903A (ja) * 2013-08-19 2015-04-02 株式会社リコー ポリチオフェン誘導体、二次電池用正極活物質、二次電池
JP5994753B2 (ja) * 2013-08-19 2016-09-21 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、それに用いる蛍光発光性化合物、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を具備する照明装置及び表示装置
JP6256485B2 (ja) * 2014-01-28 2018-01-10 株式会社リコー ポリチオフェン誘導体、その製造方法、二次電池用正極活物質、及び二次電池
JP6800568B2 (ja) * 2015-09-08 2020-12-16 国立大学法人千葉大学 金属光沢膜を製造する方法。
GB2544495B (en) * 2015-11-17 2018-12-05 Nexeon Ltd Surface modified electrochemically active material
KR101722494B1 (ko) 2016-04-26 2017-04-03 연세대학교 산학협력단 싸이오펜 유도체 및 이의 제조방법
CN108570141B (zh) * 2018-03-06 2021-05-14 华南理工大学 一种含烷羰基联噻吩的共轭聚合物及其制备方法与应用
CN110224140A (zh) * 2019-05-22 2019-09-10 华中科技大学 一种有机电极材料及其应用以及相应电池器件
CN114736356B (zh) * 2022-05-09 2024-01-30 陕西师范大学 用于光催化分解水制氢的二苯并稠二萘基聚合物光催化剂及其制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356429A (en) 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
JPS585362A (ja) 1981-07-01 1983-01-12 Mitsubishi Chem Ind Ltd ポリエステル繊維用ジスアゾ染料
DE3507421A1 (de) 1985-03-02 1986-09-04 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Thiophenderivate
DE4317010A1 (de) 1993-05-17 1994-11-24 Zipperling Kessler & Co Dispergierbares intrinsisch leitfähiges Polymer und Verfahren zu dessen Herstellung
CA2201478A1 (en) 1995-08-02 1997-02-13 J. Uriach & Cia S.A. New carboxamides with antifungal activity
JP3624554B2 (ja) * 1996-06-27 2005-03-02 松下電器産業株式会社 オリゴチオフェン重合体及びその製造方法
JP2000026421A (ja) 1998-01-29 2000-01-25 Kumiai Chem Ind Co Ltd ジアリ―ルスルフィド誘導体及び有害生物防除剤
JP4282048B2 (ja) 2000-01-20 2009-06-17 エーザイ・アール・アンド・ディー・マネジメント株式会社 新規ピペリジン化合物およびその医薬
US6784192B2 (en) 2000-01-20 2004-08-31 Eisai Co., Ltd. Piperidine compound and pharmaceutical composition thereof
FR2805810B1 (fr) 2000-03-03 2002-04-26 Aventis Pharma Sa Compositions pharmaceutiques contenant des derives de 3- amino-azetidine, les nouveaux derives et leur preparation
US6566356B2 (en) 2000-03-03 2003-05-20 Aventis Pharma S.A. Pharmaceutical compositions containing 3-aminoazetidine derivatives, novel derivatives and their preparation
JP3377494B2 (ja) * 2000-03-13 2003-02-17 科学技術振興事業団 ポリチオフェンラダー化合物とその製造法
DE10058116A1 (de) 2000-11-22 2002-05-23 Bayer Ag Polythiophene
ES2200617B1 (es) 2001-01-19 2005-05-01 Almirall Prodesfarma, S.A. Derivados de urea como antagonistas de integrinas alfa 4.
JP4511782B2 (ja) * 2001-11-20 2010-07-28 三井化学株式会社 全フッ素化芳香族基を有する複素環式化合物、および該化合物を用いた電子写真感光体、電子写真装置、有機電界発光素子
KR100936426B1 (ko) * 2001-12-04 2010-01-12 아그파-게바에르트 폴리티오펜 또는 티오펜 공중합체의 수성 또는 비수성의용액 또는 분산액을 제조하는 방법
US7141644B2 (en) 2002-01-11 2006-11-28 Xerox Corporation Polthiophenes and devices thereof
KR100543121B1 (ko) * 2002-12-06 2006-01-31 나노캠텍주식회사 전도성 고분자 폴리티오펜의 제조방법
DK1578740T3 (da) 2002-12-27 2007-07-30 Lundbeck & Co As H 1,2,4-triaminobenzenderivater, der er egnede til behandling af lidelser i centralnervesystemet
WO2004063179A1 (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Eli Lilly And Company Substituted arylcyclopropylacetamides as glucokinase activators

Also Published As

Publication number Publication date
CA2813757A1 (en) 2006-11-02
JP2013056906A (ja) 2013-03-28
EP1916244A1 (en) 2008-04-30
KR101440409B1 (ko) 2014-09-15
KR101484741B1 (ko) 2015-01-21
CA2813757C (en) 2014-04-08
CA2619594C (en) 2014-04-08
JPWO2006115305A1 (ja) 2008-12-18
KR20130111637A (ko) 2013-10-10
CN101282959A (zh) 2008-10-08
JP2013063977A (ja) 2013-04-11
JP5170386B2 (ja) 2013-03-27
US8008425B2 (en) 2011-08-30
EP1916244B1 (en) 2013-12-04
KR20080038228A (ko) 2008-05-02
US20090127491A1 (en) 2009-05-21
CA2619594A1 (en) 2006-11-02
JP5590093B2 (ja) 2014-09-17
JP5590094B2 (ja) 2014-09-17
CN101282959B (zh) 2013-04-17
TW200745077A (en) 2007-12-16
EP1916244A4 (en) 2010-08-04
WO2006115305A1 (ja) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI429633B (zh) Thiophene compound having sulfonyl group and method for producing the same
JP5778162B2 (ja) N型材料および有機電子デバイス
JP4931118B2 (ja) フッ素化シクロペンタン環と芳香環との縮合したユニットを含む重合体、並びにこれを用いた有機薄膜及び有機薄膜素子
WO2007099808A1 (ja) スルホン酸エステル化合物およびその利用
JP6601397B2 (ja) フッ素原子含有重合体及びその利用
Somasundaram et al. Triphenylamine and benzothiadiazole-based DA-A’and A’-ADDA-A’type small molecules for solution-processed organic solar cells
JP2007045817A (ja) 低分子共役窒素化合物並びにこれを用いた有機薄膜トランジスタ、有機太陽光電池および有機電界発光素子
CN116472796A (zh) 新的化合物和包含其的有机发光器件
CN116783206A (zh) 新的化合物和包含其的有机发光器件
CN101591531A (zh) 萘并噻二唑发光中心的溶液加工高效率红光电致发光材料
JP6945841B2 (ja) 近赤外吸収スクアリリウム誘導体、及びそれを含む有機電子デバイス
JP2007302729A (ja) 電荷輸送材料
WO2011102390A1 (ja) 芳香族化合物、及びこれを用いた有機薄膜、並びにこの有機薄膜を備える有機薄膜素子
JP2019073468A (ja) 化合物、有機半導体材料、有機半導体素子、有機太陽電池及び有機トランジスタ
KR20100113670A (ko) 플러렌 유도체와 이의 제조방법
CN116888131A (zh) 新的化合物和包含其的有机发光器件
CN116583528A (zh) 新的化合物和包含其的有机发光器件
KR20210022421A (ko) 유기 발광 소자
Emmy Fadhiza Synthesis, characterization and structures-property investigations on a series of carbazole thiophene derivatives/Emmy Fadhiza Damit
Damit Synthesis, Characterization and Structures-Property Investigations on a Series of Carbazole Thiophene Derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees