WO2002088202A1 - Polymere presentant une propriete optique unique et monomere polymerisable associe - Google Patents

Polymere presentant une propriete optique unique et monomere polymerisable associe Download PDF

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WO2002088202A1
WO2002088202A1 PCT/JP2002/004120 JP0204120W WO02088202A1 WO 2002088202 A1 WO2002088202 A1 WO 2002088202A1 JP 0204120 W JP0204120 W JP 0204120W WO 02088202 A1 WO02088202 A1 WO 02088202A1
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polymer
compound
group
aromatic
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PCT/JP2002/004120
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tamaki Nakano
Original Assignee
Japan Science And Technology Corporation
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/32Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing two or more rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients

Definitions

  • the present invention relates to a novel ⁇ molecular compound and a polymerizable monomer used for the synthesis of the polymer compound, particularly, from C, H and / or C, H, X (X is a hetero atom) in a side chain.
  • Novel polymer compound that has a functional group containing a cyclic portion having an aromatic character hereinafter, referred to as an aromatic ring
  • the present invention relates to a composition containing the polymer compound, and a polymerizable monomer used for synthesizing the polymer compound.
  • the heterocyclic ring that forms the base of DNA strongly absorbs ultraviolet light (around 26 O mm), while 2 It is known that the heterocycles of bases are stacked in a heavy helix (stack structure), and the light-color effect of reducing light absorption is known.
  • Japanese Patent No. 2659245 by polymerizing a methacrylate having a triphenylmethyl group as an ester group, a polymer having a functional group having an aromatic ring in a side chain is obtained. It was known that it could be obtained.
  • the present inventor has studied the optical properties of a polymer containing dibenzofulvene, and as a result, it has been found that when a dibenzofulvene having a substituent is used, the obtained molecule has improved solubility and a certain aromatic ring.
  • a certain polymer compound having a group having a side chain in the side chain has a unique optical property suggesting its applicability as an ultraviolet transmitting material, an electroluminescent material, a laser material, or the like; and
  • the present inventors have found that a composition in which an electron-accepting compound or an electron-donating compound is added to a compound can serve as a charge-transporting material, and arrived at the present invention.
  • a first object of the present invention is to provide a polymer compound having a stable stack structure and exhibiting a large light-color effect, which is useful as a light-resistant polymer material or an ultraviolet-transmissive material.
  • a second object of the present invention is to contain a polymer compound exhibiting high efficiency excimer light emission and emitting light in the ultraviolet region to the blue region, which can be applied as an electroluminescent material or a laser light emitting material, and which has specific optical characteristics. Decide to provide the composition.
  • a third object of the present invention is to provide a charge transport material having high charge mobility.
  • a fourth object of the present invention is to provide a polymerizable monomer for use as a raw material of the polymer compound. Disclosure of the invention
  • the above-mentioned objects of the present invention are as described below.
  • Ar is an aromatic ring
  • R 1 and R 2 are substituents
  • R 5 and R 6 are hydrogen atoms
  • m is an integer of 2 or more.
  • the number average molecular weight of the polymer compound of the present invention is preferably from 250 to 10,000, more preferably from 250 to 5,000.
  • the molar extinction coefficient of the polymer compound caused by the aromatic ring is preferably at least 40% smaller than the molar extinction coefficient of the polymerizable monomer caused by the aromatic ring.
  • FIG. 1 is a light absorption spectrum of a polymer compound obtained in the example.
  • A shows the case where fluorene was measured
  • B shows the case where a fluorene dimer was measured
  • C shows the case where a THF solution of fluorene trimer to 17-mer was measured.
  • FIG. 2 is a fluorescence spectrum of the polymer compound obtained in the example.
  • FIG. 3 is a diagram showing a single crystal structure of DBF hexamer. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the functional group containing an aromatic ring composed of C and H means a functional group composed of one or more benzene rings such as a phenyl group and a naphthyl group, and a cyclic hydrocarbon group such as fluorene.
  • a functional group having an attached structure, or a functional group in which a substituent is introduced into these aromatic rings, and a functional group containing an aromatic ring composed of C, H, and X is the aromatic group composed of the above C and H This is the case where an aromatic ring consisting of C, H and a hetero atom is introduced instead of a ring or a cyclic hydrocarbon group.
  • the hetero atom may be directly included as an atom forming a ring, or may be introduced as a substituent of a ring or the like so as to form a conjugated system with the ring.
  • the aromatic ring consisting of C and H and C
  • An aromatic ring composed of H and a hetero atom may be simultaneously contained.
  • the polymer of the present invention can easily take a stack structure in which aromatic rings are stacked on each other.
  • a particularly preferred aromatic ring in the present invention is a fluorene ring.
  • a substituent can be appropriately introduced into this fluorene ring.
  • the stack structure means a structure in which the aromatic rings in the functional groups of the side chains are stacked.
  • the distance between the aromatic rings in the polymer compound of the present invention is preferably 0.5 nm or less.
  • the distance between the aromatic rings depends on the degree of polymerization of the polymer compound.
  • the degree of polymerization is preferably 4 or more from the viewpoint of giving excimer emission characteristics.
  • the degree of polymerization is 4 or less, the compound may emit light at the same emission wavelength as that of the polymerizable monomer in addition to excimer light emission. Therefore, the polymer compound of the present invention includes oligomers in addition to ordinary polymers.
  • the molecular weight of the polymer compound of the present invention needs to be 250 to 1,000,000, but considering the ease of production, it may be 250 to 10,000,000. It is preferably 250 to 5,000 in consideration of ease of handling as a polymer compound and luminescence characteristics.
  • an electron-accepting compound or an electron-donating compound is added to the polymer compound of the present invention in order to facilitate or stabilize the above-mentioned aromatic ring stack structure or to increase the interaction between aromatic rings.
  • Composition containing Preferably.
  • the electron donating compound means a compound having a lower ionization potential than the polymer compound of the present invention, and specific examples thereof include hexamethylbenzene, an alkali metal, an ammonium ion, and a And the like.
  • the polymerizable monomer for obtaining the polymer compound of the present invention at least one polymerizable monomer containing an aromatic ring composed of C and H or C, H, and X is required. If necessary, the above polymerizable monomer containing no aromatic ring may be used in combination.
  • a polymerizable monomer represented by the following general formula (1) is preferably used as the polymerizable monomer containing an aromatic ring composed of C and H or C, H, and X.
  • R 1 R 2 , R 3 and R 4 are substituents, for example, a hydrogen atom.
  • is a group selected from the group of R, which may be the same or different, but it is preferable that not all be hydrogen atoms at the same time.
  • X 1 is none (both atoms are directly connected), CH 2 —,
  • CH 9 -CH 9 --CH C H- COS, o
  • — S i (R) (R ′) —, _NR—, and 1 N (COR) — are preferably selected.
  • 15 and 1 ⁇ 6 are preferably groups selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group, a CN, and an ester group, and these may be the same or different.
  • R and R ′ are H or an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms.
  • the dotted lines ⁇ Ar and ' ⁇ ⁇ r 2 ⁇ are cyclic portions showing aromaticity, and may be a hetero ring containing a hetero atom X 2 .
  • Ar 1 ⁇ and Ar 2 ⁇ may be the same or different.
  • N, 0, S, S i, G e, S n, P b, P, As, S b, B i, S e, and T e can be mentioned.
  • N, O, S i and Ge are preferred, and particularly preferably N or O.
  • R ⁇ R 2 , R 3 , and R 4 are substituents, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, -OR, an aromatic group, — N RR, one SR or halogen, and all of R i to R 4 Are preferably not simultaneously hydrogen atoms.
  • R 5 and R 6 are a hydrogen atom, a linear alkyl group, an aromatic group, a CN, or an ester group, and n is 0, 1, or 2.
  • RR 2 , R 3 , and R 4 are substituents, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, one OR, an aromatic group, one N RR ′, _SR or halogen, and all of R i to R 4 are simultaneously Preferably, it does not become a hydrogen atom.
  • R 5 and R 6 are a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group, one CN, or an ester And n is 0, 1, or 2.
  • X 1 is one S—, one O—, one S i (R) (R ′) — or one NR, and R and R are H or an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms.
  • R ⁇ R 2 , R 3 , and R 4 are substituents, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, -OR, an aromatic group, — N RR, one SR or halogen, and all of 1 to R 4 are They do not become hydrogen atoms at the same time.
  • R 5 and R 6 are a hydrogen atom, a linear alkyl group, an aromatic group, one CN, or an ester group, and n is 0, 1, or 2.
  • dibenzofulvenes are particularly preferred.
  • R ⁇ R 2 , R 3 and R 4 are substituents, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, one OR, an aromatic group, — NRR ', one SR, halogen ⁇
  • R and R are H or an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms.
  • R ] and R 2 are —CsHu R and R 3 and R 4 are hydrogen atoms; R 1 and R 2 are —C 12 H 25 and R 3 and R 4 are hydrogen atoms; RR 2 There - If C 18 H 37 with R 3, R 4 is a hydrogen atom, RR 2 is - C (0) C 4 H g in R 3, R 4 is a hydrogen atom, and, RR 2 is one C (O) C t, R 3, R 4 in H 2 3 that is a combination of hydrogen atoms, particularly preferred from the viewpoint of obtaining excellent high molecular compound solubility.
  • the essential component a polymerizable monomer containing an aromatic ring composed of C and H or C, H, X can be prepared by the method described in Bull. Chera. Soc. Jpn., 59, 97-103 (1986). Can be obtained by That is, for example, when the aromatic ring is a fluorene ring, after oxidizing the C r 0 3 fluorene derivative can be obtained by reacting ⁇ Itsuti human reagents.
  • R 1 is an R 2, R 3, a method of introducing a carbonylation Le group R 4, for example using Friedel-one-Crafts reaction, full orange or the like in the presence of A1 C 13 and CS 2
  • the compound can be obtained by reacting a compound obtained by reacting the compound with a valeroyl-aqueous mouth with paraformaldehyde in the presence of a base such as n-BuLi, and then reacting with t-Bu0K.
  • an alkyl group for example, using free de Luke Rafu' reaction, is reacted with fluorene and the presence of a compound analogous (hereinafter referred to as fluorene and the like) and the Bareroiruku port Lai de A1C1 3 and CS 2
  • fluorene and the like a compound analogous
  • the resulting compound is heated at 130 ° C. for 2 hours in the presence of hydrazine ′ monohydrate and polyethylene glycol.
  • KOH was added and the compound obtained by heating at 200 ° C for 3 hours was added.
  • Groups that can be introduced by this method include alkyl groups, aromatic groups, CN, and esters. And the like.
  • R 5 and R 6 are not hydrogen atoms because the stability of the resulting monomer is improved.
  • Preferred combinations of R 5 and R 6, an ester group and an ester group, Shiano group and Shiano group, an aromatic group and an aromatic group, Ru and the like and alkyl groups can be mentioned.
  • As the alkyl group a linear alkyl group is particularly preferred.
  • the starting material corresponding to each X 1 is appropriately selected, for example, starting from an anthracene with dihydric mouth. It can be easily obtained by carrying out the same reaction as in the case of the above.
  • radical polymerization initiator those capable of initiating radical polymerization by light irradiation or compounds capable of generating radicals by heating may be used. In particular, those capable of initiating radical polymerization by light irradiation are preferable.
  • S_phenyl benzoate, titanocene, and hydrogen abstraction type radical polymerization initiator include aromatic ketone, thioxanthone, benzyl and quinone derivative, and 3-ketocoumarin.
  • Complex radical polymerization initiators include organic peroxides and electron donating dyes.
  • the anion polymerization initiator used is an anion polymerization initiator composed of a counter ion such as an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium, and an anion such as carbon, nitrogen, oxygen, or sulfur. .
  • a counter ion such as an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium
  • an anion such as carbon, nitrogen, oxygen, or sulfur.
  • on-polymerization initiator for example, RMg X, R 2 Mg, RC a X, A 1 (C 2 H 5) 3, L i A l H 4, N a R, KR (R is Alkyl, aralkyl or aromatic groups having 1 to 50, preferably 1 to 20 carbon atoms, such as butyl, benzyl and phenyl groups.
  • (R 1 ) (R 2 ) NM R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 50 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms, aralkyl groups or aromatic groups M is a counter ion
  • an anionic polymerization initiator obtained from a secondary amine can also be used.
  • the polymer of the present invention can be polymerized using a polymerization method such as solid phase polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, seed emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization.
  • a polymerization method such as solid phase polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, seed emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization.
  • the polymerizable monomer of the present invention not only can at least one kind of the polymerizable monomer of the present invention be polymerized or copolymerized, but also it can be copolymerized with another monomer copolymerizable therewith.
  • urethane acrylate obtained by reacting a compound having an isocyanate group with a (meth) acrylic monomer having active hydrogen, and a compound having an epoxy group are converted to acrylic acid or (meth) acrylate having a hydroxyl group.
  • Epoxy ester compounds obtained by reaction with a lil monomer, etc .; Polyester / real acrylate; Alkylene glycol monoester obtained by reaction of alkylene glycol with ethylene glycol and propylene glycol with acrylic acid.
  • Other compounds having a radical polymerizable double bond include, for example, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, acrylate !, N-getylaminoethyl, N, t-butylaminoacrylate.
  • Aminoalkyl esters of acrylic acid such as noethyl; (meth) atalylonitrinole; butadiene; isoprene; vinyl chloride; vinylidene chloride; butyl acetate; bilketone; N-vinylpyrrolidone; (Meth) atalylamide; vinyl carbazole, etc .; divinylbenzene; ⁇ -methylstyrene, bininole tonolenene, chlorostyrene, t-butynolestyrene; methinorebininoleate Butyl ether monomers such as phenol, ethyl vinyl ether, and isoptinol butyl ether; fumaric acid; maleic acid; itaconic acid; phthalic acid; Nore; monoanolequinoleestenole of maleic acid, dianolequinoleestenole of maleic acid; monoalkyl ester of itaconic acid, dialkyl
  • the polymer compound of the present invention obtained as described above has an aromatic ring composed of C, H and Z or C, H, X in the side chain, and this aromatic ring easily has a stack structure. As a result, a light-color effect is produced, and the extinction coefficient due to the aromatic ring becomes 70% or less of the corresponding extinction coefficient of the polymerizable monomer used to introduce the aromatic ring. Therefore, the polymer compound of the present invention can be used as a UV-transmitting material and is useful as a light-resistant polymer material. In addition, there is a possibility of application as a laser material or an electroluminescent material using excimer light emission. In particular, since it is possible to emit excimer light in the blue to ultraviolet range, its industrial applicability is great.
  • Example 1 Example 1
  • Fluorene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 30.lg, A1C13 in a 3- liter 4-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a hydrogen chloride trap, which was purged with nitrogen after flame drying. 100 g (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 400 tnl of CS 2 were added and stirred. Next, valeroiruku mouth ride (Wako Pure Chemical Industries) 64ml Was slowly added dropwise over 30 minutes, and the reaction mixture was stirred at room temperature for 8 hours, and poured into a 2-liter Mayer flask containing ice with gentle stirring. Was stopped.
  • a 1-liter eggplant flask was equipped with a Dean-Stark trap with a reflux tube, and 30.4 g of the obtained compound 1, 44.2 ml of hydrazine monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical), and diethylene glycol 400 ml (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was added and heated at 130 ° C for 2 hours, and then 20.6 g of KOH (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was added and heated at 200 ° C for another 3 hours. After returning the reaction solution to room temperature, water was added to stop the reaction, and the organic layer was extracted twice with ether.
  • the ampoule replacing the atmosphere with nitrogen was vacuum dried, charged with a solution of Compound 4 was 0.4g dissolved in 8 ml of THF, one 7 8 ° After cooling to C, 1 / / 5 equal volume of 1 over 8 Compound 4 uLi was added and reacted for 24 hours. After the reaction was terminated by adding MeOH to stop the reaction, an equal amount of MeOH was added to the solution, and the resulting precipitate was collected by centrifugation (0.38 g). The polymer thus obtained is referred to as polymer 1. The number average molecular weight of this polymer 1 was 1,000 (Example 1).
  • polymer 1 The polymer synthesized in exactly the same manner as above is referred to as polymer-12.
  • the number average molecular weight of this polymer 2 was 2,000 (Example 2).
  • a polymer synthesized in exactly the same manner as in the case of the polymer 1 except that the amount of n—BuLi was added in 1/15 equivalent is referred to as a polymer 3.
  • the number average molecular weight of this polymer 3 was 3,000 (Example 3).
  • a polymer synthesized in exactly the same manner as in the case of the polymer 1 except that the amount of n—BuLi was added in an amount of 1 to 25 equivalents is referred to as a polymer 4.
  • the number average molecular weight of this polymer 4 was 5,000 (Example 4).
  • Polymer 7 The polymer synthesized in exactly the same manner as in the case of Polymer 5 except that 1/15 equivalent of n-BuLi was added is referred to as Polymer 7.
  • the number average molecular weight of Polymer 7 was 3,000. (Comparative Example 3).
  • a polymer synthesized in exactly the same manner as in the case of the polymer 5 except that the amount of n-BuLi was added in an amount of 125 equivalents is referred to as a polymer 8.
  • the number average molecular weight of this polymer 8 was 5,000 (Comparative Example 4).
  • Table 1 shows the results of the evaluation, in which the completely dissolved was evaluated as ⁇ , the one with a slight remaining undissolved as ⁇ , and the one with little dissolution as X.
  • the molar extinction coefficient was measured by measuring the absorbance of the THF solution at room temperature (see FIG. 1).
  • the emission spectrum of the THF solution was measured at room temperature using an excitation light of 267 nm (see FIG. 2).
  • 2,7-Di-t-butyldibenzophnoleben (499.6 mg, 1.7202 mmol), a solution of DBF in THF (0.87 M, 1.8 ml), and THF (3.9 ml) were placed in an ampoule that had been frame-dried and replaced with nitrogen.
  • the reaction mixture was cooled to ⁇ 78 ° C., and a hexane solution of n-BuLi (1.6 M, 0.05 ml) was added to initiate polymerization, followed by polymerization at ⁇ 78 ° C. for 24 hours. After 24 hours, MeOH (0.2 ml) was added to the reaction mixture at that temperature to terminate the polymerization.
  • the mixture was separated into a THF-insoluble matter (117.6 tng, 15%) and a soluble matter, and MeOH was added to the THF-soluble part to reprecipitate the MeOH-insoluble matter (156.Omg, 20% ) Got.
  • a Dean-Stark trap equipped with a reflux tube was attached to a 1-liter eggplant-shaped flask, and 2,7-di (1-oxopentinole) phnoleolene (30.4129 g, 91.0566 mmol), hydrazine monohydrate (44.2ral) , And diethylene glycol (400 ml) were added and heated at 130 ° C. Two hours later, KOH (20.5628 g) was added and heated at 200 ° C. After 3 hours, return the reaction solution to room temperature, add water, and remove the organic layer. Extracted twice with ether. The organic layer IN- HC1, saturated sodium hydrogen carbonate solution, then twice with water, and washed with saturated brine and dried over MgSO 4.
  • reaction mixture solution 2 liters of the iced Meyer poured Gently quenched using acetic acid Echiru was extracted twice, the organic layer was washed with saturated sodium hydrogen carbonate ⁇ anhydrous solution and saturated brine, and dried over anhydrous MgSO 4 The solution was filtered through celite and concentrated under reduced pressure to obtain a crude product (22.3459 g, brown solid), which was filtered by silica gel column chromatography (hexane) (17.2926 g). ), It was divided into EtOH soluble (1 6.9854 g) and insoluble (0.3072 g). .
  • the reaction mixture was placed in CDC1 3 was measured 1 H NMR, the solvent was then an internal standard determined a conversion of the monomers (monomer conversion: after 24 hours,> 99 ° /.). After polymerization at 78 ° C for 24 hours, methanol (1.0 ml) was added to the reaction mixture to terminate the polymerization. About 50 ml of THF was added to the reaction mixture, and the mixture was divided into THF-soluble matter (313 tng, 60 mg , 27% by subtracting the remainder of the initiator), and insoluble matter (] 64 mg, 73 ° /.).
  • the flight time was measured by irradiation with a loose laser beam (nitrogen, pulse width Ins, 150 ⁇ J). From the measurement results at room temperature, the Hall mobility was 1.02 ⁇ 1 ( ⁇ 4 It was decided.
  • Example 1 1 (conductivity: electrical resistance measurement).
  • a polymer insoluble in a solvent having a polymerization degree of about 20 or more and 2,4,7-trinitrofen orenmalononitrile (TNFMN) are kneaded using a mortar, and then formed into a film having a thickness of about 0.2 using a table press. It was compression molded. After fixing this on a glass plate using epoxy adhesive, an aluminum electrode with a width of 5 mm and a thickness of 1000 A is deposited at an electrode distance of 90 ⁇ m, and an AC voltage of 100 kHz and 10 mV is applied in places. Then, the electric conductivity was measured.
  • Example 1 2 Single crystal structure analysis: proof of ⁇ -stack structure. ⁇ Synthesis, isolation, preparation of single crystal, structural analysis of dibenzofulvene hexamer having a methyl group at the start end and an ethyl group at the stop end>
  • THF (33.1 ml) was placed in an ampoule that had been flame-dried and purged with dry nitrogen, and a methyllithium THF solution (1.0 M, 2 mi) was added at 178 ° C, followed by a THF solution of DBF (0.67 M). , 14.9 ml) was added dropwise to initiate polymerization.
  • the reaction mixture was placed in CDC1 3 ⁇ NMR was measured, the solvent was determined conversion of mode Nomar as a internal standard (monomer conversion: 84% after 48 hours). After polymerization at _78 ° C for 48 hours, iodized tan (2.0 ml, 25 mmol) was added to the reaction mixture to terminate the polymerization.
  • the polymer compound of the present invention can be used as a UV-transmitting material and is useful as a light-resistant high-molecular material.
  • a laser material or an electroluminescent material using excimer light emission there is a possibility of application as a laser material or an electroluminescent material using excimer light emission.
  • excimer light in the range from blue to ultraviolet, so that its industrial applicability is great.

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Description

明 細 書 特異な光特性を有する高分子化合物及びそれに用いる重合性単量体 技術分野
本発明は、 新規な卨分子化合物及び該高分子化合物の合成に使用する 重合性単量体に関し、 特に、 側鎖に C、 H及び 又は C、 H、 X ( Xは ヘテロ原子である) からなる芳香族性を有する環状部分 (以下芳香環と する) を含む官能基を有し、 スタ ック構造を取って淡色効果を示したり 、 効率の良いエキシマー発光を可能とする新規な高分子化合物、 該高分 子化合物を含有する組成物、 及び該高分子化合物の合成に使用する重合 性単量体に関する。 背景技術
W i l l i am Rhode a , JACS , 83, 3690 ( 196 1 )【こ fcるよう こ、 D N Aの塩 基を構成する複素環は紫外線の光 (2 6 O m m付近) を強く吸収する一 方、 2重らせんの中では塩基の複素環は積み重なり (スタック構造)、 光の吸収が減少するという淡色効果が知られている。 しかしながらこの ような高分子材料の合成は困難であり、 また、 光特性を制御する事も困 難である。 例えば、 特許第 2659245号明細書に記載されているように、 ト リ フエニルメチル基をエステル基と して持つメタク リル酸エステルを 重合することによって、 側鎖が芳香環を持つ官能基であるポリマーを得 ることができることが知られていた。 しかしながら、 この場合には側鎖 の官能基における芳香環同士が互いに平行となりえず、 十分に重なり合 つた構造を取ることが困難であるために、 光特性を発現させることは困 難であった。 また、 Yokoyama, M. Macromolecules, 8, (1975), 101¾. 1 tay a, A, Chem Phys lett 138, (1987) , 231 ίこあるよう ίこ、 ポリ (Ν—ピ'二ノレ力 ルバゾール) は、 側鎖が芳香環を持つ官能基であるポリマーであり、 フ ィルム状態では力ルバゾールエキシマーに由来する青色発光を示すこと が知られていた。 しかしながら、 このポリマーの側鎖にある官能基が安 定したスタック構造を取ることができないため、 効率の良いエキシマー 発光は起こらない。
また、 中野、 第 4 8回高分子討論会予稿集、 48(7), 1279 (1999)にあ るように、 ジベンゾフルベンが重合することは知られているが、 得られ る卨分子は溶解性や他の高分子との相溶性が劣る上、 その詳細な光特性 は知られていない。
本発明者は、 ジベンゾフルベンを含む高分子の光特性について研究し た結果、 置換基を有するジベンゾフルベンを使用した場合に得られる髙 分子は溶解性が改善されること、 及び、 一定の芳香環を有する基を側鎖 に有する一定の高分子化合物が、 紫外線透過材料、 電界発光材料、 或い はレーザー材料等としての応用可能性を示唆する特異な光特性を有する こと、 並びにこれらの高分子化合物に電子受容化合物又は電子供与性化 合物を添加した組成物が電荷輸送材料となり得ることを見出し、 本発明 に到達した。
従って本発明の第 1の目的は、 安定なスタック構造を取って大きな淡 色効果を示す、 耐光性高分子材料、 或いは紫外線透過材料として有用な 卨分子化合物を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 高効率なエキシマー発光を示し、 紫外線領域 から青色領域で発光する、 電界発光材料やレーザー発光材料として応用 可能な、 特異な光特性を有する高分子化合物を含有する組成物を提供す ることにめる。 本発明の第 3の目的は、 高い電荷移動度を有する電荷輸送材料を提供 することにある。
更に本発明の第 4の目的は、 上記高分子化合物の原料として使用する ための重合性単量体を提供することにある。 発明の開示
本発明の上記の諸目的は、 下記構造式 1で表される、 側鎖に Cと H及 び Z又は C、 H及びへテロ原子からなる芳香環を含む官能基を有すると 共に数平均分子量が 250〜1, 000 , 000の高分子化合物であって、 前記芳 香環に起因するモル吸光係数が、 前記芳香環を導入する為に用いられた 重合性単量体における該芳香環に起因するモル吸光係数より 3 0 %以上 小さいことを特徴とする、 特異な光特性を有する高分子化合物;少なく とも、 該高分子化合物と電子受容性化合物又は電子供与性化合物とから なる組成物;及び後記一般式 (1 ) で表されることを特徴とする、 上記 特異な光特性を有する高分子化合物の合成に使用される重合性単量体に よって達成された。
構造式 1
Figure imgf000005_0001
但し、 A rは芳香環、 R 1及び R 2は置換基、 R 5及び R 6は水素原子 、 アルキル基、 芳香族基、 一 C N及びエステル基の中から選択される基 、 Xはなし、 - CH2 -、_CH2- CH2_、- CH=CH-、-C ( = 0) -、 及びへテロ原子の 中から選択される何れかであり、 mは 2以上の整数である。
本発明の高分子化合物の数平均分子量は 250〜10 , 000であることが好 ましく、 特に 250〜5, 000であることが好ましい。 また、 芳香環に起因 する高分子化合物のモル吸光係数は、 重合性単量体における芳香環に起 因するモル吸光係数より 4 0 %以上小さいことが好ましい。 図面の簡単な説明
第 1図は実施例で得られた卨分子化合物の光吸収スぺク トルである。 図において、 Aはフルオレンを測定した場合、 Bはフルオレンの 2量体 を測定した場合であり、 Cはフルオレンの 3量体〜 1 7量体の T H F溶 液を測定した場合である。
第 2図は実施例で得られた高分子化合物の蛍光スぺク トルである。 第 3図は D B F 6量体の単結晶構造を表す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明における、 C、 Hからなる芳香環を含む官能基とは、 フエニル 基やナフチル基等の 1つもしくは複数のベンゼン環からなる官能基、 フ ルオレンのような環状炭化水素基に芳香環がついた構造を持つ官能基、 もしくは、 これらの芳香環に置換基を導入した官能基のことであり、 C 、 H、 Xからなる芳香環を含む官能基とは、 上記 C、 Hからなる芳香環 や環状炭化水素基の代りに C、 H及びへテロ原子からなる芳香環が導入 されている場合である。 ヘテロ原子は、 直接環を形成する原子と して入 つていても、 環と共役系を形成するように、 環の置換基等として導入さ れていても良い。 本発明においては、 上記 C、 Hからなる芳香環と C、 H及びへテロ原子からなる芳香環が同時に含まれていても良い。 何れに しても、 本発明の高分子の状態で芳香環が互いに積み重なるスタック構 造を取り易くなることが好ましい。 上記の観点から、 本発明において特 に好ましい芳香環はフルオレン環である。 このフルオレン環には適宜置 換基を導入することができる。 尚、 ここでスタック構造とは、 側鎖の官 能基中の芳香環同士が積層している構造を意味する。
このように芳香環同士が重なり合っている時は、 当然両芳香環同士が 相互作用する。 重なり合う芳香環の面間距離が小さい程上記相互作用は 大きくなり、 高分子化合物と しての光特性の特異性も増す。
例えば、 平面構造を取る芳香環の場合には、 その面間距離が 0 . 5 η m以下になった場合にお互いの電子同士が十分に相互作用することがで きる。 0 . 5 n m以上では、 その芳香環間でのエネルギー移動や電子移 動の効率が悪くなる。 従って、 本発明の高分子化合物における芳香環同 士の面間距離は 0 . 5 n m以下であることが好ましい。
上記芳香環の面間距離は、 高分子化合物の重合度にも依存する。 特に エキシマー発光特性を持たせるという観点から、 重合度は 4以上である ことが好ましい。 重合度が 4以下では、 エキシマー発光以外に重合性単 量体と同じ発光波長に発光を示すことがある。 従って、 本発明の高分子 化合物には、 通常のポリマーの他にオリゴマーも包含される。 このよう な重合度を考慮すると、 本発明の高分子化合物の分子量は 250〜1, 000, 000であることが必要であるが、 製造容易性も加味すると 250〜 1 0 , 000 であることが好ましく、 高分子化合物と しての取り扱い容易性や発光特 性をも考慮すると 250〜5, 000であることが好ましい。
本発明においては、 上記芳香環のスタック構造を取り易く したり安定 化させ、 或は芳香環同士の相互作用を大きくする為に、 本発明の高分子 化合物に電子受容性化合物又は電子供与性化合物を添加した組成物とす ることが好ましい。
上記の電子受容性化合物とは、 本発明の高分子化合物より電子親和力 の強い化合物を意味し、 その具体例としては、 例えば、 I 2、 B r 2、 C 12、 I C 1 、 I C 13、 I B r、 I F等のハロゲン類、 B F3、 P F5 、 A s F5、 S b F5、 S O3、 B B r5、 B F4-、 P F6-、 A s F6-、 S b F6-、 C 1 04-等のルイス酸、 HN03、 H2S04、 HC104、 HF、 HC1、 FS03H、 CFS03H等のプロ トン酸、 FeCl3、 MoClい WC1い SnClい MoF5、 FeOCl、 RuFい TaBrい Snlい LnCl3 (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm)等の遷移金 属ハロゲン、 9-フルォレニリデンァセトニトリル、 9-フルォレニリデンマロ エトリル、 2, 4, 7—トリ-トロ— 9—フルォレニリデンァセトニトリノレ、 2, 4, 7 -ト リエトロ- 9-フルォレニリデンマロ二トリノレ、 o-ジニトロベンゼン、 m - ジェ トロベンゼン、 p -ジニ トロベンゼン、 2, 4, 7-トリニ トロベンゼン 、 2, 4, 7_トリニ トロ トルェン、 T CNQ、 T CNE、 DD Q等が挙げ られる。
また、 前記電子供与性化合物とは、 本発明の高分子化合物よりイオン 化ポテンシャルの小さい化合物のことを意味し、 その具体例としては例 えば、 へキサメチルベンゼン、 アルカリ金属、 アンモニゥムイオン、 ラ ンタノィ ドなどが挙げられる。
本発明の高分子化合物を得るための重合性単量体としては、 Cと H又 は C、 H、 Xからなる芳香環を含む重合性単量体の少なく とも 1種が必 要であり、 必要に応じて、 上記芳香環を含まない重合性単量体を併用し ても良い。 Cと H又は C、 H、 Xからなる芳香環を含む重合性単量体と しては、 下記一般式 ( 1) で表される重合性単量体を使用することが好 ましい。 R
Figure imgf000009_0001
但し、 R1 R 2、 R3、 R4は置換基であって、 例えば、 水素原子. アルキル基、 — OR、 芳香族基、 — NRR'、 — S R、 ハロゲン
0 0
II II
C一 R 、 一〇一 P一 〇 R,
II
〇 R の群のなかから選択された基であり、 これらは同一であっても異なって も良いが、 全てが同時に水素原子とはならないことが好ましい。
また、 X1は、 なし (両端の原子が直結している)、 一 CH2—、
CH9-CH9- - C H= C H- C O S一、 o
— S i (R) (R ') ―、 _NR—、 及び一 N (COR) —から選択され る何れかであることが好ましい。 1 5及び1^6は、 水素原子、 アルキル 基、 芳香族基、 一 CN、 エステル基の群から選択される基であることが 好ましく、 これらは同一であっても異なっていても良い。 尚、 R及び R ' は H又は炭素数 1〜 50のアルキル基である。 また、 点線部分の · · · A r り及び ' · ·Α r 2 · · ·は芳香族性を示す環状部分であり、 ヘテロ 原子 X 2を含むヘテロ環であっても良い。 また、 · · · A r 1 · · ·と · · · A r 2 · ·.は同一であっても異なっていても良い。 上記 X 2の例としては、 N、 0、 S、 S i、 G e、 S n、 P b、 P、 A s、 S b、 B i、 S e、 T eを挙げることができるが、 本発明においては N、 O、 S i、 G eが 好ましく、 特に N又は Oであることが好ましい。
本発明においては、 上記重合性単量体の中でも、 特に、 下記式で表さ れるものが好ましい。
Figure imgf000010_0001
R \ R 2、 R3、 R 4は置換基であり、 例えば、 水素原子、 アルキル基 、 -OR, 芳香族基、 — N RR,、 一 S R又はハロゲンであり、 R i〜 R4の全てが同時に水素原子とはならないことが好ましい。 但し、 R 5 及び R 6は、 水素原子、 直鎖アルキル基、 芳香族基、 一 CN、 又はエス テル基であり、 nは 0、 1、 又は 2である。
Figure imgf000010_0002
R R2、 R3、 R4は置換基であって、 例えば水素原子、 アルキル基 、 一 OR、 芳香族基、 一N RR '、 _ S R又はハロゲンであり、 R i〜 R4の全てが同時に水素原子とはならないことが好ましい。 但し、 R 5 及び R 6は、 水素原子、 アルキル基、 芳香族基、 一 CN、 又はエステル 基であり、 nは 0、 1、 又は 2である。
また、 X 1は、 一 S―、 一 O—、 一 S i (R) (R ') —又は一 NR であり、 R及び R, は H又は炭素数 1〜 5 0のアルキル基である。
Figure imgf000011_0001
R \ R2、 R3、 R4は置換基であって、 例えば水素原子、 アルキル基 、 -OR, 芳香族基、 — N RR,、 一 S R又はハロゲンであり、 1〜 R4の全てが同時に水素原子となることはない。 但し、 R5及び R6は、 水素原子、 直鎖アルキル基、 芳香族基、 一 CN、 又はエステル基であり 、 nは 0、 1、 又は 2である。
これらの中でも、 特に下記ジベンゾフルベンが好ましい。
Figure imgf000011_0002
R \ R2、 R 3、 R4は置換基であって、 例えば水素原子、 アルキル 基、 一 OR、 芳香族基、 — NRR'、 一 S R、 ハロゲン 〇
II
C一 R 、 一〇一 OR'
が挙げられる。 尚、 R及び R,は H又は炭素数 1〜 5 0のアルキル基で ある。
また、 R ]、 R 2が— CsHu Rで R3、 R4が水素原子である場合、 R 1 、 R2がー C 12H25で R3、 R4が水素原子である場合、 R R 2が - C18H37で R 3、 R 4が水素原子である場合、 R R 2が- C(0)C4Hgで R 3 、 R4が水素原子である場合、 及び、 R R2が一 C (O) C t , H 2 3 で R 3、 R4が水素原子の組み合わせであることが、 溶解性に優れた高 分子化合物を得る観点から特に好ましい。
必須成分である、 Cと H又は C、 H、 Xからなる芳香環を含む重合性 単量体は、 Bull. Chera. Soc. Jpn., 59, 97-103 ( 1986)に記載されて いる方法によって得ることが出来る。 即ち、 例えば芳香環がフルオレン 環である場合には、 フルオレン誘導体を C r 03により酸化した後、 ゥ イツティ ヒ試薬と反応させることによって得ることが出来る。
また、 R 1, R2, R 3, R 4にカルボ二ル基を導入する方法と しては 、 例えばフリーデル一クラフツ反応を用い、 A1C13と CS2の存在化でフル オレン若しくはその類似化合物とバレロイルク口ライ ドを反応させるこ とにより得られる化合物を、 n-BuLiのような塩基の存在下でパラホル ムアルデヒ ドと反応させ、 その後、 t-Bu0Kと反応させることによって 得ることが出来る。 これにより、 例えば、 X1がなし、 _CH2—、 — CH2_CH2—又は一 CH = CH—であり、 R1が で R 子である化合物や、 R 1及び R4
Figure imgf000013_0001
で R2、 R3、 R5及び R6が水素原子である化合物が得られる。
また、 アルキル基を導入する方法としては、 例えば、 フリーデルーク ラフッ反応を用いて、 フルオレンやその類似化合物 (以下フルオレン等 とする) とバレロイルク口ライ ドを A1C13と CS2の存在化で反応させる ことにより得られる化合物を、 ヒ ドラジン ' モノハイ ドレートとジェチ レングリ コールの存在下で、 1 3 0°C、 2時間加熱する。 次いで KOH を添加し、 2 0 0°Cで 3時間加熱することにより得られる化合物を
C r O3により酸化した後、 ゥイ ツティヒ試薬と反応させることにより 目的物を得ることが出来る。 これにより、 X 1がなし、 一 CH2—又は — CH二 CH—であり、 R 1がー C5H„で R2〜R 6が水素原子である 化合物や、 R 1及び R 4がー C5H„で R 2、 R 3、 R 5、 R6が水素原子 である化合物が得られる。
R 5及び R 6に官能基を導入する方法と しては、 例えばフルオレン等 とジブロモマロン酸エステル、 またはフルオレン等とジョ ゥ ドマ口ン酸 エステル、 またはフルオレン等とジクロロマロン酸エステル、 またはフ ルオレン等とジァルキノレジブロモメタン、 またはフルオレン等とジァリ ールジブロモメタンを、 n— B u L i等の塩基の存在下で、 ジォキサン 等の有機溶剤中で t一 B u OKと反応させる方法が挙げられる。 これに より導入できる基と しては、 アルキル基、 芳香族基、 一 CN、 エステル 基等が挙げられる。 R 5と R 6の少なく とも一方が水素原子でない場合 には、 得られるモノマーの安定性が向上するので好ましい。 R 5と R 6 の好ましい組み合わせとしては、 エステル基とエステル基、 シァノ基と シァノ基、 芳香族基と芳香族基、 アルキル基とアルキル基等が挙げられ る。 アルキル基としては、 特に直鎖アルキル基が好ましい。
各 X 1に対応する単量体は、 例えば X 1がー C H 2—の場合にはジヒ ド 口アントラセンを出発原料とするというように、 各 X 1に対応する出発 原料を適宜選択し、 フルオレン等の場合と同様の反応を行わせることに よって容易に得ることができる。
このようにして得られた重合性単量体の重合方法としては、 ラジカル 重合、 ァニオン重合、 カチオン重合など、 既知の重合方法を用いること ができる。 ラジカル重合開始剤と しては、 光照射によりラジカル重合を 開始できるもの、 あるいは、 加熱によりラジカルを発生する化合物であ ればよい。 特に、 光照射によりラジカル重合を開始できるものが好まし く、 例えば、 直接開裂型ラジカル重合開始剤と して、 ァリールアルキル ケ トン、 ォキシムケ トン、 ァシルホスフィ ンォキシド、 ァリーノレァノレキ ルケ トン、 チォ安息香酸 S _フエニル、 チタノセン、 水素引き抜き型ラ ジカル重合開始剤と して、 芳香族ケトン、 チォキサントン、 ベンジルと キノン誘導体、 3—ケトクマリン等を挙げることができる。
複合型ラジカル重合開始剤としては、 有機過酸化物ノ電子供与型色素
、 ビスイ ミダゾール、 ォニゥム塩/電子供与型色素、 N—フエ二ルグリ シン /電子吸引型色素、 N—フエ二ルグリシン Zジフエ二ルョードニゥ ム塩ノ增感剤等が挙げられる。
また、 ァ-オン重合開始剤としては、 アルカ リ金属、 アルカ リ土類金 属、 アンモニゥムのような対イオンと、 炭素、 窒素、 酸素、 硫黄のよう なァニオンからなるァニオン重合開始剤が用いられる。 このようなァ- オン重合開始剤の例と しては、 例えば、 RMg X、 R2Mg、 R C a X 、 A 1 ( C2H5) 3、 L i A l H4、 N a R、 K R (Rは、 ブチル、 ベン ジル、 フエニル基などの炭素数 1から 50、 好ましくは 1から 2 0のァ ルキル基、 アルアルキル基または芳香族基、 本明細書では、 上記の化合 物を表示する限りにおいて、 Xはハロゲンを表す。) 等が挙げられる。 また、 例えば (R 1) (R2) NM (R 1, R 2は炭素数 1から 5 0、 好ま しくは 1から 2 0のアルキル基、 アルアルキル基または芳香族基 Mは対 イオン) で表されるような、 2級ァミンから得られるァニオン重合開始 剤を用いることもできる。
本発明のポリマーは、 固相重合、 溶液重合、 塊状重合、 乳化重合、 シ ード乳化重合、 懸濁重合、 分散重合等の重合方法を用いて重合すること ができる。
例えば、 真空乾燥した後窒素置換を行ったアンプル管に THFに溶解 したモノマーを入れ、 _ 7 8°Cに冷却する。 その溶液にモノマーの約 1 Z20等量の n— B u L i を添加し、 24時間反応させる。 その後、
Me OHで n— B u L i を不活性化した後、 溶液と等量の M e OHを添 加する。 このようにして生じた沈殿物を遠心分離により回収し、 THF に溶解すると言った方法が挙げられる。
また、 本発明においては、 本発明の重合性単量体の少なく とも 1種を 重合又は共重合させることができるだけではなく、 これらと共重合可能 な他の単量体と共重合させることもできる。 このような他の単量体と し ては、 例えば、 R— C = C— R ' や、 R— C≡ C— R ' (R, R ' : 有機 基) のよ うな重合性不飽和結合をもつ化合物や、 ビニル基と して、 (メ タ) アタ リ ロイル基を持つ化合物、 その他のラジカル重合性二重結合を 持つ化合物等が挙げられる。
ビエル基として (メタ) アタリ ロイル基を持つ化合物の具体例として は、 (メタ) アク リル酸 ; アク リル酸ェチルエステル、 (メ タ) アタ リノレ 酸 n—プロピルエステル、 (メタ) アク リル酸イ ソプロピルエステル、 ( メタ) アタ リル酸 n —ブチルエステル、 (メ タ) アタ リル酸 s e c —ブ チルエステル、 (メ タ) アク リル酸ペンチル、 (メタ) アク リル酸へキシ ル、 メ タク リル酸シクロへキシルエステル、 (メタ) アク リル酸へプチ ル、 (メタ) アク リル酸 n—ォクチルエステル、 (メタ) アク リル酸イ ソ ォクチルエステル、 (メ タ) アク リル酸 2—ェチルへキシルエステル、 ( メタ) アク リル酸デシル、 (メタ) アク リル酸イ ソノ -ルエステル、 (メ タ) アク リル酸ヒ ドロキシェチルエステル、 (メ タ) アク リル酸イ ソ ミ リスチルエステル、 (メタ) アク リル酸イソステアリルエステル、 (メ タ ) アク リル酸ステアリルエステル、 (メタ) アク リル酸ラウリルエステ ル、 グリ シジル (メタ) アタ リ レー 卜、 2—ヒ ドロキシェチル (メタ) アタ リ レー ト、 (メタ) アク リル酸 n—ブトキシェチル、 (メタ) アタ リ ル酸フエノキシェチル、 (メタ) アク リル酸テ トラヒ ドロフルフリル、 ( メ タ) アク リル酸ベンジル、 (メタ) アク リル酸ト リプロモフエエル、 ( メタ) アタ リル酸 2 , 3—ジクロ口プロ ピル、 E — (ポリ) 力プロラク ト ンアタ リ レー ト、 テ トラヒ ドロフラ-ルァク リ レー ト等に代表される ( メタ) アタ リル酸アルキルエステル類 ; 等が挙げられる。
更に、 イソシァネート基を持つ化合物と活性水素を持つ (メタ) ァク リルモノマーとの反応等により得られるウレタンアタ リ レー ト、 ェポキ シ基を持つ化合物をアクリル酸、 または、 水酸基を持つ (メタ) アタ リ ルモノマーとの反応等によって得られるエポキシエステル化合物 ; ポリ エステ/レアク リ レー ト ; エチレングリ コーノレやプロピレンダリ コーノレと のアルキレンダリ コールとァク リル酸との反応によって得られるアルキ レングリ コ一ノレモノ (メタ) アタ リ レー ト類、 ジアルキレングリ コール モノ (メタ) アタ リ レー ト類、 ポリアルキレンダリ コール (メタ) ァク リ レー ト類、 アルキレングリ コールジ (メタ) アタ リ レー ト類、 ポリ ア ルキレングリ コールジ (メ タ) アタ リ レー ト類、 グリセリ ンモノ (メ タ ) アタ リ レー 卜類、 グリセリ ンジ (メタ) アタ リ レー ト類、 グリセリ ン ト リ (メ タ) アタ リ レー ト類; ト リ メチロールアルカント リ (メ タ) ァ タ リ レー ト類 ; ァク リルァミ ド類 ; シリ コンアタ リ レー ト ; ポリ ブタジ ェンァク リ レー ト ; エチレングリ コールジメタク リ レー ト、 ジエチレン グリ コールジメ タタ リ レー ト、 1 、 4 _ブタンジオールジメタク リ レー ト、 1 , 6 —へキサンジオールジメタタ リ レー ト、 1 , 9—ノナンジォ ールジメ タク リ レー ト、 ト リ メチロールプロパン、 ト リ メタタ リ レー ト 、 グリセリ ンジメタタ リ レー ト、 2—ヒ ドロキシー 3—アタ リ ロイロキ シプロピルメタク リ レー ト、 ビスフエノール Aのエチレンォキサイ ド付 加物ジメ タク リ レー ト等 ; ト リ メチロールプロパン ト リ メ タタ リ レー ト 、 ト リメチロールプロパン P O変性 ト リ メタタ リ レー ト、 ト リ メチロー ルプロパン E O変性ト リ メタタ リ レー ト、 ペンタエリ ス リ トール ト リ ア タ リ レー ト、 ジペンタエリ スリ ト一ノレペンタアタ リ レー ト、 ジペンタエ リスリ トールへキサァク リ レー ト、 ジト リ メチロールプロパンテ トラァ ク リ レー ト、 ペンタエリ ス リ トールテ トラアタ リ レー ト等も使用するこ とができる。
その他のラジカル重合性二重結合を持つ化合物と しては、 例えば、 ァ ク リル酸 N, N—ジメチルアミノエチル、 アク リル酸お!, N—ジェチル アミノエチル、 アク リル酸 N, t 一ブチルアミ ノエチル等のアク リル酸 ァミ ノアルキルエステル ; (メ タ) アタ リ ロニ ト リノレ ; ブタジエン ; ィ ソプレン ;塩化ビニル ;塩化ビニリデン ;酢酸ビュル ; ビ-ルケ トン ; N—ビニルピロ リ ドン ; ビニルピリ ジン ; (メタ) アタ リルァミ ド ; ビ 二ルカルバゾール等 ; ジビニルベンゼン ; α—メチルスチレン、 ビニノレ トノレェン、 ク ロ ロスチレン、 t —ブチノレスチレン ; メチノレビニノレエーテ ノレ、 ェチルビニルエーテル、 イ ソプチノレビュルエーテル等に代表される ビュルエーテル系単量体; フマル酸 ; マレイン酸 ; イタコン酸 ; フタル 酸 ; フマル酸のモノァノレキルエステノレ、 フマル酸のジアルキルエステノレ ; マレイン酸のモノァノレキノレエステノレ、 マレイン酸のジァノレキノレエステ ノレ ; ィタコン酸のモノアルキルエステル、 ィタコン酸のジアルキルエス テル ; フタノレ酸のモノァノレキルエステル、 フタル酸のジアルキノレエステ ルが挙げられる。
以上のようにして得られる本発明の高分子化合物は、 側鎖に C、 H及 び Z又は C、 H、 Xからなる芳香環を有することになるが、 この芳香環 が容易にスタック構造を取るので淡色効果を生じ、 前記芳香環に起因す る吸光係数が、 該芳香環を導入する為に用いた重合性単量体の、 対応す る吸光係数の 7 0 %以下となる。 従って、 本発明の高分子化合物は、 紫 外線透過材料となり得ると共に耐光性高分子材料と して有用である。 ま た、 エキシマー発光を利用して、 レーザー材料や、 電界発光材料として の応用の可能性もある。 特に、 青色〜紫外にかけてエキシマー発光させ ることも可能であるので、 その産業上の利用可能性は大きい。 実施例
以下、 実施例及び比較例によって本発明を更に詳述するが、 本発明は これによつて限定されるものではない。
実施例:!〜 4 .
くモノマーの合成 >
フレームドライした後窒素置換を行った、 メカニカルスターラーおよ び塩化水素 トラ ップ付きの 3 リ ツ トルの 4つ口フラスコに、 フルオレン (和光純薬社製) 30. l g、 A 1 C 13 (和光純薬社製) 1 00 gと CS2 400tn lを 入れて攪拌した。 次いでバレロイルク口ライ ド (和光純薬社製) 64m l を 3 0分かけてゆつく りと滴下した後、 その反応混合溶液を室温で 8時 間攪拌し、 氷の入った 2 リ ツ トルのマイヤーフラスコにゆつく り と攪拌 しながら注ぎ入れて反応を停止させた。 H C 1 で中和した後、 塩化メチ レンを用いて有機層を 2回抽出し、 抽出した有機層を 2重量%の NaOH 水溶液で 2回、 飽和食塩水で 1回洗浄し、 M g S 04を用いて乾燥した 。 これを酢酸ェチル乾燥後の溶液をセライ ト濾過し、 減圧下で濃縮して 茶色の粘ちよ うな液体 61gを得た。 に溶解した後再結晶し、 赤色の固体 52gを得た。 こう して得られた化合物を化合物 1 とする。 得られた化合 物 1の NMRスぺク トノレは下記の通りであった。
— NMR ( 5 0 0 MH z、 C D C 1 3、 C H C 1 3) d 8. 164 (s, 2H ), 8.028(d, J=8.0Hz, 2H), 7.880 (d, J=8.0Hz, 2H) , 4.002 (s, 2H) , 3.019 (t, J=7. 5Hz, 4H) , 1.752 (quin, J = 7. 5Hz, 4H) , 1.435 (sex, J = 7.5Hz, 4H) , 0.970 (t, J = 7. 5Hz, 6H)
1 3 C -NMR (125Mz, C D C 】 3、 C HC 1 3) d 200.289 144. 798 136.420 127.484 124.837 120.617 38.534 36.931 26.592 22. 4 94 13.948
1 リ ツ トルのナスフラスコに環流管付きの Dean- Starkトラップをつ け、 得られた化合物 1を 30.4g、 ヒ ドラジンモノハイ ドレート (和光純 薬社製) 44. 2ml、 及びジエチレングリ コール (和光純薬社製) 400ml を入れ、 1 3 0 °Cで 2時間加熱した後、 KOH (和光純薬社製) 20.6g を入れ、 2 0 0 °Cで更に 3時間加熱した。 反応液を室温に戻した後水を 入れて反応を停止させ、 有機層をエーテルで 2回抽出した。 その有機層 を 1 N— H C 1 、 飽和炭酸水素ナトリ ウム水、 水 ( 2回) および飽和食 塩水で順次洗浄した後、 M g S O4を用いて乾燥した。 乾燥した溶液を 濾過し、 減圧下で濃縮して黄色の固体 27. 7gを得た。 得られた個体から 、 シリカゲルクロマトクラフィー (へキサン) によって白色の固体 26. 2gを得た。 これを化合物 2 とする。 化合物 2の NMRスペク トルは下 記の通りであった。
1 H- NMR ( 5 0 0MH z、 CD C 13、 C H C 13) d 7.694 (d, J = 7.5Hz, 2H) , 7.174(d, J=7.5Hz, 2H), 3.840 (s, 2H) , 3.019 (t, J = 7.5Hz , 4H) , 1.697-1.636 (m, 4H) , 1.370-1.340 (m, 8H) , 0.912 (t, J=7.0Hz, 6H)
13 C - NMR (l25Mz, C D C 13、 C H C 13) d 143.326 141.220 丄 39.419 126.897 124.989 119.220 36.695 36.115 31.575 31.52 1 22.586 14.055
Anal. Calcd for C23H30 C, 90.13 ; H, 9.87. Found ; C, 90.40 ; H 10.0 フレーム ドライ した後窒素置換を行った 1 リ ツ トルの 3っロフラスコ に、 化合物 2を 5.0g、 トノレェン 280ml、 及び T M E D A7.4mlを入れ、 0°Cで 1 0分間攪拌した。 その反応混合溶液に n— B u L i へキサン ( 1. 6 M、 31ral) (和光純薬社製) を 1 0分かけて滴下し、 更に 5分 間攪拌した。 その溶液にパラホルムアルデヒ ド (和光純薬社製) 1.58g 、 及びトルエン 20miを入れ、 0°Cで 8 0分間攪拌した後、 その反応混 合溶液に水を加えて反応を停止させ、 次いで酢酸ェチルで有機層を 2回 抽出した。 抽出した有機層を飽和食塩水で洗浄した後、 Mg S 04を用 いて乾燥した。 乾燥後の溶液を濾過し、 減圧下で濃縮し、 黄色の液体 8 .5gを得た。 この液体から、 シリカゲルクロマ トクラフィー (へキサン / 酢酸ェチル = 1 5 : 1 ) によって、 ピンク色の固体 3. lgを得た。 こ れを化合物 3とする。 得られた化合物 3の NMRスぺク トルは下記の通 りであった。
1 H- NMR ( 5 00MH z、 C D C 13、 CHC 13)、 d 7.6621 (d, J =7.5Hz, 2H), 7.394(s, 2H), 7.191 (d, J = 8.0Hz, 2H) , 4.045 (s, 3H) , 2.669 (t, J=7.5Hz, 4H), 1.660 (quin, J=7.0Hz, 4H) , 1.363-1.334 (m, 8H) , 0.901 (t, J-7.0Hz, 6H)
13 C - NMR (125Mz, C D C 13、 C H C 】 3) d 144.363 141.685 1 39.251 127.736 124.623 119.449 65.287 50.148 36.161 31.605 31.483 22.563 14.055
環流管付き 2 00 mlナスフラスコに、 化合物 3を 1.62g、 MeOH30ml 及び THF 230mlを入れ、 0 °Cで 1 0分間攪拌した。 その反応混合溶液 に t _ B u OKを 1.63 g入れ、 環流温度で 5分間攪拌した後水を加え て反応を停止させた。 次いで、 反応液からへキサンを用いて有機層を 2 回抽出し、 抽出した有機層を飽和食塩水で洗浄した後、 Mg S 04を用 いて乾燥した。 乾燥後の溶液をセライ ト濾過し、 減圧下で濃縮し、 黄色 の液体 1.57gを得た。 この黄色の液体から、 シリカゲルクロマ トクラフ ィーを用いて、 黄色の液体 1.4gを得た。 これを化合物 4とする。
化合物 4の構造式
Cc 5Hπ11
し 5 ΗΙ1
Figure imgf000021_0001
<ポリマーの合成 >
真空乾燥した後窒素置換を行ったアンプル管に、 THF8mlに化合物 4を 0.4g溶解させた溶液を入れ、 一 7 8°Cに冷却した後、 化合物 4の 1 //5等量の1 ー8 u L i を添加して 24時間反応させた。 反応後に M e OHを加えて反応を停止させた後、 溶液と等量の M e OHを添加し 、 生じた沈殿物を遠心分離により回収した (0.38g)。 このようにして 得られたポリマーをポリマー 1 とする。 このポリマー 1の数平均分子量 は 1,000であった (実施例 1 )。
n -B u L i の量を 1 / 1 0等量添加したことを除き、 ポリマー 1の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマ一 2とする。 このポリマー 2 の数平均分子量は 2, 000であった (実施例 2)。
n— B u L i の量を 1 / 1 5等量添加したことを除き、 ポリマー 1の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマー 3とする。 このポリマー 3 の数平均分子量は 3, 000であった (実施例 3 )。
n— B u L i の量を 1ノ 2 5等量添加したことを除き、 ポリマー 1の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマー 4とする。 このポリマー 4 の数平均分子量は 5, 000であった (実施例 4)。
比較例 1〜 4.
<モノマーの合成 >
フレームドライ した後窒素置換を行った 1リ ッ トルの 3つ口フラスコ に、 フノレオレン 5.0g、 トルエン 280ml及び TME D A7.4mlを入れ、 0 °Cで 1 0分間攪拌した後、 n— B u L i Zへキサン ( 1. 6 M、 31ml ) (和光純薬社製) を 1 0分かけて滴下し、 更に 5分間攪拌した。 次い で、 その溶液にパラホルムアルデヒ ド (和光純薬社製) 1.58g及びトル ェン 20tnlを入れ、 0 °Cで 8 0分間攪拌した後、 水を加えて反応を停止 させた。 次に、 反応液から酢酸ェチルを用いて有機層を 2回抽出した。 抽出した有機層を飽和食塩水で洗浄した後、 M g S O4で乾燥した後濾 過し、 減圧下で濃縮し、 黄色の液体 8.5gを得た。 この黄色の液体から 、 シリ力ゲルクロマ トクラフィー (へキサン Z酢酸ェチル = 1 5 : 1 ) を用いて、 ピンク色の固体 3. lgを得た。 これを化合物 5とする。
環流管付きの 20 Omlナスフラスコに、 化合物 5を 1.62g、 M e OH 30ml及び THF 230ralを入れ、 0でで 1 0分間攪拌した後 t _B u OK 1.63 gを入れて環流温度で更に 5分間攪拌した。 次いで反応混合溶液 に水を入れて反応を停止させた後、 へキサンを用いて有機層を 2回抽出 した。 抽出した有機層を飽和食塩水で洗浄した後、 Mg S Oaを用いて 乾燥し、 次いで溶液をセライ ト濾過し、 減圧下で濃縮して黄色の液体 1 .57gを得た。 この液体からシリ力ゲルクロマトクラフィーをを用いて 、 黄色の液体 1.4gを得た。 これを化合物 6とする。
化合物 6の構造式
Figure imgf000023_0001
<ポリマーの合成〉
真空乾燥し次いで窒素置換を行ったアンプル管に、 THF8mlに化合 物 6を 0.4g溶解した溶液を入れ、 一 7 8°Cに冷却した後、 化合物 6の 約 1 / 5等量の n-BuLiを添力!]し、 2 4時間反応させた。 MeOHを加えて 反応を停止させた後、 溶液と等量の M e OHを添加して生じた沈殿物を 、 遠心分離により回収した。 こう して得られたポリマーをポリマー 5 と する。 このポリマー 5の数平均分子量は 1,000であった (比較例 1 )。 n - B u L i の量を 1 1 0等量添加したことを除き、 ポリマー 5の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマー 6 とする このポリマー 6 の数平均分子量は 2, 000であった (比較例 2)。
n -B u L iの量を 1 / 1 5等量添加したことを除き ポリマー 5の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマー 7とする このポリマー 7 の数平均分子量は 3, 000であった (比較例 3)。
n - B u L iの量を 1 2 5等量添加したことを除き、 ポリマー 5の場 合と全く同様に合成したポリマーをポリマー 8 とする。 このポリマー 8 の数平均分子量は 5, 000であった (比較例 4)。
T H Fへの溶解性
得られたポリマー 1から 8を、 THF 1 00 gに対して 5 g添加し、 室温で 1時間攪拌して溶解性を調べた。 完全に溶解したものを〇、 僅か に溶け残りがあるものを△、 ほとんど溶けないものを Xと して評価した 結果を表 1に示す。
【表 1】
Figure imgf000024_0001
上記の結果は、 置換基を持たないフルオレン環を有する高分子化合物 は、 分子量が大きくなるにつれて、 急激に溶解性が悪くなるのに対し、 一 CsH^を置換基として有するフルオレン環を有する場合には、 溶解 性が改善されることを実証するものである。
実施例 5.
ジベンゾフノレベンの合成
9—ヒ ドロキシメチノレフノレオレン 1 0 gと KOH l gをメタノ一ノレ 9 Om 1 に溶解し、 60°Cで 1時間反応させた後メタノールを揮発させた 。 このようにして得られた固体から、 へキサンと水を用いてジベンゾフ ルベンを抽出分離し、 ジベンゾフルベンを含むへキサン相が中性になる まで水で洗浄した。 へキサン相を分離した後へキサンを揮発させ、 得ら れた固体をへキサン—ジェチルエーテルの混合溶媒 (4/6 V / V ) から再結晶させることにより、 ジベンゾフルベンを得た。 得られたジべ ンゾフルベンの融点は 50— 5 2°Cであった。
ジベンゾフノレベンの重合 得られたジベンゾフルベン 0. 5モルを THFに溶解し、 重合開始剤 として n— B u L i を 0. 0 2 5モル用い、 _ 7 8 °Cで 2 4時間反応さ せることにより ジベンゾフルベンの重合体を得た。 その後、 ジベンゾフ ルベンの 2量体から 1 7量体までの重合物を、 重合度に応じて G P Cに より分離した。
モル吸光係数の測定
TH F溶液の室温における吸光度を測定することにより、 モル吸光係 数を測定した (図 1参照)。
蛍光スぺク トルの測定
THF溶液について、 室温で、 2 6 7 n mの励起光を用いて発光スぺ ク トルを測定した (図 2参照)。
吸光スぺク トルの測定から、 重合度が 3以上の重合体は、 モノマーの 2 6 5 n mのモル吸光係数と比較して、 モル吸光係数が約 40%小さく なったことが確認された。 このことから、 このジベンゾフルベンの重合 体のフルオレン環がスタック構造を取っていることが実証された。 また 、 吸収端がモノマーの吸収端 3 0 6 nmから 3 1 8 nmへとシフ ト した 。 更に、 蛍光スぺク トルの測定から、 重合度が 4以上の場合に、 モノマ 一の発光ピーク波長 305nm ( -ク幅 295ηπ!〜 375nm)とは異なる波長 400η m(t° -ク幅 340〜550nm)にエキシマー発光による発光ピークが観察され た。 このことからも、 このジベンゾフノレベンの重合体におけるフノレオレ ン環がスタック構造を取っていることが分かる。
実施例 6 (共重合)
<2, 7-ジ -t-ブチルジベンゾフノレベンの合成 >
フレームドライ した後窒素置換を行った、 メ力二カルスターラー及び 塩化水素ガス トラップ付き 1リ ッ トルの 3つ口フラスコに、 フルオレン( 30.4764g, 183.5928raraol) N FeCl3 (0.5eq., 14· 7517g)、 及び CS2(300 ml)を入れて攪拌した。 その中に t-BuCl (2.5eq. , 50ml)を 10分間かけ て滴下した。 その反応混合溶液を室温で 7時間攪拌した後、 水を入れて タエンチした。 次いで塩化メチレンを用いて有機層を 2回抽出し、 抽出 した有機層を飽和炭酸水素ナトリ ゥム及び飽和食塩水で洗浄した後、 MgS04で乾燥した。 得られた溶液をろ過し、 滅圧下で濃縮して粗生成物 (49. 4598g,茶色の固体)を得、 該粗生成物をシリ力ゲル力ラムクロマ トグラフィ一(へキサン)によって精製し、 目的生成物 2, 7-ジ- 1-ブチル フルオレン(43.6058g, 85%, 白色の固体)を得た。 反応に用いるものは これ以上の精製を行なわず、 分析データの測定には EtOHから再結晶し た試料を用いた。 mp : 120. 1-120.6° ; 1!! -羅 (500MHz, CDC13, CHC13 ) δ : 7.68 (d, J=8.0Hz, 2H), 7.58 (s, 2H), 7.41 (d, J=8. OH z, 2H) , 3.88 (s, 2H) , 1.40 (s, 18H); 13C -讀 (125MHz, CDC ) δ 149.42, 143.25, 139. 12, 123.76, 121.84, 119.07, 37.08 , 34.80, 31.62; IR (KBr) : 2959, 2895, 2868, 1473, 1358, 12 61, 1163, 817, 716cm"1; 画 S (EI) Calcd for C21H26 : 278.2034 . Found : 278.2038.
フレーム ドライ し、 窒素置換を行った 1リ ッ トルの三ッロフラスコに 、 上で得られた 2, 7—ジ一 t ブチノレフノレ才レン(10.0083g, 36.9712mmol )、 トルエン(570ml)、 及び N, N, N', N' -テ トラメチルエチレンジアミ ン(17ml)を入れ、 0°Cで 10分間攪拌した。 その反応混合溶液に n- BuLi のへキサン溶液(1.6M, 68ml)を 10分かけて滴下し、 さらに 5分間攪袢 した。 得られた溶液にバラフオルムアルデヒ ド(3.2467g)、 及びトルェ ン(30ml)を入れ、 0°Cで 150分攪拌し、 次いで反応混合溶液を水でクェ ンチし、 有機層を酢酸ェチルを用いて 2回抽出した。
得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリ ゥム及び飽和食塩水で洗浄した 後硫酸マグネシウムで乾燥した。 その溶液を濾過し、 減圧下で濃縮し、 粗成生物(21.0154g, 黄色の液体)を得た。 得られた粗生成物をシリカ ゲルカラムク口マトグラフィー(へキサン :酢酸ェチル =15:1)により精 製し、 2, 7—ジー t一プチノレ一 9—ヒ ドロキシメチノレフノレ才レン(6.7477g, 5 9%, 薄黄色の固体)を単離した。 mp: 101.5-103. O^^H-NMR (500MHz, CDC13, TMS) δ 7.64 (d, J = 8.0Hz, 2H) , 7.61 (d, J=2.0Hz, 2H) , 7.34 (dd, J = 8.0, 2.0Hz, 2H), 4.06 (s, 3H) , 1.54 (br s, 1H) ,
1.37 (s, 18H); 13C- NMR (125MHz, CDC13) 6 : 149.89, 144.29, 138.93, 124.66, 121.39, 119.26, 65.33, 50.47, 34.87, 31.61 ; IR (KBr) : 3322, 2955, 2866, 1476, 1361, 1259, 1058, 817, 735cm—1; HRMS (EI) Calcd for C22H280: 308.2140. Found : 308. 2138.
還流管付きの 200tnlナスフラスコに 2, 7-ジ- 1 -プチノレ- 9-ヒ ドロキシ メチノレフノレ才レン(2.0383g, 6.6179mmol) , MeOH(40ml) Λ THF(40ml) 、 及び t-BuOK(2.3048g)を入れ、 還流温度で 10分間攪拌した。 その反 応混合溶液を水でタエンチし、 へキサンを用いて有機層を 2回抽出し、 飽和食塩水で洗浄した後、 MgS04で乾燥した。
得られた溶液をろ過し、 減圧下で濃縮して粗生成物(1.8975g, 黄色 の固体)を得た。 得られた粗成生物をシリ力ゲルカラムク口マトグラフ ィ一(へキサン)により精製し、 2, 7 -ジ -t-ブチルジベンゾフルベン(1. 7840g, 93%, 黄色の固体)を単離した。 mp : 158.6 - 160.5。C; -讀 (500MHz, CDCI3, TMS) δ : 7.74 (d, J=l.0Hz, 2H) , 7.56 (d, J = 8.0Hz, 2H), 7.39 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 2H) , 6.05 (s, 2H) , 1. 38 (s, 18H); 13C-NMR (125MHz, CDC13) δ : 149.81, 144.02, 13 8.12, 137.70, 125.97, 119.04, 117.68, 106.47, 34.89, 31.52 ; IR (KBr) : 2959, 1474, 1361, 1253, 1102, 888, 823, 754, 6 84cm"1; HRMS (EI) Calcd for C22H26: 290.2034. Found : 290.202 9; Anal. Calcd for C22H20: C, 90.98; H, 9.02. Found: C, 91 .02; H, 9.07.
く 2, 7-ジ -t-ブチルジベンゾフルベンとジベンゾフルベンの共重合によ る可溶性 π-スタックポリマーの合成〉
フレームドライした後窒素置換したアンプルに、 2, 7-ジ -t-ブチルジ ベンゾフノレベン(499.6mg, 1.7202mmol)、 DBFの THF溶液(0.87M, 1.8ml )、 及び THF(3.9ml)を入れた。 反応混合溶液を- 78°Cに冷却し、 n-BuLi のへキサン溶液(1, 6M, 0.05ml)を入れて重合を開始し、 -78°Cで 24時 間重合させた。 24時間後、 反応混合溶液にその温度で MeOH(0.2ml)を 加えて重合を停止させた。 反応混合物を CDC13に入れて1 H-匪 R測定し、 溶媒を内部標準としてモノマーの転化率を求めた(モノマー転化率 : DBF = >99%, 2, 7- 1-ブチルジベンゾフルベン = 6%)。 反応混合溶液から 溶媒を除去した後、 THF不溶分(117.6tng, 15%)と可溶分に分け、 THF可 溶部に MeOHを加えて再沈殿させ、 MeOH不溶分(156. Omg, 20%)を得た 。 THF可溶で MeOHに不溶な部分 : 分子量、 n = 7900, w /Mn =1. 13 [GPC, vs. ポリ スチレン] ; 吸収スぺク 卜ノレ、 ε =22792 (222nm) , ε = 10714(264nm),淡色化率 49%(264 nm) [THF, 23°C] [参考データ (モ ノマー単位モデノレ、 2, 7 ジ t ブチノレフノレ才レン) : ε = 28988 (222nm ), ε = 26477 (264nm) ] [参考データ (モノマー単位モデル、 フノレォレ ン)、 : £ = 19638 (222nm), ε = 20486 (264nm) ;発光スぺク 卜ノレ、 λ max= 397nm [ λ Εχ =265nm, THF, 23°C] [参考データ (モノマー単 位モデル、 2, 7-ジ- 1-ブチルフルオレン) : ; ffla 311nm] [参考データ (モノマー単位モデル、 フルオレン)、 Xma = 311nra] 実施例 7 (側鎖に置換基のあるポリマ- 1 )
く 2, 7-ジ- n-ペンチルジベンゾフルベンの合成 > フレームドライした後窒素置換を行った、 メカニカルスターラ一及び 塩化水素ガス トラップ付き 3リ ッ トルの 4つ口フラスコに、 フルオレン( 30.0855g, 181.2380陽 1)、 A1C13 ( 100.1639g)、 及び CS2 (400ml)を 入れて攪拌した。 その中にバレロイ ドクロライ ド(64ml)を 30分かけて ゆっく り と滴下した。 この工程ではかなりの塩化水素ガスが発生した。 得られた反応混合溶液を室温で 8時間攪拌した後、 その反応混合溶液を 氷の入った 2リ ッ トルのマイヤーにゆつく り と攪袢しなが注ぎ入れてク ェンチし、 塩化メチレンを用いて有機層を 2回抽出し、 その有機層を 2 重量% の NaOH水溶液で 2回、 次いで飽和食塩水で洗浄し、 MgS04で乾 燥した。 次いで該有機層溶液をセライ トろ過し、 減圧下で濃縮して粗生 成物(61.0123g, 茶色の固体)を得た。 得られた粗生成物を酢酸ェチル で再結晶し、 2, 7-ジ(1-ォキソペンチル)フルオレン(52.4458g, 87%, 赤色の固体)を得た。 mp : 147.3 - 149.1°C H -顏 (500MHz, CDC13,
T S) δ : 8..18 (s, 2H), 8.04 (d, J = 8.0Hz, 2H) , 7.90 (d, J = 8.0Hz, 2H) , 4.02 (s, 2H), 3.03 (t, J = 7.0Hz, 4H) , .76 (quin,
J = 7.0Hz, 4H) , 1.44 (sex, J=7.0Hz, 4H) , 0.98 (t, J = 7.0Hz, 6H); 13C -關 R (125MHz, CDC13) δ : 200.29, 144.77, 144.46, 13 6.44, 127.43, 124.81, 120.59, 38.51, 36.92, 26.58, 22.49, 13.93; IR (KBr) : 2957, 2937, 2895, 2870, 1680, 1605, 1213,
1137, 843, 798, 754, 731cm—1; 画 S (EI) Calcd for C23H2602
: 334.1933. Found: 334.1933.
1リ ッ トノレのナスフラスコに還流管付きの Dean-Starkトラップを付 け、 2, 7—ジ(1-ォキソペンチノレ) フノレオレン(30.4129g, 91.0566mmol )、 ヒ ドラジン . 1水和物(44.2ral)、 及びジエチレングリ コール(400m 1)を入れて 130°Cで加熱した。 2時間後、 KOH(20.5628g)を入れ、 200 °Cで加熱した。 3時間後に反応溶液を室温に戻し、 水を入れ、 有機層を エーテルを用いて 2回抽出した。 その有機層を IN- HC1、 飽和炭酸水素 ナトリ ウム水、 次いで水で 2回、 及び飽和食塩水で洗浄した後、 MgS04 で乾燥した。 得られた溶液をろ過し、 減圧下で濃縮して粗生成物(27.6 591g, 黄色の固体)を得た。 該粗生成物をシリ カゲルカラムクロマトグ ラフィー(へキサン)によ り精製し、 2, 7-ジ- n-ペンチルフルオレン(26 .2137g, 94%,白色の固体)を得た。 mp : 98.9-99.6°C; Ή-NMR (500MHz, CDC13, TMS) δ 7.63 (d, J=8. OHz, 2H) , 7.33 (s, 2H) , 7. 16 (d, J=8.0Hz, 2H), 3.83 (s, 2H) , 2.67-2.64 (ra, 4H) , 1.68-1.62 (m, 4H) , 1.53-1.33 (m, 8H) , 0.9ト 0.88 (m, 6H) ;13C-顧 (125 MHz, CDCI3) 6 : 143.33, 141.24, 139.43, 126.91, 124.80, 119 .23, 36.70, 36. 12, 31.56, 31.51, 22.59, 14.06; IR (KBr) : 2 953, 2925, 2870, 2855, 1467, 1420, 2397, 864, 811 cm"1; HRM S (EI) Calcd for C23H30: 306.2348, Found: 306.2339; Anal. Calcd for C23H30: C, 90. 13; H, 9.87. Found: C, 90.40; H, 10 .0.
フレーム ドライ し、 窒素置換を行った 1リ ッ トルの 3ッロフラスコに 、 2, 7—ジ一 n ペンチノレフノレ才レン(5.0407g, 16.4727mmol)、 トノレェン (280ml)、 及び Ν, Ν, Ν' ,Ν' -テトラメチルエチレンジァミン(7.4ml)を 入れ、 0°Cで 10分間攪拌した。 その反応混合溶液に n- BuU のへキサン 溶液(1.6M, 31ml)を 10分かけて滴下し、 その温度で 5分間攪袢した。 その溶液にパラフオルムアルデヒ ド(1.5844g)、 及びトルエン(20ml) を入れ、 0°Cで 80分間攪拌した。 その反応混合溶液を水でタエンチし、 酢酸ェチルを用いて有機層を 2回抽出した。 抽出した有機層を飽和食塩 水で洗浄し、 MgS04で乾燥した後ろ過し、 减圧下で濃縮して粗生成物(8 .5301g, 黄色の液体)を得た。 該粗生成物をシリ カゲルカラムクロマ ト グラフィー(へキサン:齚酸ェチル =15: 1)により精製し、 9-ヒ ドロキシ メチル - 2, 7-ジ- n-ペンチルフルオレン(3. 1360g, 57%, 肌色の固体) を得た。 mp : 61. 3- 63. 7 ; -麵 (500MHz, CDC13, TMS) 6 : 7. 62 (d, J=8. 0Hz, 2H), 7. 39 (s, 2H), 7. 19 (d, J = 8. 0Hz, 2H) , 4. 05 (s, 3H) , 2. 68-2. 65 (m, 4H) , 1. 69-1. 63 (m, 4H) , 1. 51 (br s, 1H), 1. 36-1. 33 (m, 8H), 0. 91-0. 89 (m, 6H); 13C -匿 (125MHz , CDC13) δ : 144. 36, 141. 69, 139. 25, 127. 74, 124. 62, 119. 45 , 65. 29, 50. 15, 36. 16, 31. 61, 31. 48, 22. 56, 14. 06; IR (KBr ) : 3311, 2926, 2855, 1467, 1418, 1062, 023, 896, 809, 732 cm"1 ; HRMS (EI) Calcd for C24H320: 336. 2453. Found: 336. 2446. 還流管付きの 200mlナスフラスコに 9-ヒ ドロキシメチノレ- 2, 7-ジ- n- ペンチノレフノレ才レン(1. 6210g, 4. 8171mmol)、 MeOH (30ml )、 及び THF (230ml)を入れ、 0 °Cで 10分間攪拌した。 その反応混合溶液に t- BuOK ( 1. 6330g)をその温度で入れ、 還流温度で 5分間攪袢した。 次いで反応混 合溶液に水を入れてタエンチし、 へキサンを用いて有機層を 2回抽出し 、 飽和食塩水で洗浄した後、 MgS04で乾燥した。 その溶液をセライ トろ 過した後減圧下で濃縮し、 粗生成物(1. 5743g, 黄色の液体)を得た。 該粗生成物をシリ 力ゲルカラムク 口マ トグラフィ一(へキサン) によ り 精製し、 2, 7-ジ- n-ペンチルジベンゾフルベン(1. 4020g, 91%, 黄色 の液体)を得た。 尚、 この化合物は、 溶媒の無いオイル状態で室温で放 置すると重合を開始してしまうため、 すばやく抽出してカラムクロマ ト で精製し、 重合 こ用レヽた。 ^-N R (500MHz, CDC13, CHC13) δ : 7. 56
(d, J = 8. 0Hz, 2H), 7. 54 (s, 2H) , 7. 19 (d, J=8. 0Hz, 2H) , 6. 05 (s, 2H) , 2. 71-2. 68 (m, 4H) , 1. 72-1. 66 (m, 4H) , 1. 39 - 1. 37 (m, 8H) , 0. 95-0. 92 (m, 6H) . 13C-画 (125MHz, CDC ) δ 143. 66 , 141. 59, 138. 28, 138. 06, 128. 98, 120. 90, 119. 17, 106. 81, 36. 16, 31. 54, 31. 40, 22. 57, 14. 04; IR (neat) 2929, 2855, 1 465, 1376, 1298, 889, 817, 754cm—1; HRMS (EI) Calcd for C24H30 : 318.2348. Found : 318.2363.
< 2, 7 -ジ- n-ペンチルジベンゾフルベンの重合による可溶性 π -スタ ツ クポリマ-の合成 >
フレームドライした後窒素置換したアンプルに、 2, 7-ジ- η-ペンチル ジベンソ'フノレベンの 乾燥へキサン溶、液(0.97Μ, 1.65ml, 1.60mmol) を入れ、 減圧下でへキサンを留去した。 乾燥 THF(2.6ml)を入れてモノ マーを溶解し、 溶液を- 78°Cに冷却した。 n- BuLiのへキサン溶液 (1.6 M, 0. ltnl)を入れて重合を開始し、 24時間重合させた。 反応混合溶液 を _78°Cに保ったまま MeOH(0.2tnl)を加え、 重合を停止させた。 反応混 合物の一部を CDC13で希釈して1 H- NMR測定を行い、 内部標準としての溶 媒のピークの吸収と残存モノマーのビュルプロ トンの吸収の強度比から 、 モノマーの転化率を決定した(モノマー転化率 : 〉 99% )0 反応混合溶 液から溶媒を留去して得られた粗生成物を THFに溶解した後 MeOHで再沈 殿させ、 MeOH不溶部(320.8mg, 62%)を得た。 MeOH不溶部 : 分子量、
Mn = 3100, Mw /Mn =1.24 (GPC, vs. ポリ スチレン) ; 吸収スぺク 卜 ノレ, ε = 12751 (282nm), E = 12701 (274 nm), 淡色ィ匕率 55% (274 nra) [THF, 25oC] [参考データ (モノマー単位モデル、 2, 7-ジ- n-ぺ ンチノレフノレ才レン) : ε = 20436 (282 nm) , ε = 28315 (274nm) [THF , r. t. ]] ;発光スぺク トノレ, ;inai= 404nm, ) [ λ Ex = 282nm, THF, r . t. ] ] [参考データ (モノマー単位モデル、 2, 7-ジ- n-ペンチルフル オレン) : λ nax = 315nm] [Ex. = 282nm, THF, r. t. ]0 溶角? -性 : ト ノレエ ン、 クロ ロホノレム、 THFに溶解。 実施例 8 (側鎖に置換基のあるポリマー 2 ).
フレームドライ した後窒素置換を行った滴下漏斗付き 1リ ッ トル三ッ 口フラス コ(こ、 2, 7一ジブロモフノレ才レン(25.1251g, 77.5442mmol) , NiCl2dppp(4.2480g)及び Et20(300ral)を入れ、 0°Cで 15分間攪拌した 。 その反応混合溶液に 3-メチルプロピルマグネシウムブロミ ドの Et20 溶液(1.53M, 302ml)を入れ、 0°Cで 10分間攪拌した後、 室温で 40時間 攪拌した。 その反応混合溶液を 2リ ッ トルの氷入りマイヤーにゆっく り と注ぎ入れてクェンチし、 酢酸ェチルを用いて 2回抽出し、 その有機層 を飽和炭酸水素ナトリ ゥム水溶液及び飽和食塩水で洗浄し、 無水 MgS04 で乾燥した。 その溶液をセライ 卜ろ過し、 減圧下で濃縮して粗生成物( 22.3459g, 茶色の固体)を得た。 該粗生成物をシリ カゲルカラムク ロ マトグラフィー(へキサン)で濾過し(17.2926g)、 それを EtOH可溶分(1 6.9854g)及び不溶分(0.3072g)に分けた。 EtOH可溶分を EtOHから再結 晶し 2, 7 -ジ(2-メチルプロピル)フルオレン(5.6111g, 26%, うす黄色 の固体)を得た。 mp : 76.0-77.5; XH-NMR (500MHz, CDC13, CHC13) δ : 7.65 (d, J = 8.0Hz, 211) , 7.31 (s, 2H) , 7.13 (d, J=8.0Hz, 2H) , 3.84 (s, 2H), 2.54 (t, J = 7.0Hz, 4H) , 1.87-1.95 (m, 2H ), 0.93 (d, J = 7.0Hz, 12H); 13C-羅 (125MHz, CDC ) δ 143. 18, 139.99, 139.47, 127.62, 125.69, 119.07, 45.62, 36.70, 30.48, 22.41; I (KBr) : 2950, 2922, 2866, 1465, 839, 800, 745, 703cm"1; HR S (EI) Calcd for C21H26: 278.2034. Found: 2 78.2029.
フレーム ドライ し、 窒素置換を行った 2リ ッ トルの 2ッロフラスコに 、 2, 7—ジ(2-メチノレプロピノレ) フノレオレン(10.0194g, 35.9853mmol) 、 トノレェン(600ml)、 及び N, N, N' , N' -テ トラメチルエチレンジァミ ン (16.3ml)を入れ、 0°Cで 15分間攪拌した。 その反応混合溶液に ti-BuLi のへキサン溶液(1.6M, 68ml)を入れ、 さらに 5分間攪袢した。 次いでそ の溶液にパラフオルムアルデヒ ド(3.3552g)を入れ、 0°Cで 70分攪拌し た後水を加えてタエンチし、 酢酸ェチルを用いて有機層を 2回抽出した 。 その有機層を飽和食塩水で洗浄し、 MgS04で乾燥した後ろ過し、 減圧 下で濃縮して粗生成物(25.1026g, 黄色の液体)を得た。 該粗生成物を シリカゲル力ラムクロマ トグラフィー(へキサン:酢酸ェチル = 20: 1)に より精製し、 目的生成物 9-ヒ ドロキシメチル -2, 7-ジ(2-メチルプロピ ル)フルオレン(6.3921g, 58%, 白色の固体)を得た。 mp : 104.6- 105. 4; 'H-NMR (500MHz, CDC13, CHC13) δ : 7.63 (d, J = 8.0Hz, 2H) , 7.63 (s, 2H), 7.16 (d, J=8.0Hz, 2H) , 4.07-4.04 (ra, 3H), 2.5 5 (d, J=7.0Hz, 4H) , 1· 94 - 1.86 (m, 2H) , 1.50 - 1.48 (m, 1H) , 0.94-0.92 (ra, 12H); 13C - NMR (125MHz, CDC ) 6 : 144.25, 140 .44, 139.30, 128.48, 125.34, 119.30, 65.35, 50.16, 45.63, 30.46, 22.42, 22.38; IR (KBr) : 3347, 2952, 2922, 1467, 105 9, 1025, 887, 838, 791, 636cm—1; 画 S (EI) Calcd for C22H280 : 308.2140. Found: 308.2139.
還流管付きの 200mlナスフラスコに 9-ヒ ドロキシメチル -2, 7-ジ(2 - メチノレプロピノレ) フノレオレン(4.0273g, 13.0563mmol)、 MeOH (50ml) 、 及び THF (50ml)を入れ、 0 °Cで 10分間攪拌した。 その反応混合溶液 に t-BuOK(4.4273g)をその温度で入れ、 還流温度で 10分間攪拌した後 水を入れてクェンチし、 へキサンを用いて 2回有機層を抽出し、 飽和食 塩水で洗浄した後、 MgS04で乾燥した。 次いで溶液をろ過した後、 減圧 下で濃縮して粗生成物(3.7852g, 黄色の固体)を得た。 該粗生成物を シリ力ゲルカラムク口マトグラフィー(へキサン)により精製し、 2, 7- ジ(2-メチルプロピル)ジベンゾフルベン(3· 5023g, 92%, 薄黄色の固 体)を得た。 mp: 71.9-73.7; 'Η -讓 (500MHz, CDC13, CHC13) δ 7 .54 (d, J=8.0Hz, 2H) , 7.49 (s, 2H), 7.14 (d, J=8.0Hz, 2H) , 6.02 (s, 2H), 2.54 (d, J=7.0Hz, 4H) , 1.96-1.88 (m, 2H) , 0. 94 (d, J=7.0Hz, 12H); 13C - NMR (125MHz, CDC13) δ 143. 68, 1 40. 39, 138. 17, 138. 11, 129.71, 121.58, 119.03, 106.81, 45. 65, 30.42, 22. 38; IR (KBr) : 2947, 1463, 1427, 896, 833, 80 1, 754, 667cm"1; HRMS (EI) Calcd for C22H26: 290.2034. Found : 290.2028.
く 2, 7-ジ-ィソブチルジベンゾフルベンの重合による可溶性 π -スタ ツ クポリマ—の合成〉
フレームドライした後窒素置換したアンプル管中で、 2, 7-ジ-ィソブ チルベンゾフルベン(233mg, 0.80mmol) を乾燥トルエン( 1. 3ml )に溶 解した。 溶液を _78°Cに冷却した後 n- BuLi (1.6M, 0. 05ml)を加えて重 合を開始させ、 - 78°Cで 24時間重合させた。 反応混合溶液を- 78°Cに保 つたまま、 MeOH (0. 2ml)を加えて重合を停止した。 反応混合物の一部 を CDC13で希釈して1 H- NMR測定を行い、 内部標準と しての溶媒のピーク の吸収と残存モノマーのビニルプロ トンの吸収の強度比からモノマーの 転化率を決定した(モノマー転化率 : 〉 99% )。 反応混合溶液から溶媒を 留去して得られた粗生成物を THFに溶解した後 MeOHで再沈殿させ、 MeOH不溶部(210.7mg, 89%)を得た。 MeOH不溶部 :分子量、 Mn = 3150, Mw /Mn =1. 17 (GPC, vs. polystyrene) ; 吸収スぺク 卜ノレ, ε = 114 86 (294nm) , ε = 10813 (274 nm) , 淡色化率 64% (264 nm) [THF, 25oC] [参考データ (モノマー単位モデル、 2, 7-ジイソブチルフルォ レン) : ε = 7075 (294 nm) , ε = 30021 (274nm) [THF, r. t. ] ] ;発 光スぺク トノレ, ;ima;1= 405nm, ) ί λ Εκ,= 294nm, THF, r. t. ] ] [参考 データ (モノマー単位モデル、 2, 7 -ジイソブチルフルオレン) : ;L mai = 3 15nm] [Ex. = 294nm, THF, r. t. ]。 溶角?性 : トノレェン、 クロロホノレム 、 THFに溶解。 実施例 9 (エネルギー移動).
く開始末端に 1-ピレニルォキシ基を有するポリジベンゾフルベンの合 成 >
フレーム ドライ し、 乾燥窒素置換したアンプルに THF(0.97 ml)を入 れ、 _78°Cで卜ピレニルメ トキシカ リ ウム THF溶液(0.4 M, 2.5 ml) を加え、 さらに、 DBF THF溶液(0.654M, 1.53 tn 1 )を滴下して重合を 開始させた。 1-ピレニルメ トキシカリ ウム THF溶液は、 フレーム ドラ ィした後乾燥窒素で置換したアンプルに、 1 -ピレニルメタノール(464. 6 mg, 2.0 mmol)及び水素ィ匕カリ ウム(81.3 mg, 2.0 mmol)を人れ、 更に THF(4.5 ml)を加えて 10分間室温で放置することにより調製した 。 反応混合物を CDC13に入れて1 H NMRを測定し、 溶媒を内部標準と して モノマーの転化率を求めた(モノマー転化率 : 24時間後、 〉99°/。)。 一 78 °Cで 24時間重合させた後、 反応混合物にメタノール(1.0 ml)を加えて 重合を停止させた。 反応混合物に約 50 mlの THFを加え、 THF可溶分(31 3 tng、 開始剤の残りを差し引く と 60mg, 27%), 及び不溶分(]64 mg, 73°/。)に分け、 THF可溶分を分取 GPCで精製し、 開始末端に 1-ピレニルメ トキシ基を有するポリジベンゾフルベンを得た(GPC[Mn=1522, Mw/Mn- 1.06] ; XH 画の末端基定量 [Mn=3066])。
<エネルギー移動効率の測定 >
開始末端に 1 -ピレニルメ トキシ基を有するポリジベンゾフルベンの 蛍光スぺク トル(THF中、 10分間窒素パブリング、 室温、 励起光 287 nm , 濃度 7.50 M)には、 ピレニル基のみに由来する発光が見られ、 その蛍 光収率 φ は 0.43であった(標準試料 : 9, 10-ジフエ二ルアントラセン( FL = 0.90))。 励起方法によらず蛍光収率の値が変化しないことおよび 開始末端に 1-ピレニルメ トキシ基を有するポリジベンゾフルベンの末 端のピレニル基の蛍光収率が 1-ピレニルメタノールのそれ(ΦΡί = 0.49 、 ポリジベンゾフルベンと同様の方法で測定)と一致すると仮定し、 ェ ネルギー移動効率 ΦΕΤを求めた(ΦΕΤ=0.86)。 実施例 1 0 (導電性 : 可溶性オリ ゴマーの飛行時間測定測定).
重合度 2〜20程度の混合物 (主成分は 2量体— 5量体) を CH2C12溶液と し、 これに 2, 4, 7-ト リニ トロフォレンマロノニ トリノレ 1 %を加えて溶 解した後、 溶液を IT0ガラス基板上にキャス トして乾燥し、 薄膜 (1μ Ιη 厚) を作製した。 この薄膜上にアルミニウムを真空蒸着した (厚さ 100 0Α、 面積 5tnm x 5mm)。 T0F301 (株式会社ォプテル製) を用いて、 1丁0 —アルミニウム間に 5.0Vの電圧を印可し、 同時に IT0側力 ら 337nmのノヽ。 ルス レーザ光 (窒素 ^一ザ、 パルス幅 Ins, 150μ J) を照射して飛行時 間測定を行なった。 室温での測定結果より、 ホール移動度を 1.02Χ1(Γ 4
Figure imgf000037_0001
と決定した。 実施例 1 1 (導電性 : 電気抵抗測定).
重合度 20程度以上の溶媒に不溶のポリマーと、 2, 4, 7-ト リニ トロフ オレンマロノ二 トリル (TNFMN) とを乳鉢を用いて練り合わせ、 その後 テーブルプレスを用いて厚さ約 0.2 の膜状に圧縮成型した。 これをガ ラス板上にエポキシ接着剤を用いて固定した後、 幅 5mmで厚さ 1000Aの アルミニウム電極を 90 μ mの電極問距離で蒸着し、 喑所で 100kHz、 10m Vの交流電圧を印可して電気伝導度を測定した。 その結果 TNFMNのドー プ量が 0.1%のとき 4· 29X 10—6 S/cm、 TNFMNのドープ量が 1%のとき 1.13 X10 5 S/cttiとの値が得られた。 また、 電気抵抗は非オーム抵抗型であ り、 5 - 7 Vの間に閾値が観測され、 半導体の性質を有することが明ら かになつた。
実施例 1 2 (単結晶構造解析 : π-スタック構造の証明). <開始末端にメチル基、 停止末端にェチル基を有するジベンゾフルベン 6量体の合成、 単離、 単結晶作成、 構造解析〉
フレームドライ し、 乾燥窒素置換したアンプルに THF(33.1 ml)を入 れ、 一 78°Cでメチルリチウム THF溶液(1.0 M, 2 mi)を加えた後、 さら に、 DBFの THF溶液(0.67M、 14.9 ml )を滴下して重合を開始させた。 反応混合物を CDC13に入れて ^ NMRを測定し、 溶媒を内部標準と してモ ノマーの転化率を求めた(モノマー転化率 : 48時間後で 84%)。 _78°Cで 48時間重合をさせた後、 反応混合物にヨウ化工タン(2.0 ml、 25 mmol )を加えて重合を停止させた。 反応混合物に約 50 mlの THFを力 Πえ、 THF 可溶部(758 mg、 989 と不溶部(15 mg, 2%)に分け、 THF可溶部をリサ ィクル分取 GPCで分離し、 6量体を得た(MALDI-Massによる質量数 M/z = 1135.25, 計算値 1136.46)。 1 H N M Rから 6量体はメチル基及びェ チル基を 1つずつ持つフルオレンュュッ トを 6つ有することが判明した 。 これを、 クロロホノレム力、ら再結晶することにより lmrax lmmx lmmの無 色透明な単結晶を得た (結晶セル定数 a =10.4024A; b = 19.7052 A; c = 29.916 A; b = 92.6521 ° : 空間群 P21/n : R = 0.097, R =0.145 )。 結晶解析の結果、 芳香環の面間隔が 0.37- 0.46 nmであることが明 らかになつた (図 3参照)。 産業上の利用可能性
本発明の高分子化合物は、 紫外線透過材料となり得ると共に耐光性高 分子材料として有用である。 また、 エキシマー発光を利用して、 レーザ 一材料や、 電界発光材料としての応用の可能性もある。 特に、 青色〜紫 外にかけてエキシマー発光させることも可能であるので、 その産業上の 利用可能性は大きい。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 下記構造式 1で表される、 側鎖に Cと H及び 又は C、 H、 から なる芳香族性を有する環状部分を含む官能基を有すると共に数平均分子 量が 2 5 0〜 1, 0 00, 00 0の高分子化合物であって、 前記芳香族 性を有する環状部分に起因するモル吸光係数が、 前記芳香族性を有する 環状部分を導入する為に用いられた重合性単量体における該芳香族性を 有する環状部分に起因するモル吸光係数より 3 0%以上小さいことを特 徴とする、 特異な光特性を有する高分子化合物;但し、 但し、 A rは芳 香環、 R 1及び R2は置換基、 R5及び R6は水素原子、 アルキル基、 芳 香族基、 -CN及ぴエステル基の中から選択される基、 Xはなし、 - CH2- 、 — CH2— CH2_、 — CH二 CH―、 一 C ( = 0) 一、 及びへテロ 原子の中から選択される何れかであり、 mは 2以上の整数である。
構造式 1
Figure imgf000039_0001
2. 前記数平均分子量が 2 5 0〜 1 0, 0 00である、 請求項 1に記載 された特異な光特性を有する高分子化合物。
3. 側鎖の芳香族性を有する環状部分を含む官能基がフルオレン又はそ の誘導体である、 請求項 1又は 2に記載された特異な光特性を有する高 分子化合物。
4. 前記芳香族性を有する環状部分に起因する光吸収ピーク位置が 2 0 Ο η π!〜 4 0 0 n mにある、 請求項 1〜 3の何れかに記載された特異な 光特性を有する高分子化合物。
5. 側鎖の芳香族性を有する環状部分がスタック構造を取る、 請求項 1 〜 4の何れかに記載された特異な光特性を有する高分子化合物。
6. 芳香族性を有する環状部分同士の面問距離が 0. 5 n m以下である 、 請求項 5に記載された特異な光特性を有する高分子化合物。
7. 前記特異な光特性を有する高分子化合物が、 その高分子化合物を構 成するモノマーの発光波長と異なる発光波長を持つことを特徴とする、 請求項 1〜 6の何れかに記載された特異な光特性を有する高分子化合物
8. 前記高分子化合物の発光がエキシマー発光である、 請求項 7に記載 された特異な光特性を有する高分子化合物。
9. 前記芳香族性を有する環状部分がスタック構造を取る、 請求項 8に 記載された特異な光特性を有する高分子化合物。
1 0. 下記一般式 ( 1 ) で表されることを特徴とする請求項 1に記載さ れた高分子化合物の合成に使用される重合性単量体;
Figure imgf000040_0001
但し、 R R 2、 R 3、 R4は置換基であって、 水素原子、 アルキル 基、 — OR、 芳香族基、 一 NRR'、 — S R、 ハロゲン
〇 0
II II ,
一 C一 R 、 一 0— P— OR
II
〇 R の群のなかから選択された基であり、 これらは同一であっても異なって も良い。
また、 X1は、 なし (両端の原子が直結している)、 _CH2_、 一 CH2— CH2—、 一 CH = CH—、 一 CO—、 一 S—、 一 O—, 一 S i (R) (R ') ―、 一NR―、 及び一 N (COR) —から選択される 何れか、 1¾5及び1¾ 6は、 水素原子、 アルキル基、 芳香族基、 一 CN、 エステル基の群から選択される基であり、 これらは同一であっても異な つていても良い。 尚、 R及び R, は H又は炭素数 1〜 5 0のアルキル基 である。 また、 点線部分の ·'·Α r …及び ·'·Α r 2· · ·は芳香族性を 示す環状部分でありへテロ環であっても良い。 更に、 '…八 !" 1 ' …と ' • · A r 2· '·は同一であっても異なっていても良い。
1 1. X 1が、 なし (両端の原子が直結している)、 一 CH2—、 一 CH2— CH2—又は一 CH = C I-I—の何れかであり、 · · · A r 1 · · · 及び ''.A r 2· ··がベンゼン環を構成している、 請求項 1 0に記載され た重合性単量体。
1 2. X 1が一 S—、 一 Ο—, 一 S i (R) (R ') 一、 一NR―、 又は 一 N (COR) —であり、 ·'·Α r ''及び ·'·Α r 2· · ·がベンゼン環 を構成している、 請求項 1 0に記載された重合性単量体 ;但し R及び R , は炭素数が 1〜 5 0のアルキル基である。
1 3. 請求項 1〜 9に記載された特異な光特性を有する何れかの高分子 化合物に、 電子受容性化合物又は電子供与性化合物を添加してなること を特徴とする組成物。
1 4. 前記組成物が電荷移動型錯体を形成している、 請求項 1 3に記載 された組成物。
1 5. 請求項 1 4に記載された組成物を用いた電荷輸送材料。
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