WO2012008490A1 - 縮合環化合物の製造方法、および該方法に用いられる原料化合物 - Google Patents

縮合環化合物の製造方法、および該方法に用いられる原料化合物 Download PDF

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WO2012008490A1
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formula
independently represents
ring
compound represented
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宏樹 寺井
友也 樫木
Original Assignee
住友化学株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/12Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D495/14Ortho-condensed systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fused ring compound and a raw material compound used in the method.
  • Dithienothiophene derivatives are being studied as organic semiconductor materials.
  • Non-patent Document 1 As a method for producing a dithienothiophene derivative, a first step of dilithiating a 3,3′-dibromo-2,2′-bithiophene derivative, and a product produced in the first step and bis (phenylsulfonyl) sulfide A method (Non-patent Document 1) consisting of a second step in which is reacted is proposed.
  • the conventional method for producing a dithienothiophene derivative has a problem that the yield of the dithienothiophene derivative is low.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a fused ring compound, a typical example of which is a dithienothiophene derivative, in a high yield.
  • the present invention has the formula
  • a ring and B ring each independently represents an aromatic ring.
  • Y represents a Group 15 element or a Group 16 element.
  • Z each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • m represents 0 or 1; When Y is a Group 15 element, m is 1, and when Y is a Group 16 element, m is 0.
  • a transition metal complex In the presence of a transition metal complex,
  • a ring and B ring represent the same meaning as the above.
  • X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom, an alkyl sulfonate group or an aryl sulfonate group.
  • M 1 represents an alkali metal atom or a halogenated magnesia group.
  • M 2 represents an alkali metal atom, a halogenated magnesia group or a hydrogen atom.
  • Y, Z and m represent the same meaning as described above.
  • a ring and B ring each independently represents an aromatic ring.
  • Y represents a Group 15 element or a Group 16 element.
  • Z each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • m represents 0 or 1; When Y is a Group 15 element, m is 1, and when Y is a Group 16 element, m is 0.
  • a transition metal complex In the presence of a transition metal complex,
  • M 3 represents a typical metal atom or a halogenated magnesi group.
  • X 2 represents a halogen atom, an alkyl sulfonate group or an aryl sulfonate group.
  • a ring, B ring, Y, Z, and m represent the same meaning as described above.
  • M 3 represents a typical metal atom or a halogenated magnesi group.
  • a ring and B ring each independently represent an aromatic ring.
  • X 2 represents a halogen atom, an alkyl sulfonate group or an aryl sulfonate group.
  • Y represents a Group 15 element or a Group 16 element.
  • Z represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • m represents 0 or 1; When Y is a Group 15 element, m is 1, and when Y is a Group 16 element, m is 0. ] The compound represented by these is provided.
  • a ring and B ring each independently represents an aromatic ring.
  • X 2 represents a halogen atom, an alkyl sulfonate group or an aryl sulfonate group.
  • Y represents a Group 15 element or a Group 16 element.
  • Z each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • m represents 0 or 1; When Y is a Group 15 element, m is 1, and when Y is a Group 16 element, m is 0. ] The compound represented by these is provided.
  • a condensed ring compound whose representative example is a dithienothiophene derivative can be produced in high yield.
  • the first production method of the present invention includes a step of reacting the compound represented by the formula (1) with the compound represented by the formula (2) in the presence of a transition metal complex. It is a manufacturing method of the compound represented by (3).
  • the A ring and the B ring each independently represent an aromatic ring.
  • the aromatic ring may have a substituent.
  • the aromatic ring preferably has 2 to 60 carbon atoms, more preferably 2 to 22 carbon atoms, and still more preferably 3 to 14 carbon atoms.
  • the carbon number does not include the carbon number of the substituent that the aromatic ring has.
  • aromatic ring examples include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, tetracene ring, pyrene ring, perylene ring, fluorene ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, oxazole ring, thiophene ring, pyrrole ring, furan ring.
  • the A ring and the B ring may form a polycyclic structure via a ring.
  • Examples of such compounds are the compounds of the formula (1-2) and the compounds of the formula (1-34) described later.
  • the A ring and the B ring are preferably each independently an aromatic hetero 5-membered ring.
  • the heterocyclic 5-membered ring may be further condensed with a ring.
  • the halogen atom represented by X 1 and X 2 a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom.
  • examples of the alkyl sulfonate group represented by X 1 and X 2 include a methane sulfonate group and a trifluoromethane sulfonate group.
  • examples of the aryl sulfonate group represented by X 1 and X 2 include a benzene sulfonate group and a paratoluene sulfonate group.
  • X 1 and X 2 are preferably a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and more preferably a bromine atom and an iodine atom, from the viewpoint of increasing the reaction yield.
  • Preferred embodiments of the compound represented by the formula (1) are a compound represented by the formula (1A) and a compound represented by the formula (1B).
  • each R 1 independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, A substituted silyl group, a halogen atom, an acyl group, an acyloxy group, an amide group, a heteroaryl group, a carboxyl group, a substituted carboxyl group, a nitro group, or a cyano group is represented.
  • n represents an integer of 0 to 2. Two n may be the same or different.
  • R 1 s When there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different. when n is 2, regardless of the definition of R 1, adjacent R 1 may form a cyclic structure together with the carbon atom bonded to each of the R 1 bonded to each other.
  • E each independently represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 each independently represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. Two E's may be the same or different.
  • X 1 and X 2 represent the same meaning as described above.
  • the cyclic structure corresponds to a saturated or unsaturated monocyclic or polycyclic hydrocarbon ring or heterocyclic ring, and examples thereof include a benzene ring, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a naphthalene ring, Examples include a thienothiophene ring, a benzothiophene ring, a cyclopentane ring, and a cyclohexane ring.
  • R 2 each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, a substituted silyl group, or a halogen atom.
  • R 2 When there are a plurality of R 2 , they may be the same or different.
  • R 2 When having a group adjacent carbon atoms in the benzene ring represented by each R 2, regardless of the definition of R 2, R 2 having the adjacent carbon atoms, together with the carbon atom adjacent bonded to each other An annular structure may be formed.
  • E each independently represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 each independently represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. Two E's may be the same or different.
  • X 1 and X 2 represent the same meaning as described above.
  • the cyclic structure corresponds to a saturated or unsaturated monocyclic or polycyclic hydrocarbon ring or heterocyclic ring, and examples thereof include a benzene ring, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a naphthalene ring, Examples include a thienothiophene ring, a benzothiophene ring, a cyclopentane ring, and a cyclohexane ring.
  • the carbon number of the alkyl group is usually 1 to 60, preferably 1 to 20.
  • the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group , Octadecyl group, eicosyl group, trifluoromethyl group, perfluorohexyl group, perfluorooctyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy group is usually 1 to 60, preferably 1 to 20.
  • Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propyloxy, n-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, dodecyloxy, trifluoro Examples include methoxy group, perfluorohexyloxy group, perfluorooctyloxy group, methoxymethyloxy group, 2-ethoxyethyloxy group and the like.
  • the carbon number of the alkylthio group is usually 1 to 60, preferably 1 to 20.
  • Examples of the alkylthio group include a butylthio group, a hexylthio group, an octylthio group, and a dodecylthio group.
  • An aryl group is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a ring carbon atom from an aromatic hydrocarbon, and includes a group having a benzene ring and a group having a condensed ring.
  • the aryl group may have a substituent, and the aryl group excluding the substituent usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group includes a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, a 9-anthracenyl group, a 1-tetracenyl group, a 2-tetracenyl group, a 5-tetracenyl group, 1- Pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-perenyl group, 3-perylenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 1-biphenylenyl group, 2-biphenylenyl group, 2- Examples include phenanthrenyl group and 9-phenanthrenyl group.
  • the aryloxy group may have a substituent, and the aryloxy group excluding the substituent usually has 6 to 60 carbon atoms, and preferably 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryloxy group include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, and a pentafluorophenyloxy group.
  • the arylthio group may have a substituent, and the arylthio group excluding the substituent usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms.
  • the arylthio group include a phenylthio group, a 1-naphthylthio group, a 2-naphthylthio group, and a pentafluorophenylthio group.
  • the alkenyl group may have a substituent, and the carbon number of the alkenyl group excluding the substituent is usually 2 to 60, preferably 2 to 20.
  • Examples of the alkenyl group include a vinyl group, a 1-octenyl group, and a 2-phenylvinyl group.
  • the alkynyl group may have a substituent, and the carbon number of the alkynyl group excluding the substituent is usually 2 to 60, preferably 2 to 20.
  • Examples of the alkynyl group include ethynyl group, 1-octynyl group, 2-phenylethynyl group, and trimethylsilylethynyl group.
  • the substituted amino group usually has 1 to 60 carbon atoms, preferably 2 to 48 carbon atoms.
  • substituted amino groups include methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, phenylamino group, diphenylamino group, 1-naphthylamino group, 2-naphthylamino group, pentafluorophenylamino Group, pyridylamino group and the like.
  • the substituted silyl group usually has 1 to 60 carbon atoms, preferably 3 to 48 carbon atoms.
  • Examples of the substituted silyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, a triphenylsilyl group, a tribenzylsilyl group, a diphenylmethylsilyl group, and a dimethylphenylsilyl group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • Acyl groups usually have 2 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a benzoyl group, a trifluoroacetyl group, and a pentafluorobenzoyl group.
  • Acyloxy groups usually have 2 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a benzoyloxy group, a trifluoroacetyloxy group, and a pentafluorobenzoyloxy group.
  • the amide group usually has 2 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the amide group include a formamide group, an acetamide group, a propioamide group, a butyroamide group, a benzamide group, a trifluoroacetamide group, a pentafluorobenzamide group, a diformamide group, a diacetamide group, and a dibenzamide group.
  • the heteroaryl group may have a substituent, and the carbon number of the heteroaryl group excluding the substituent is usually 3 to 60, preferably 3 to 20.
  • Heteroaryl groups include 2-furyl group, 3-furyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-oxazolyl group, 2-thiazolyl group, 2-imidazolyl group 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzothienyl group, 2-thienothienyl group and the like.
  • the substituted carboxyl group usually has 2 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the substituted carboxyl group include a methyl carboxylate group, an ethyl carboxylate group, and a phenyl carboxylate group.
  • each E is independently preferably —O—, —S— or —Se—, more preferably —S—.
  • each E is independently preferably —O—, —S—, or —Se—, more preferably —S—.
  • Examples of the compound represented by the formula (1) include the following compounds.
  • examples of the alkali metal atom represented by M 1 include a lithium atom, a sodium atom, and a potassium atom.
  • examples of the halogenated magnetio group represented by M 1 include a magnesium chloride group, a magnesium bromide group, and a magnesium iodide group.
  • examples of the alkali metal atom represented by M 2 include a lithium atom, a sodium atom, and a potassium atom.
  • examples of the halogenated magnetio group represented by M 2 include a magnesium chloride group, a magnesium bromide group, and a magnesium iodide group.
  • an alkali metal atom and a halogenated magnesia group are preferable.
  • M 1 and M 2 are preferably the same from the viewpoint of availability of raw materials and ease of preparation of the raw materials.
  • the group 15 element represented by Y is exemplified by nitrogen, phosphorus, and arsenic.
  • the group 16 element represented by Y is exemplified by oxygen, sulfur and selenium.
  • Y is preferably a Group 16 element, and more preferably sulfur.
  • the definition and specific examples of the alkyl group, aryl group, and heteroaryl group represented by Z are the alkyl group, aryl group, and heteroaryl group represented by R 1 in the formula (1A). Definitions and specific examples are the same.
  • m 0 or 1.
  • Y is a Group 15 element
  • m is 1
  • Y is a Group 16 element
  • the compound represented by the formula (2) may be an anhydride or a hydrate.
  • sodium sulfide pentahydrate and sodium sulfide nonahydrate are also included in the compound represented by the formula (2).
  • the amount of the compound represented by the formula (2) is 1 mol or more and 1 to 100 mol with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1).
  • the amount is preferably 1 to 10 mol.
  • the amount of the compound represented by the formula (2) is 1 mol or less with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1), the amount of Y for forming a condensed ring is insufficient, resulting in condensation.
  • the yield of the ring compound may decrease.
  • Examples of the compound represented by the formula (2) include the following compounds.
  • a ring, B ring, Y, Z, m represents the same meaning as A ring, B ring, Y, Z, m in said formula (1).
  • the compound represented by the formula (3A) can be produced by reacting the compound represented by the formula (1A) with the compound represented by the formula (2) in the presence of a transition metal complex. it can.
  • R 1 , n, Y, Z, m and E represent the same meaning as described above.
  • the compound represented by the formula (3B) can be produced by reacting the compound represented by the formula (1B) with the compound represented by the formula (2) in the presence of a transition metal complex. it can.
  • R 2 , p, Y, Z, m and E represent the same meaning as described above.
  • Examples of the compound represented by the formula (3) include the following compounds.
  • Preferred embodiments of the compound represented by the formula (5) are a compound represented by the formula (5A) and a compound represented by the formula (5B).
  • each R 1 independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, A substituted silyl group, a halogen atom, an acyl group, an acyloxy group, an amide group, a heteroaryl group, a carboxyl group, a substituted carboxyl group, a nitro group, or a cyano group is represented.
  • n represents an integer of 0 to 2. Two n may be the same or different.
  • R 1 s When there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different. when n is 2, regardless of the definition of R 1, adjacent R 1 may form a cyclic structure together with the carbon atom bonded to each of the R 1 bonded to each other.
  • E each independently represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 each independently represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. Two E's may be the same or different.
  • Y, Z, m and X 2 are as defined above.
  • R 2 each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, a substituted silyl group, or a halogen atom.
  • R 2 When there are a plurality of R 2 , they may be the same or different.
  • R 2 When having a group adjacent carbon atoms in the benzene ring represented by each R 2, regardless of the definition of R 2, R 2 having the adjacent carbon atoms, together with the carbon atom adjacent bonded to each other An annular structure may be formed.
  • E represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • Two E's may be the same or different.
  • Y, Z, m and X 2 are as defined above.
  • each E is independently preferably —O—, —S— or —Se—, more preferably —S—.
  • each E is independently preferably —O—, —S— or —Se—, more preferably —S—.
  • Examples of the compound represented by the formula (5) include the following compounds.
  • M 3 represents a typical metal atom or a halogenated magnesi group.
  • Y, Z, m, X 2 , A ring and B ring have the same meaning as described above.
  • alkali metal examples include lithium and sodium.
  • alkali metal hydride examples include lithium hydride and sodium hydride.
  • alkyl metal examples include methyl lithium and butyl lithium.
  • alkyl magnesium halide examples include methyl magnesium chloride, ethyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, and ethyl magnesium bromide.
  • the compound represented by the formula (3) can be produced using the compound represented by the formula (4). Details will be described later in the section of the second production method of the present invention.
  • the compound represented by formula (4), in which M 3 is an alkali metal or a halogenated magnesi group, is produced as a reaction intermediate in the first production method of the present invention.
  • the second production method of the present invention includes the step of intramolecular cyclization reaction of the compound represented by the formula (4) in the presence of a transition metal complex, the production of the compound represented by the above formula (3). Is the method.
  • the typical metal atom represented by M 3 is preferably an alkali metal atom.
  • the alkali metal atom include a lithium atom, a sodium atom, and a potassium atom.
  • examples of the magnesium halide represented by M 3 include magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide and the like.
  • Preferred embodiments of the compound represented by the formula (4) are a compound represented by the formula (4A) and a compound represented by the formula (4B).
  • each R 1 independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, A substituted silyl group, a halogen atom, an acyl group, an acyloxy group, an amide group, a heteroaryl group, a carboxyl group, a substituted carboxyl group, a nitro group, or a cyano group is represented.
  • n represents an integer of 0 to 2. Two n may be the same or different.
  • R 1 s When there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different. when n is 2, regardless of the definition of R 1, adjacent R 1 may form a cyclic structure together with the carbon atom bonded to each of the R 1 bonded to each other.
  • E each independently represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 each independently represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. Two E's may be the same or different.
  • Y, M 3 , Z, m and X 2 represent the same meaning as described above.
  • R 2 each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an alkenyl group, an alkynyl group, an amino group, a substituted amino group, a silyl group, a substituted silyl group, or a halogen atom.
  • R 2 When there are a plurality of R 2 , they may be the same or different.
  • R 2 When having a group adjacent carbon atoms in the benzene ring represented by each R 2, regardless of the definition of R 2, R 2 having the adjacent carbon atoms, together with the carbon atom adjacent bonded to each other An annular structure may be formed.
  • E each independently represents —O—, —S—, —Se— or —N (R 3 ) —.
  • R 3 each independently represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. Two E's may be the same or different.
  • Y, M 3 , Z, m and X 2 represent the same meaning as described above.
  • each E is independently preferably —O—, —S— or —Se—, more preferably —S—.
  • each E is independently preferably —O—, —S—, or —Se—, more preferably —S—.
  • Examples of the compound represented by the formula (4) include the following compounds.
  • the transition metal complex used in the first production method and the second production method of the present invention is preferably a transition metal complex containing a Group 8 to 10 element, more preferably a transition metal complex containing a Group 10 element. Further, palladium complexes and nickel complexes are more preferable, and palladium complexes are particularly preferable.
  • the transition metal complex preferably has at least one phosphine ligand.
  • the transition metal complex includes a transition metal complex precursor.
  • the transition metal complex precursor is a composition that is converted into a transition metal complex in the reaction system, and represents a composition that includes a precursor transition metal complex and a phosphine ligand or phosphonium salt.
  • Examples of the palladium complex include tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0), tetrakis (tristolylphosphine) palladium (0) (including various substituted isomers of ortho, meta, and para), bis (triphenylphosphine) palladium.
  • (II) dichloride bis (tricyclohexylphosphine) palladium (II) dichloride, bis (triethylphosphine) palladium (II) dichloride, [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] palladium (II) dichloride, [1, 1'-bis (difilphosphino) ferrocene] palladium (II) dichloride, bis (acetonitrile) palladium (II) dichloride, bis (benzonitrile) palladium (II) dichloride, and the like.
  • tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) and tetrakis (tristolylphosphine) palladium (0) are preferable.
  • nickel complex examples include tetrakis (triphenylphosphine) nickel (0), bis (triphenylphosphine) nickel (II) dichloride, [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] nickel (II) dichloride, [1 , 3-Bis (diphenylphosphino) propane] nickel (II) dichloride, [1,4-bis (diphenylphosphino) butane] nickel (II) dichloride, [1,1′-bis (difilphosphino) ferrocene ] Nickel (II) dichloride etc. are mentioned.
  • transition metal complex for the precursor examples include Pd 2 (dba) 3 (where dba represents trans, trans-dibenzylideneacetone), Pd (dba) 2 , palladium (II) acetate, bis (1, 5-cyclooctadiene) nickel (0) and the like.
  • Pd 2 (dba) 3 , Pd (dba) 2 , and palladium (II) acetate are preferable.
  • phosphine ligand examples include trialkylphosphines such as tri-n-butylphosphine, tri-tert-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, tricyclopentylphosphine, tribenzylphosphine, triphenylphosphine, and tritolylphosphine (ortho , Meta, and para substituted isomers), tris (methoxyphenyl) phosphine (including ortho, meta, and para substituted isomers), and other triarylphosphines, and diarylalkyl phosphines such as diphenylcyclohexylphosphine Phosphines, dicyclohexylphenylphosphine, (2-biphenylyl) di-tert-butylphosphine and other dialkylarylphosphines, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3
  • tri-tert-butylphosphine tricyclohexylphosphine, and (2-biphenylyl) di-tert-butylphosphine are preferable.
  • the phosphonium salt is a salt of the phosphine ligand and an acid such as HBF 4 , HPF 6 , HSbF 6 and the like, and includes tri-n-butylphosphonium tetrafluoroborate, tri-tert-butylphosphonium tetrafluoroborate, triphenylphosphonium. Examples include hexafluorophosphate and triphenylphosphonium hexafluoroantimonate. Of these, tri-tert-butylphosphonium tetrafluoroborate is preferable.
  • a base may be further added to convert the phosphonium salt into a phosphine ligand in the reaction solution.
  • Examples of the base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium acetate, potassium acetate, sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, sodium fluoride, potassium fluoride, sodium phosphate and potassium phosphate. Of these, sodium carbonate, potassium carbonate, and cesium carbonate are preferable.
  • the amount of the transition metal complex and the precursor transition metal complex used is adjusted so that an appropriate amount of transition metal is present in the reaction system.
  • An appropriate amount of the transition metal in the reaction system is 1 mol of the compound represented by the formula (1), formula (1A), formula (1B), formula (4), formula (4A) or formula (4B). 0.0001 to 10 mol, preferably 0.001 to 1 mol, more preferably 0.01 to 0.5 mol.
  • the amount of the transition metal complex used is 0 with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1), formula (1A), formula (1B), formula (4), formula (4A) or formula (4B).
  • the amount is preferably from 0.0001 to 10 mol, more preferably from 0.001 to 1 mol.
  • the amount of the transition metal complex for precursor used is 1 mol of the compound represented by the formula (1), formula (1A), formula (1B), formula (4), formula (4A) or formula (4B).
  • the amount is preferably 0.0001 to 10 mol, more preferably 0.001 to 1 mol.
  • the amount of the phosphine ligand used is preferably 1 to 10 mol, more preferably 1 to 4 mol, relative to 1 mol of the transition metal complex for precursor.
  • the amount of the phosphonium salt used is preferably 1 to 10 mol, more preferably 1 to 4 mol, relative to 1 mol of the precursor transition metal complex.
  • the amount of the base used is preferably 1 to 10 mol, more preferably 1 to 5 mol, relative to 1 mol of the phosphonium salt.
  • a transition metal complex may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
  • the transition metal complex can be added sequentially by dividing the amount to be added to the reaction system into multiple times.
  • the reaction rate may drop after a certain time has elapsed after the addition of the transition metal complex, but the reaction rate can be increased by further adding the transition metal complex in this state.
  • the reaction temperature in the first production method and the second production method of the present invention is preferably 20 to 300 ° C. From the viewpoint of allowing the reaction to proceed efficiently, 50 ° C or higher is more preferable, and 80 ° C or higher is more preferable. Moreover, from a viewpoint of suppressing a side reaction, 250 degrees C or less is more preferable, and 200 degrees C or less is further more preferable.
  • the reaction time is usually 1 minute to 200 hours. From the viewpoint of sufficiently allowing the reaction to proceed, one hour or longer is preferable.
  • the reaction may be performed in the absence of a solvent or in the presence of a solvent, but is preferably performed in the presence of a solvent.
  • the solvent should just be a reaction inert solvent, and may be used individually by 1 type, or may be used as a some mixed solvent.
  • the solvent examples include aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, ether solvents such as tetrahydrofuran and anisole, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N—
  • aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane
  • aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene
  • ether solvents such as tetrahydrofuran and anisole
  • 1-methyl-2-pyrrolidone 1-methyl-2-pyrrolidone
  • N, N— examples include aprotic polar solvents such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and acetonitrile, and water.
  • Aromatic hydrocarbon solvents, ether solvents, and aprotic polar solvents are preferred.
  • the reaction may be performed in air or in an inert gas atmosphere, but is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.
  • the compound represented by the formula (1), the compound represented by the formula (2), the transition metal complex, and the solvent are added to the vessel and mixed. .
  • the resulting mixture is reacted at the desired temperature.
  • the reaction product obtained can be obtained by concentrating it as it is or by putting the reaction product in water and extracting it with an organic solvent such as toluene, ethyl acetate, diethyl ether, dichloromethane or the like.
  • the desired compound represented by formula (3) is obtained by concentrating the organic layer.
  • this compound may be purified by column chromatography, extraction, recrystallization or distillation.
  • the transition metal complex represented by M is oxidatively added to the compound represented by the formula (1) to yield a compound represented by the following formula (6).
  • the compound represented by the following formula (6) undergoes a metal exchange reaction with the compound represented by the above formula (2) to yield a compound represented by the following formula (7).
  • the transition metal complex M is reductively eliminated from the compound represented by the following formula (7) to produce a compound represented by the formula (4), wherein M 3 is an alkali metal or a halogenated magnesium group.
  • M 3 is an alkali metal or a halogenated magnesium group.
  • M represents a transition metal complex.
  • M 1 , M 2 , Y, Z, m, X 1 , X 2 , A ring and B ring have the same meaning as described above.
  • the transition metal complex represented by M is oxidatively added to the compound represented by the formula (4) to yield a compound represented by the following formula (8).
  • a compound represented by the following formula (8) undergoes a metal exchange reaction in the molecule to yield a compound represented by the following formula (9).
  • the transition metal complex M is reductively eliminated from the compound represented by the following formula (9) to produce the compound represented by the formula (3), and at the same time, the transition metal complex M is regenerated.
  • M represents a transition metal complex.
  • M 1 , M 2 , Y, Z, m, X 1 , X 2 , A ring and B ring have the same meaning as described above.
  • the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) are represented by the formula (4) in the reaction system.
  • the compound represented by the formula (3) is produced via the compound.
  • the compound represented by the formula (3) can be produced from the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) in the presence of a transition metal complex.
  • the compound represented by the formula (3) can also be produced from the compound represented by the formula (4) in the presence of a transition metal complex.
  • the suitable thickness of the organic thin film varies depending on the element to which the organic thin film is applied, but is usually in the range of 1 nm to 100 ⁇ m, preferably 2 nm to 1000 nm, more preferably 5 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to More preferably, it is 200 nm.
  • An organic thin film having such a thickness makes it easy to form an organic thin film element having good charge transport properties and sufficient strength.
  • the organic thin film may contain one kind of the compound represented by the formula (3) alone or may contain two or more kinds.
  • an organic thin film contains components other than the compound represented by the said Formula (3), it is preferable that the compound represented by the said Formula (3) is included 10 mass% or more, and more than 30 mass% is included. preferable.
  • the content of the compound represented by the formula (3) is less than 30% by mass, it tends to be difficult to form a thin film or to obtain good charge mobility.
  • components other than the compound represented by the formula (3) include organic semiconductor materials other than the compound represented by the formula (3).
  • Organic thin film element Since the organic thin film of the present invention can exhibit high charge transportability, it can transport charges injected from electrodes provided in the organic thin film element or charges generated by light absorption. Utilizing these characteristics, it can be applied to organic thin film elements such as organic thin film transistors, organic solar cells, photosensors, and organic electroluminescence displays.
  • the HPLC area percentage value was a value in a chromatogram detected at a wavelength of 254 nm by high performance liquid chromatography (HPLC, trade name: LC-20AD, manufactured by Shimadzu Corporation).
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the compound to be measured was dissolved in tetrahydrofuran, and 0.5 ⁇ L of the solution obtained by HPLC was injected.
  • As the mobile phase of HPLC 0.1% aqueous acetic acid solution (liquid A) and acetonitrile (liquid B) with 0.1% acetic acid added were used, and the volume of liquid A with respect to liquid B at a flow rate of 0.5 mL / min.
  • a Shim-pack XR-ODS inner diameter 2.0 mm ⁇ length 75 mm (manufactured by Shimadzu Corporation) was used.
  • a detector a photodiode array detector (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: SPD-M20A) was used.
  • Mass spectrometry In the examples, the value of mass spectrometry was determined by AccuTOF TLC JMS-T100TD (manufactured by JEOL Ltd.).
  • NMR analysis The NMR measurement was performed by dissolving the compound in deuterated chloroform and using an NMR apparatus (Varian, INOVA300).
  • the reaction solution was subjected to HPLC analysis, and the area percentage was determined. As a result, the area of the compound (3-8) was 63%, and the area of the compound (1-11) was 34%.
  • the reaction solution was subjected to HPLC analysis, and the area percentage was determined. As a result, the area of the compound (3-8) was 64%, and the area of the compound (1-11) was 0%.
  • the reaction solution was poured into 100 mL of water to obtain a precipitate.
  • the precipitate was collected by filtration and washed with methanol to obtain a solid.
  • the obtained solid was purified using a silica gel column to obtain 0.19 g of compound (3-8). The yield was 53%.
  • Example 3 Mass spectrometry of reaction intermediate of compound (3-8) In Example 3, mass spectrometry was performed on the reaction solution 21 hours after the start of the reaction. As a result, a fragment having an m / z of 529.96 was obtained.
  • the fragment whose m / z is 529.96 is derived from the mass number of the compound corresponding to the compound represented by the formula (7) and the compound represented by the formula (8) described in the reaction mechanism section. It is a measurement result which shows presence of the compound represented by said Formula (4) as a reaction mechanism mentioned above and an intermediate body.
  • the structure of the detected mass number is a compound added with sodium represented by the following formula. Both have the same mass number of 528.73. It is presumed that phosphine is coordinated to palladium in the following formula in the reaction solution.
  • the reaction solution was concentrated, toluene and water were added, and the toluene solution was extracted.
  • the toluene solution was concentrated.
  • the concentrated solution was purified using a silica gel column to obtain 1.9 g of 6-octylbenzo [b] thiophene. The yield was 52%.
  • 6-octylbenzo [b] thiophene (1.9 g, 7.6 mmol) and diethyl ether (37 mL) were placed in a 100 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon. Thereafter, butyl lithium (2.6 M, 3.8 mL) was dropped into the flask. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to reflux for 2 hours. The reaction solution was cooled to 0 ° C., copper (II) chloride (1.5 g, 11 mmol) was added, and then heated to reflux for 2 hours.
  • the reaction solution was filtered, the organic compound in the filtrate was dissolved in toluene (200 mL) and tetrahydrofuran (50 mL), and the resulting solution was added to the filtrate. Thereafter, the filtrate was washed with an acetic acid aqueous solution and water. The filtrate was concentrated, the concentrate was poured into methanol, and the resulting precipitate was collected by filtration to obtain 1.1 g of 6,6'-dioctyl-2,2'-di (benzo [b] thiophene). The yield was 58%.
  • the concentrated organic layer was purified using a silica gel column to obtain 0.70 g of 3,3′-dibromo-6,6′-dioctyl-2,2′-di (benzo [b] thiophene. Yield was 53%.
  • the reaction solution was subjected to HPLC analysis, and the area percentage was determined. As a result, the area of the compound (3-8) was 33%, and the area of the compound (1-11) was 41%.
  • reaction solution was brought to room temperature (25 ° C.), and an aqueous ammonium chloride solution was added.
  • Chloroform was added to extract the organic layer.
  • the chloroform solution as the organic layer was washed with an aqueous ammonium chloride solution, dried using magnesium sulfate, and concentrated.
  • the concentrated solution is poured into a mixed solution of toluene and hexane for reprecipitation, and the resulting precipitate is recrystallized using hot chloroform to obtain thieno [3,2-b: 4,5-b ′] bisbenzo [ b] 21 mg of thiophene was obtained.
  • the yield was 6%.

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Abstract

発明の課題は、高い収率にてジチエノチオフェン誘導体を製造することである。課題の解決手段は、遷移金属錯体の存在下で、式(1)〔式中、A環及びB環は芳香族環を表す。X及びXはハロゲン原子等を表す。〕で表される化合物と、式 MY(Z)(2)〔式中、Yは第15族元素又は第16族元素を表す。M及びMは、アルカリ金属等を表す。Zは水素原子等を表す。mは0又は1を表す。〕で表される化合物とを反応させる工程を含む、式(3)〔式中、A環、B環、Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。〕で表される化合物の製造方法である。

Description

縮合環化合物の製造方法、および該方法に用いられる原料化合物
 本発明は、縮合環化合物の製造方法、および該方法に用いられる原料化合物に関する。
 ジチエノチオフェン誘導体は、有機半導体材料として検討されている。
 ジチエノチオフェン誘導体を製造する方法としては、3,3’-ジブロモ-2,2’-ビチオフェン誘導体をジリチオ化する第1工程、及び、第1工程で生成した生成物とビス(フェニルスルホニル)スルフィドとを反応させる第2工程からなる方法(非特許文献1)が提案されている。
Advanced Materials, 2007, Vol.19, 3008.
 しかしながら、従来技術によるジチエノチオフェン誘導体の製造方法は、ジチエノチオフェン誘導体の収率が低いという問題がある。
 そこで本発明は、代表的な例がジチエノチオフェン誘導体である縮合環化合物を高い収率で製造する方法を提供することを目的とする。
 即ち、本発明は、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
で表される化合物の製造方法であって、遷移金属錯体の存在下で、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
〔式中、A環及びB環は、前記と同じ意味を表す。X及びXは、各々独立して、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。〕
で表される化合物と、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
〔式中、Mは、アルカリ金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。Mは、アルカリ金属原子、ハロゲン化マグネシオ基又は水素原子を表す。Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物とを反応させる工程を含む製造方法を提供する。
 また、本発明は、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
で表される化合物の製造方法であって、遷移金属錯体の存在下で、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
〔式中、Mは、典型金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。A環、B環、Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物を分子内環化反応させる工程を含む製造方法を提供する。
 また、本発明は、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
〔式中、Mは、典型金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
で表される化合物を提供する。
 また、本発明は、式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
で表される化合物を提供する。
 本発明によれば、代表的な例がジチエノチオフェン誘導体である縮合環化合物を高い収率で製造することができる。
 以下、本発明を説明する。
<本発明の第1の製造方法>
 本発明の第1の製造方法は、遷移金属錯体の存在下で、前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物とを反応させる工程を含む、前記式(3)で表される化合物の製造方法である。
<式(1)で表される化合物>
 前記式(1)中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。該芳香族環は置換基を有していてもよい。該芳香族環の炭素数は、好ましくは2~60であり、より好ましくは2~22であり、さらに好ましくは3~14である。該炭素数には、芳香族環が有する置換基の炭素数は含まれない。該芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、ピレン環、ペリレン環、フルオレン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾピロール環、ベンゾフラン環、キノリン環、イソキノリン環、チエノ[3,2-b]チオフェン環、チエノ[2,3-b]チオフェン環、ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]チオフェン環等が挙げられる。
 前記A環とB環とが、環を介して多環構造を形成していてもよい。このような化合物の例は、後掲の式(1-2)の化合物及び式(1-34)の化合物である。
 前記A環及びB環は、各々独立して、芳香族複素5員環であることが好ましい。該複素5員環には、さらに環が縮環していてもよい。
 前記式(1)中、X及びXで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 前記式(1)中、X及びXで表されるアルキルスルホネート基としては、メタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等が挙げられる。
 前記式(1)中、X及びXで表されるアリールスルホネート基としては、ベンゼンスルホネート基、パラトルエンスルホネート基等が挙げられる。
 前記式(1)中、X及びXとしては、反応の収率を上げる観点からは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、臭素原子、ヨウ素原子がさらに好ましい。
 前記式(1)で表される化合物の好ましい態様は、式(1A)で表される化合物、式(1B)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(1A)中、Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。
nは、0~2の整数を表す。2個あるnは、同一であっても相異なってもよい。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。nが2の場合、R1の前記定義にかかわらず、隣接するRが、互いに結合してそれぞれのRが結合している炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。X及びXは、前記と同じ意味を表す。
 該環状構造には、飽和又は不飽和の、単環式又は多環式の炭化水素環又は複素環が該当し、その例としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ナフタレン環、チエノチオフェン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 式(1B)中、pは、0~4の整数を表す。2個あるpは、同一であっても相異なってもよい。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。X及びXは、前記と同じ意味を表す。
 該環状構造には、飽和又は不飽和の、単環式又は多環式の炭化水素環又は複素環が該当し、その例としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ナフタレン環、チエノチオフェン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
 ここで、アルキル基が有する炭素数は、通常1~60であり、好ましくは1~20である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基等が挙げられる。
 アルコキシ基が有する炭素数は、通常1~60であり、好ましくは1~20である。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、n-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、2-エトキシエチルオキシ基等が挙げられる。
 アルキルチオ基の炭素数は、通常1~60であり、好ましくは1~20である。アルキルチオ基としては、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等が挙げられる。
 アリール基は、芳香族炭化水素から環炭素原子に結合している水素原子1個を除いた原子団であり、ベンゼン環を有する基、縮合環を有する基を含む。アリール基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたアリール基の炭素数は、通常6~60であり、好ましくは6~20である。アリール基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-テトラセニル基、2-テトラセニル基、5-テトラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、4-ピレニル基、2-ペリレニル基、3-ペリレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基、4-フルオレニル基、1-ビフェニレニル基、2-ビフェニレニル基、2-フェナンスレニル基、9-フェナンスレニル基等が挙げられる。
 アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたアリールオキシ基の炭素数は、通常6~60であり、好ましくは6~20である。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられる。
 アリールチオ基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたアリールチオ基の炭素数は、通常6~60であり、好ましくは6~20である。アリールチオ基としては、フェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、2-ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が挙げられる。
 アルケニル基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたアルケニル基の炭素数は、通常2~60であり、好ましくは2~20である。アルケニル基としては、ビニル基、1-オクテニル基、2-フェニルビニル基等が挙げられる。
 アルキニル基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたアルキニル基の炭素数は、通常2~60であり、好ましくは2~20である。アルキニル基としては、エチニル基、1-オクチニル基、2-フェニルエチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。
 置換アミノ基は、その炭素数が通常1~60であり、好ましくは2~48である。置換アミノ基としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、1-ナフチルアミノ基、2-ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基等が挙げられる。
 置換シリル基は、その炭素数が通常1~60であり、好ましくは3~48である。置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 アシル基は、その炭素数が通常2~20である。アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
 アシルオキシ基は、その炭素数が通常2~20である。アシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
 アミド基は、その炭素数が通常2~20である。アミド基としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジベンズアミド基等が挙げられる。
 ヘテロアリール基は、置換基を有していてもよく、置換基を除いたヘテロアリール基の炭素数は、通常3~60であり、好ましくは3~20である。ヘテロアリール基としては、2-フリル基、3-フリル基、2-チエニル基、3-チエニル基、2-ピロリル基、3-ピロリル基、2-オキサゾリル基、2-チアゾリル基、2-イミダゾリル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、2-ベンゾフリル基、2-ベンゾチエニル基、2-チエノチエニル基等が挙げられる。
 置換カルボキシル基は、その炭素数が通常2~20である。置換カルボキシル基としては、メチルカルボキシレート基、エチルカルボキシレート基、フェニルカルボキシレート基等が挙げられる。
 前記式(1A)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 式(1B)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 前記式(1)で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(1-1)~式(1-37)の化合物の中では、式(1-8)~式(1-21)、式(1-24)~式(1-26)、式(1-31)~式(1-33)、式(1-36)の化合物が好ましく、式(1-11)~式(1-20)、式(1-24)、式(1-32)、式(1-33)、式(1-36)の化合物がより好ましく、式(1-11)~式(1-20)の化合物がさらに好ましい。
<式(2)で表される化合物>
 前記式(2)中、Mで表されるアルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子等が挙げられる。
 前記式(2)中、Mで表されるハロゲン化マグネシオ基としては、塩化マグネシオ基、臭化マグネシオ基、ヨウ化マグネシオ基等が挙げられる。
 前記式(2)中、Mで表されるアルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子等が挙げられる。
 前記式(2)中、Mで表されるハロゲン化マグネシオ基としては、塩化マグネシオ基、臭化マグネシオ基、ヨウ化マグネシオ基等が挙げられる。
 Mの中でも、アルカリ金属原子、ハロゲン化マグネシオ基が好ましい。
 M及びMは、原料の入手容易さ及び原料の調製の容易さの観点からは、同一であることが好ましい。
 前記式(2)中、Yで表される第15族元素は、窒素、リン、砒素が例示される。
 前記式(2)中、Yで表される第16族元素は、酸素、硫黄、セレンが例示される。
 Yとしては、第16族元素が好ましく、硫黄がさらに好ましい。
 前記式(2)中、Zで表されるアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基の定義、具体例は、前記式(1A)中、Rで表されるアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基の定義、具体例と同じである。
 前記式(2)中、mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。
 前記式(2)で表される化合物は、無水物であっても水和物であってもよい。例えば、硫化ナトリウム5水和物、硫化ナトリウム9水和物も、式(2)で表される化合物に含まれる。
 本発明の製造方法において、前記式(2)で表される化合物の使用量は、前記式(1)で表される化合物1モルに対して、1モル以上、1~100モルであることが好ましく、より好ましくは1~10モルである。式(2)で表される化合物の使用量が式(1)で表される化合物1モルに対して1モル以下であると、縮合環を形成するためのYの量が不足して、縮合環化合物の収率が低下する場合がある。
 前記式(2)で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式(2-1)~式(2-19)の化合物の中では、式(2-1)~式(2-11)の化合物が好ましく、式(2-4)~式(2-11)の化合物がより好ましく、式(2-5)~式(2-7)の化合物がさらに好ましい。
<式(3)で表される化合物>
 前記式(3)中、A環、B環、Y、Z、mは、前記式(1)におけるA環、B環、Y、Z、mと同じ意味を表す。
 式(3A)で表される化合物は、前記式(1A)で表される化合物を、遷移金属錯体の存在下で、前記式(2)で表される化合物と反応させることにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(3A)中、R、n、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。
 式(3B)で表される化合物は、前記式(1B)で表される化合物を、遷移金属錯体の存在下で、前記式(2)で表される化合物と反応させることにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式(3B)中、R、p、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。
 前記式(3)で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 本発明の第1の製造方法において、前記式(2)で表される化合物のMが水素原子の場合、遷移金属錯体の存在下で、前記式(1)で表される化合物と反応させると、式(5)で表される化合物が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
<式(5)で表される化合物>
 式(5)中、A環、B環、X、Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。
 前記式(5)で表される化合物の好ましい態様は、式(5A)で表される化合物、式(5B)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 式(5A)中、Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。nは、0~2の整数を表す。2個あるnは、同一であっても相異なってもよい。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。nが2の場合、R1の前記定義にかかわらず、隣接するRが、互いに結合してそれぞれのRが結合している炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。Y、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 式(5B)中、pは、0~4の整数を表す。2個あるpは、同一であっても相異なってもよい。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。Y、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。
 前記式(5A)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 前記式(5B)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 前記式(5)で表される化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 式(5-1)~式(5-28)で表される化合物の中では、式(5-8)~式(5-21)、式(5-24)~式(5-26)で表される化合物が好ましく、式(5-11)~式(5-20)、式(5-24)で表される化合物がより好ましく、式(5-11)~式(5-20)で表される化合物がさらに好ましい。
 前記式(5)で表される化合物と、例えば、アルカリ金属、アルカリ金属水素化物、アルキル金属及びアルキルマグネシウムハロゲン化物からなる群から選ばれる1種以上の反応物質とを反応させることで、式(4)で表される化合物を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式(4)中、Mは、典型金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。Y、Z、m、X、A環及びB環は、前記と同じ意味を表す。
 アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム等が挙げられる。
 アルカリ金属水素化物としては、水素化リチウム、水素化ナトリウム等が挙げられる。
 アルキル金属としては、メチルリチウム、ブチルリチウム等が挙げられる。
 アルキルマグネシウムハロゲン化物としては、メチルマグネシウムクロライド、エチルマグネシウムクロライド、メチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムブロマイド等が挙げられる。
 前記式(4)で表される化合物を用いて、前記式(3)で表される化合物を製造することができる。詳細は、本発明の第2の製造方法の項において後述する。
 尚、式(4)で表される化合物であってMがアルカリ金属又はハロゲン化マグネシオ基である化合物は、本発明の第1の製造方法において、反応中間体として生成する。
<本発明の第2の製造方法>
 本発明の第2の製造方法は、遷移金属錯体の存在下で、式(4)で表される化合物を分子内環化反応させる工程を含む、前記式(3)で表される化合物の製造方法である。
<式(4)で表される化合物>
 前記式(4)中、Mで表される典型金属原子としては、アルカリ金属原子が好ましい。アルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子等が挙げられる。
 前記式(4)中、Mで表されるハロゲン化マグネシウムとしては、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム等が挙げられる。
 前記式(4)で表される化合物の好ましい態様は、式(4A)で表される化合物、式(4B)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 式(4A)中、Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。
 nは、0~2の整数を表す。2個あるnは、同一であっても相異なってもよい。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。nが2の場合、R1の前記定義にかかわらず、隣接するRが、互いに結合してそれぞれのRが結合している炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。Y、M、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 式(4B)中、pは、0~4の整数を表す。2個あるpは、同一であっても相異なってもよい。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。Rが複数個ある場合、それらは同一であっても相異なってもよい。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。2個あるEは、同一であっても相異なってもよい。Y、M、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。
 前記式(4A)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 前記式(4B)中、Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-が好ましく、-S-がより好ましい。
 前記式(4)で表される化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 式(4-1)~式(4-28)の化合物の中では、式(4-8)~式(4-21)、式(4-24)~式(4-26)の化合物が好ましく、式(4-11)~式(4-20)、式(4-24)の化合物がより好ましく、式(4-11)~式(4-20)の化合物がさらに好ましい。
<遷移金属錯体>
 本発明の第1の製造方法及び第2の製造方法に用いられる遷移金属錯体は、第8~10族の元素を含む遷移金属錯体が好ましく、第10族の元素を含む遷移金属錯体がより好ましく、パラジウム錯体、ニッケル錯体がさらに好ましく、パラジウム錯体が特に好ましい。
 前記遷移金属錯体は、少なくともひとつのホスフィン配位子を有することが好ましい。
 前記遷移金属錯体には、遷移金属錯体前駆体も含まれる。ここで、遷移金属錯体前駆体とは、反応系中で遷移金属錯体に変換される組成物であり、前駆体用遷移金属錯体とホスフィン配位子又はホスホニウム塩とを含む組成物を表す。
 前記パラジウム錯体としては、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、テトラキス(トリストリルホスフィン)パラジウム(0)(オルト、メタ、およびパラの各種置換異性体を含む)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、ビス(トリエチルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム(II)ジクロリド、[1,1'-ビス(ジフィルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド、ビス(アセトニトリル)パラジウム(II)ジクロリド、及びビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)ジクロリド等が挙げられる。
 中でも、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、テトラキス(トリストリルホスフィン)パラジウム(0)(オルト、メタ、およびパラの各種置換異性体を含む)が好ましい。
 前記ニッケル錯体としては、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(0)、ビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(II)ジクロリド、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ニッケル(II)ジクロリド、[1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ニッケル(II)ジクロリド、[1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン]ニッケル(II)ジクロリド、[1,1'-ビス(ジフィルホスフィノ)フェロセン]ニッケル(II)ジクロリド等が挙げられる。
 前記前駆体用遷移金属錯体としては、Pd(dba)(ここでdbaは、トランス、トランス-ジベンジリデンアセトンを表す。)、Pd(dba)、酢酸パラジウム(II)、ビス(1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(0)等が挙げられる。
 中でも、Pd(dba)、Pd(dba)、酢酸パラジウム(II)が好ましい。
 前記ホスフィン配位子としては、トリ-n-ブチルホスフィン、トリ-tert-ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリベンジルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類や、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン(オルト、メタ、およびパラの各種置換異性体を含む)、トリス(メトキシフェニル)ホスフィン(オルト、メタ、およびパラの各種置換異性体を含む)、等のトリアリールホスフィン類、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン等のジアリールアルキルホスフィン類、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、(2-ビフェニリル)ジ-tert-ブチルホスフィン等のジアルキルアリールホスフィン類、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)シクロヘキサン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)ベンゼン、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン等の二座配位ホスフィン類が挙げられる。
 中でも、トリ-tert-ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、(2-ビフェニリル)ジ-tert-ブチルホスフィンが好ましい。
 前記ホスホニウム塩は、上記ホスフィン配位子とHBF、HPF、HSbF等の酸による塩であり、トリ-n-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
 中でも、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレートが好ましい。
 前記ホスホニウム塩を用いる場合は、ホスホニウム塩を反応溶液中でホスフィン配位子へと変換するために、さらに塩基を加えてもよい。
 前記塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、リン酸ナトリウムおよびリン酸カリウム等が挙げられる。
 中でも、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウムが好ましい。
 遷移金属錯体及び前駆体用遷移金属錯体の使用量は、反応系に遷移金属が適量存在するように調節される。反応系中の遷移金属の適量は、前記式(1)、式(1A)、式(1B)、式(4)、式(4A)又は式(4B)で表される化合物1モルに対して、0.0001~10モル、好ましくは0.001~1モル、より好ましくは0.01~0.5モルである。
 遷移金属錯体の使用量は、前記式(1)、式(1A)、式(1B)、式(4)、式(4A)又は式(4B)で表される化合物1モルに対して、0.0001~10モルであることが好ましく、より好ましくは0.001~1モルである。
 前駆体用遷移金属錯体の使用量は、前記式(1)、式(1A)、式(1B)、式(4)、式(4A)又は式(4B)で表される化合物1モルに対して、0.0001~10モルであることが好ましく、より好ましくは0.001~1モルである。
 ホスフィン配位子の使用量は、前駆体用遷移金属錯体1モルに対して、1~10モルであることが好ましく、より好ましくは1~4モルである。
 ホスホニウム塩の使用量は、前駆体用遷移金属錯体1モルに対して、1~10モルであることが好ましく、より好ましくは1~4モルである。
 塩基の使用量は、ホスホニウム塩1モルに対して、1~10モルであることが好ましく、より好ましくは1~5モルである。
 なお、遷移金属錯体は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
 遷移金属錯体は、反応系に添加する量を分割し、複数回に分けて、逐次的に加えることも可能である。本発明の製造方法において、遷移金属錯体の添加後、一定時間が経過すると反応速度が落ちることがあるが、この状態でさらに遷移金属錯体を加えることで、反応速度を上げることができる。
<反応条件>
 本発明の第1の製造方法及び第2の製造方法における反応温度は、20~300℃であることが好ましい。反応を効率的に進行させる観点からは、50℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましい。また、副反応を抑える観点からは、250℃以下がより好ましく、200℃以下がさらに好ましい。
 反応時間は、通常、1分~200時間である。反応を十分に進行させる観点からは、1時間以上が好ましい。
 前記反応は、無溶媒で行っても溶媒の存在下で行ってもよいが、溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒を使用する場合、その溶媒は反応不活性な溶媒であればよく、一種単独で用いても複数の混合溶媒として用いてもよい。溶媒としては、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル系溶媒、1-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル等の非プロトン性極性溶媒、水が挙げられ、芳香族炭化水素溶媒、エーテル系溶媒、非プロトン性極性溶媒が好ましい。
 前記反応は、空気中で行っても、不活性ガス雰囲気下で行ってもよいが、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
 次に、具体的な反応操作を説明する。
 まず、不活性ガスで反応容器全体のガスを置換した後、この容器に式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物、遷移金属錯体及び溶媒を添加し、混合する。得られた混合物を所望の温度で反応させる。反応が終了したら、得られた反応生成物をそのまま濃縮することにより、或いは、反応生成物を水中に入れ、トルエン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ジクロロメタン等の有機溶媒を用いて抽出した後、得られた有機層を濃縮することにより、所望である式(3)で表される化合物が得られる。更に、この化合物を、カラムクロマトグラフィー、抽出、再結晶又は蒸留により精製してもよい。
<反応機構>
 本発明において、前記式(3)で表される化合物は以下の反応機構により生成していると推定される。
 まず、Mで表される遷移金属錯体が前記式(1)で表される化合物に酸化的付加して下記式(6)で表される化合物を生じる。下記式(6)で表される化合物は前記式(2)で表される化合物との間で金属交換反応して下記式(7)で表される化合物を生じる。下記式(7)で表される化合物から遷移金属錯体Mが還元的脱離して前記式(4)で表される化合物であってMがアルカリ金属又はハロゲン化マグネシオ基である化合物が生じると同時に遷移金属錯体Mが再生する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式中、Mは遷移金属錯体を表す。M、M、Y、Z、m、X、X、A環及びB環は、前記と同じ意味を有する。
 次に、Mで表される遷移金属錯体が前記式(4)で表される化合物に酸化的付加して下記式(8)で表される化合物を生じる。下記式(8)で表される化合物は分子内で金属交換反応して下記式(9)で表される化合物を生じる。下記式(9)で表される化合物から遷移金属錯体Mが還元的脱離して前記式(3)で表される化合物が生じると同時に遷移金属錯体Mが再生する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 式中、Mは遷移金属錯体を表す。M、M、Y、Z、m、X、X、A環及びB環は、前記と同じ意味を有する。
 上述の反応機構から、遷移金属錯体の存在下で、前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物は、反応系中で前記式(4)で表される化合物を経由して、前記式(3)で表される化合物が製造される。
 つまり、前記式(3)で表される化合物は、遷移金属錯体の存在下で、前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物から、製造することもでき、また、前記式(3)で表される化合物は、遷移金属錯体の存在下で、前記式(4)で表される化合物から製造することもできる。
<有機薄膜>
 次に、本発明の製造方法によって得られる前記式(3)で表される化合物を含有する有機薄膜について説明する。
 有機薄膜の好適な厚さは、当該有機薄膜を適用する素子に応じて異なるが、通常1nm~100μmの範囲であり、2nm~1000nmであると好ましく、5nm~500nmであるとより好ましく、20nm~200nmであると更に好ましい。
 このような厚さの有機薄膜により、良好な電荷輸送性を有し、強度も十分な有機薄膜素子を形成しやすくなる。
 有機薄膜は、前記式(3)で表される化合物の1種類を単独で含むものであってもよく、また2種類以上を含むものであってもよい。有機薄膜が、前記式(3)で表される化合物以外の成分を含む場合は、前記式(3)で表される化合物を10質量%以上含むことが好ましく、30質量%以上含むことがより好ましい。前記式(3)で表される化合物の含有量が30質量%未満である場合、薄膜化が困難となったり、良好な電荷移動度が得られ難くなったりする傾向にある。
 前記式(3)で表される化合物以外の成分としては、例えば、前記式(3)で表される化合物以外の有機半導体材料が挙げられる。
 <有機薄膜素子>
 本発明の有機薄膜は、高い電荷輸送性を発揮しうることから、有機薄膜素子に設けられた電極から注入された電荷、又は光吸収によって発生した電荷を輸送することができる。
これらの特性を活用して、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池、光センサ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の有機薄膜素子に適用することができる。
 特に有機薄膜トランジスタの電荷輸送材料として有用である。
 以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)) 
 実施例において、HPLC面積百分率の値は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC、島津製作所製、商品名:LC-20AD)により、254nmの波長で検出したクロマトグラムにおける値を用いた。測定する化合物は、テトラヒドロフランに溶解させ、HPLCに得られた溶液を0.5μL注入した。HPLCの移動相には、0.1%酢酸水溶液(A液)及び酢酸を0.1%加えたアセトニトリル(B液)を用い、0.5mL/分の流速で、B液に対するA液の容積比を、6分かけて(A液)/(B液)=80/20~0/100(容積比)とするグラジエントをかけて流した。カラムは、Shim-pack XR-ODS 内径2.0mm×長さ75mm(島津製作所製)を用いた。検出器は、フォトダイオードアレイ検出器(島津製作所製、商品名:SPD-M20A)を用いた。
(質量分析)
 実施例において、質量分析の値は、AccuTOF TLC JMS-T100TD(日本電子製)により求めた。
(NMR分析)
 NMR測定は、化合物を重クロロホルムに溶解させ、NMR装置(Varian社製、INOVA300)を用いて行った。
 実施例1
(チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、3,3’-ジブロモ-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.10g、0.24mmol)、硫化ナトリウム9水和物(0.056g、0.24mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Pd(PPh)(14mg)及び1-メチル-2-ピロリドン(10mL)を入れ、160℃で6時間加熱撹拌した。
 反応液をHPLC分析し、面積百分率を求めたところ、化合物(3-8)の面積が61%、化合物(1-11)の面積が25%であった。
 実施例2
(チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、3,3’-ジブロモ-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.10g、0.24mmol)、硫化ナトリウム9水和物(0.056g、0.24mmol)、炭酸カリウム(0.13g、0.94mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd(dba))(5.4mg)、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート(14mg)及び1-メチル-2-ピロリドン(10mL)を入れ、110℃で6時間加熱撹拌した。
 反応液をHPLC分析し、面積百分率を求めたところ、化合物(3-8)の面積が63%、化合物(1-11)の面積が34%であった。
 実施例3
(チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、3,3’-ジブロモ-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.50g、1.2mmol)、硫化ナトリウム9水和物(0.28g、1.2mmol)、Pd(PPh(68mg)及び1-メチル-2-ピロリドン(50mL)を入れ、140℃で10時間加熱撹拌した。その後、フラスコ内にPd(PPh(68mg)を加え、140℃で10時間加熱撹拌した。その後、フラスコ内にPd(PPh(68mg)を加え、140℃で5時間加熱撹拌した。
 反応液をHPLC分析し、面積百分率を求めたところ、化合物(3-8)の面積は64%、化合物(1-11)の面積は0%であった。
 反応液を100mLの水に注ぎ、析出物を得た。該析出物をろ取した後、メタノールで洗浄し、固体を得た。得られた固体を、シリカゲルカラムを用いて精製し、化合物(3-8)を0.19g得た。収率は53%であった。
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ7.89(m,4H),7.47(m,2H),7.39(m,2H)
(化合物(3-8)の反応中間体の質量分析)
 実施例3において、反応開始後21時間経過した反応液を質量分析したところ、m/zが529.96であるフラグメントが得られた。
 m/zが529.96であるフラグメントは、反応機構の項で説明した、前記式(7)で表される化合物及び前記式(8)で表される化合物に対応する化合物の質量数に由来するものであり、前述した反応機構及び中間体としての前記式(4)で表される化合物の存在を示す測定結果である。
 検出された質量数の構造は、以下の式で表されるナトリウムと付加した化合物である。
どちらも質量数は同じで、528.73となる。反応液中では下記式中のパラジウムにホスフィンが配位していると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 合成例1
(6-オクチルベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、6-ブロモベンゾ[b]チオフェン(4.0g、19mmol)、オクチルボロン酸(4.5g、28mmol)、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウムジクロリド(PdCl(dppf))(0.10g、0.19mmol)及びテトラヒドロフラン(120mL)を入れ、加熱還流させつつ、水酸化カリウム水溶液(2.3M、24mL)を滴下した。滴下終了後、13時間加熱還流した。反応溶液を濃縮し、トルエンと水とを加え、トルエン溶液を抽出した。トルエン溶液を濃縮した。濃縮した溶液を、シリカゲルカラムを用いて精製を行い、6-オクチルベンゾ[b]チオフェンを1.9g得た。収率は52%であった。
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ7.72(d,J=8.1Hz,1H),7.68(s,1H),7.21-7.36(m,2H),7.19(d,J=8.1Hz,1H),2.72(t,J=7.7Hz,2H),1.60-1.70(m,2H),1.20-1.40(m,10H),0.85-0.94(m,3H)
 合成例2
(6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)の合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 フラスコ内の気体をアルゴンで置換した100mLフラスコに、6-オクチルベンゾ[b]チオフェン(1.9g、7.6mmol)、ジエチルエーテル(37mL)を入れた。その後、フラスコ内にブチルリチウム(2.6M、3.8mL)を滴下した。滴下終了後、2時間加熱還流した。反応溶液を0℃に冷却し、塩化銅(II)(1.5g、11mmol)を加え、その後、2時間加熱還流した。反応溶液をろ過し、ろ物中の有機化合物をトルエン(200mL)及びテトラヒドロフラン(50mL)に溶解し、得られた溶液をろ液に加えた。その後、ろ液を酢酸水溶液及び水で洗浄した。ろ液を濃縮し、濃縮液をメタノールに注ぎ、得られた析出物をろ取し、6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)を1.1g得た。収率は58%であった。
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ7.66(d,J=8.4Hz,2H),7.60(s,2H),7.44(s,2H),7.18(d,J=8.4Hz,2H),2.72(t,J=7.7Hz,4H),1.60-1.70(m,4H),1.20-1.40(m,20H),0.85-0.94(m,6H)
 合成例3
(3,3’-ジブロモ-6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)の合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 100mLフラスコに、6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(1.0g、2.0mmol)及びクロロホルム(20mL)を入れた。その後、フラスコ内に臭素(0.68g、4.3mmol)を滴下した。その後、室温(25℃)で20分撹拌した。反応溶液にクロロホルムとチオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて有機層を抽出し、有機層を水で2回洗浄し、その後、有機層を濃縮した。濃縮した有機層を、シリカゲルカラムを用いて精製を行い、3,3’-ジブロモ-6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェンを0.70g得た。収率は53%であった。
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ7.79(d,J=8.1Hz,2H),7.63(s,2H),7.33(d,J=8.1Hz,2H),2.77(t,J=7.7Hz,4H),1.60-1.70(m,4H),1.20-1.40(m,20H),0.85-0.94(m,6H)
 実施例4
(2,7-ジオクチルチエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、3,3’-ジブロモ-6,6’-ジオクチル-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.70g、1.1mmol)、硫化ナトリウム9水和物(0.25g、1.1mmol)、炭酸カリウム(0.60g、4.3mmol)、Pd(dba)(25mg)、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート(63mg)及び1-メチル-2-ピロリドン(50mL)を入れ、110℃で3時間加熱撹拌した。その後、Pd(dba)(25mg)及びトリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート(63mg)を加え、さらに130℃で10時間加熱撹拌した。その後、反応溶液をメタノールに注ぎ、得られた析出物をろ取した。析出物を、シリカゲルカラムを用いて精製を行い、トルエンと2-プロパノールとを用いて再結晶を行い、2,7-ジオクチルチエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンを300mg得た。収率は53%であった。
 H-NMR(300MHz,CDCl)δ7.77(d,J=7.8Hz,2H),7.69(s,2H),7.27(d,J=7.8Hz,2H),2.75(t,J=7.7Hz,4H),1.65-1.75(m,4H),1.20-1.40(m,20H),0.85-0.94(m,6H)
 比較例1
(チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 フラスコ内の気体を窒素で置換した100mLフラスコに、3,3’-ジブロモ-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.10g、0.24mmol)、硫化ナトリウム9水和物(0.056g、0.24mmol)及び1-メチル-2-ピロリドン(10mL)を入れ、190℃で6時間加熱撹拌した。本反応は、遷移金属錯体を用いずに行った。
 反応液をHPLC分析し、面積百分率を求めたところ、化合物(3-8)の面積が33%、化合物(1-11)の面積が41%であった。
 比較例2
(チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 3,3’-ジブロモ-2,2’-ジ(ベンゾ[b]チオフェン)(0.50g、1.2mmol)をジエチルエーテル(15mL)に加えて撹拌し、-78℃に冷却した。得られた溶液に、ブチルリチウムの2.8Mヘキサン溶液(0.98mL、2.7mmol)を加えた。その後、-78℃に保ち1時間撹拌し、ビス(フェニルスルホニル)スルフィド(0.56g、1.8mmol)を加えた。-78℃に保ち1時間撹拌した。その後、反応液を室温(25℃)にし、塩化アンモニウム水溶液を加えた。クロロホルムを加えて有機層を抽出した。有機層であるクロロホルム溶液を、塩化アンモニウム水溶液で洗浄した後、硫酸マグネシウムを用いて乾燥させ、濃縮した。濃縮した溶液を、トルエンとヘキサンとの混合溶液に注いで再沈殿し、生成した沈殿を熱クロロホルムを用いて再結晶を行い、チエノ[3,2-b:4,5-b’]ビスベンゾ[b]チオフェンを21mg得た。
収率は6%であった。

Claims (22)

  1.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
    で表される化合物の製造方法であって、遷移金属錯体の存在下で、式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、A環及びB環は、前記と同じ意味を表す。X及びXは、各々独立して、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。〕
    で表される化合物と、式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式中、Mは、アルカリ金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。Mは、アルカリ金属原子、ハロゲン化マグネシオ基又は水素原子を表す。Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物とを反応させる工程を含む製造方法。
  2.  前記式(1)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    〔式中、Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。nは、各々独立して、0~2の整数を表す。nが2の場合、R1の前記定義にかかわらず、隣接するRが、互いに結合してそれぞれのRが結合している炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。X及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物であり、前記式(3)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    〔式中、R、n、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物である請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記式(1)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    〔式中、pは、各々独立して、0~4の整数を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。X及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物であり、前記式(3)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    〔式中、R、p、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物である請求項1又は2に記載の製造方法。
  4.  前記式(2)で表される化合物の使用量が、前記式(1)で表される化合物1モルに対して1~10モルである請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
  5.  X及びXが、各々独立して、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法。
  6.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
    で表される化合物の製造方法であって、遷移金属錯体の存在下で、式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    〔式中、Mは、典型金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。A環、B環、Y、Z及びmは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物を分子内環化反応させる工程を含む製造方法。
  7.  前記式(4)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    〔式中、Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。nは、各々独立して、0~2の整数を表す。nが2の場合、R1の前記定義にかかわらず、隣接するRが、互いに結合してそれぞれのRが結合している炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。Y、M、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物であり、前記式(3)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    〔式中、R、n、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物である請求項6に記載の製造方法。
  8.  前記式(4)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    〔式中、pは、各々独立して、0~4の整数を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。Y、M、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物であり、前記式(3)で表される化合物が式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    〔式中、R、p、Y、Z、m及びEは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物である請求項6又は7に記載の製造方法。
  9.  前記典型金属原子がアルカリ金属原子である請求項6~8のいずれか一項に記載の製造方法。
  10.  Xが、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である請求項6~9のいずれか一項に記載の製造方法。
  11.  前記遷移金属錯体が、第10族元素を含む金属錯体である請求項1~10のいずれか一項に記載の製造方法。
  12.  前記遷移金属錯体が、パラジウム錯体である請求項11に記載の製造方法。
  13.  前記遷移金属錯体が、少なくともひとつのホスフィン配位子を有するパラジウム錯体である請求項12に記載の製造方法。
  14.  Yが、第16族元素である請求項1~13のいずれか一項に記載の製造方法。
  15.  Yが、硫黄である請求項14に記載の製造方法。
  16.  Eが、各々独立して、-O-、-S-又は-Se-である請求項2~5、7~15のいずれか一項に記載の製造方法。
  17.  両方のEが、-S-である請求項16に記載の製造方法。
  18.  遷移金属錯体を逐次的に加える請求項1~17のいずれか一項に記載の製造方法。
  19.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    〔式中、Mは、典型金属原子又はハロゲン化マグネシオ基を表す。A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
    で表される化合物。
  20.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    〔式中、pは、各々独立して、0~4の整数を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。Y、M、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される請求項19に記載の化合物。
  21.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    〔式中、A環及びB環は、各々独立して、芳香族環を表す。Xは、ハロゲン原子、アルキルスルホネート基又はアリールスルホネート基を表す。Yは第15族元素又は第16族元素を表す。Zは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。mは0又は1を表す。Yが第15族元素の場合、mは1であり、Yが第16族元素の場合、mは0である。〕
    で表される化合物。
  22.  式
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
    〔式中、pは、各々独立して、0~4の整数を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、ヘテロアリール基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。ベンゼン環中の隣接する炭素原子がそれぞれRで表される基を有する場合、Rの前記定義にかかわらず、隣接する炭素原子が有するRが、互いに結合して隣接する前記炭素原子と共に環状構造を形成してもよい。Eは、各々独立して、-O-、-S-、-Se-又は-N(R)-を表す。Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表す。Y、Z、m及びXは、前記と同じ意味を表す。〕
    で表される請求項21に記載の化合物。
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GAO, J. ET AL.: "High-performance field-effect transistor based on dibenzo[d,d']thieno [3,2-b;4,5-b']dithiophene, an easily synthesized semiconductor with high ionization potential", ADVANCED MATERIALS, vol. 19, no. 19, 2007, WEINHEIM, GERMANY, pages 3008 - 3011 *

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