WO2013065836A1 - 縮合多環芳香族化合物の製造方法及び共役高分子 - Google Patents

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WO2013065836A1
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理恵子 藤田
潤也 河井
佐藤 済
賢一 佐竹
光教 古屋
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三菱化学株式会社
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a condensed polycyclic aromatic compound and a conjugated polymer.
  • ⁇ -conjugated polymers have been applied as semiconductor materials for devices such as organic EL, organic thin film transistors, and organic light emitting sensors, and in particular, their application to polymer organic solar cells has attracted attention.
  • organic solar cells many examples have been reported in which a copolymer of a donor monomer and an acceptor monomer (hereinafter sometimes referred to as a copolymer) is used for a photoelectric conversion element.
  • donor monomer skeletons include those described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2.
  • a monomer having a condensed polycyclic structure in which at least three 5-membered rings are condensed such as dithieno [3,2-b: 2 ′, 3′-d] silole, and other monomers are cupped.
  • Copolymers obtained by ring polymerization are disclosed. And it is reported that the organic solar cell using this copolymer shows the high photoelectric conversion efficiency exceeding 5%.
  • Non-patent Document 3 a silica gel / potassium carbonate column
  • Non-patent document 4 a silica gel / potassium fluoride column
  • the object of the present invention is to purify and manufacture a precursor monomer by a simpler and milder method so that a polymer having a higher molecular weight can be obtained.
  • the gist of the present invention is as follows. 1. A method for producing a condensed polycyclic aromatic compound having n (where n is an integer of 1 to 4) an active group comprising contacting the composition containing the condensed polycyclic aromatic compound and a solvent with zeolite. The manufacturing method of a condensed polycyclic aromatic compound characterized by including the process to make. 2. 2. The method for producing a condensed polycyclic aromatic compound according to item 1, wherein the condensed polycyclic aromatic compound satisfies the following condition.
  • the total ratio of the condensed polycyclic aromatic compound having less than n active groups is 5 mol% or more with respect to the aromatic compound (Ar (n)) before charging the column. 3. 3.
  • ring A and ring B each independently represent a 5-membered aromatic heterocyclic ring, and ring C represents any ring optionally having a substituent.
  • X 1 and X 2 each independently represents an active group, and R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group optionally having a hetero atom. 4).
  • X 1 , X 2 , R 1 , R 2 and ring C are as defined in formula (I).
  • X 11 and X 21 are each independently a cycle. It is an atom selected from Table Group 16 elements.
  • the compound represented by Formula (II) or Formula (III) is a condensed polycyclic aromatic compound represented by Formula (IV), Formula (V), Formula (VI), or Formula (VII). A method for producing the condensed polycyclic aromatic compound described in 1.
  • formula (IV), formula (V), formula (VI) and formula (VI), X 1 , X 2 , R 1 and R 2 are as defined in formula (I).
  • Z 1 represents Z 11 (R 3 ) (R 4 ), Z 12 (R 5 ) or Z 13 .
  • Z 11 represents an atom selected from Group 14 elements of the periodic table.
  • R 3 and R 4 are synonymous with the above formulas R 1 and R 2 .
  • Z 12 represents an atom selected from Group 15 elements of the periodic table, and R 5 has the same meaning as R 3 and R 4 .
  • Z 13 represents an atom selected from Group 16 elements of the periodic table.
  • R 6 and R 7 may have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a good alkynyl group, an aromatic group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aryloxy group which may have a substituent.
  • R 8 to R 11 are synonymous with R 3 and R 4
  • R 12 and R 13 are synonymous with R 1 and R 2 .
  • Z 2 and Z 3 each independently represent an atom selected from Group 14 elements of the Periodic Table.
  • R 14 and R 15 have the same meanings as R 3 and R 4 .
  • Z 4 represents an atom selected from Group 16 elements of the Periodic Table. 6).
  • At least one of X 1 and X 2 are tin-containing group, a manufacturing method of the condensed polycyclic aromatic compound according to any one of the preceding 3 to 5. 7).
  • the condensed compound represented by the formula (II) is reacted with an electrophile after reacting a non-nucleophilic base with the condensed polycyclic aromatic compound represented by the following formula (VIII). 7.
  • a photoelectric conversion element comprising a conjugated polymer produced by the method according to item 12 above.
  • a solar cell comprising the photoelectric conversion element produced by the method according to item 13 above.
  • a solar cell module comprising the solar cell produced by the method according to item 14 above.
  • the monomer as a precursor can be purified by a simpler and milder method so that a polymer having a higher molecular weight can be obtained.
  • the production method of the present invention comprises a condensed polycyclic aromatic compound (hereinafter sometimes referred to as a monomer according to the present invention) having n (where n is an integer of 1 or more and 4 or less) active groups and a solvent.
  • a condensed polycyclic aromatic compound having n active groups is removed by removing this impurity from the composition containing the condensed polycyclic aromatic compound having n active groups, a solvent, and the impurity.
  • a compound can be obtained.
  • the active group refers to a group that reacts with a group of another monomer when a polymer is obtained by a polymerization reaction such as a coupling reaction, as will be described in detail later.
  • compositions containing a condensed polycyclic aromatic compound having n active groups and a solvent may be referred to as a composition according to the present invention.
  • step of bringing the composition according to the present invention into contact with zeolite may be referred to as the purification step according to the present invention.
  • zeolite used in the present invention (hereinafter simply referred to as zeolite) will be described.
  • zeolite those according to the following definition of the International Zeolite Society can be used more suitably. That is, a compound of composition DE n (n ⁇ 2) that forms an open three-dimensional network, where D has 4 bonds and E has 2 bonds, and the skeleton density (total atoms of D in 1 nm 3 Number) is preferably 20.5 or less.
  • zeolite for example, those mentioned in “Atlas of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites” can be used. More specific examples include A-type zeolite, ferrierite, SZM-5, ZSM-11, stagenite, beta zeolite, X-type zeolite, Y-type zeolite and the like.
  • aluminosilicate zeolite such as aluminosilicate, metallosilicate or silicalite; or phosphate zeolite such as aluminophosphate, gallophosphate or berylphosphate is preferable.
  • Aluminosilicate contains aluminum and silicon. When the ratio of silicon increases, organic molecules are adsorbed by water or inorganic salts. Therefore, the ratio between aluminum and silicon may be changed according to the impurities to be removed.
  • the molar ratio of aluminum to silicon is usually 1 or more.
  • the aluminosilicate is composed of low silica zeolite (silicon / aluminum: 1 to 2), medium silica zeolite (silicon / aluminum: greater than 2 and 5 or less), high silica zeolite (silicon / aluminum), depending on the molar ratio of aluminum to silicon. : Greater than 5). These zeolites may be used alone or in combination.
  • Zeolite selectively adsorbs molecules having dipoles, quadrupoles, ⁇ electrons, or molecules with strong polarizability. Moreover, when the silicon / aluminum ratio of zeolite increases, adsorption due to cations decreases, and organic molecules are selectively adsorbed over water and become hydrophobic. Adsorption to the hydrophobic zeolite is physical adsorption and is due to filling of pores in the crystal. Contrary to zeolite with a low silicon / aluminum ratio, the adsorption selectivity to hydrophobic zeolite is higher in the order of paraffin, aromatic compound, and water.
  • low silica zeolite is preferable in that it selectively adsorbs water and inorganic salts
  • medium silica zeolite is preferable in that it adsorbs water, inorganic salts, and organic molecules in a well-balanced manner
  • high silica zeolite selectively absorbs organic molecules. It is preferable at the point which adsorb
  • tectoaluminosilicate is usually an oxide containing silicon and aluminum atoms, and is generally represented by the formula F m G n O 2n ⁇ sH 2 O.
  • F is an alkali metal or alkaline earth metal cation, and F may be one cation or a plurality of cations.
  • alkali metals include sodium or potassium.
  • alkaline earth metals include calcium, barium, or strontium.
  • m is an arbitrary positive number and can be determined according to the ratio of silicon to aluminum.
  • G is silicon and aluminum and usually has more silicon atoms than aluminum atoms.
  • O represents oxygen.
  • n is an arbitrary positive number.
  • H 2 O is water, and s is an arbitrary number of 0 or more.
  • the zeolite according to the present invention may contain other elements as long as the effects of the invention are not impaired.
  • the weight of the other element with respect to the weight of the component represented by the general formula F m G n O 2n ⁇ sH 2 O contained in the zeolite according to the present invention is preferably 50% or less, and 20% or less. More preferably, it is more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less, and particularly preferably 2% or less.
  • Small pore zeolite (8-membered ring), medium-pore zeolite (10-membered ring), large-sized zeolite (12-membered ring), or ultra-large pore zeolite (14-membered ring or more) can be used. It can be selected according to the impurities to be adsorbed. Of these, 8-membered, 10-membered or 12-membered zeolite is more preferable from the viewpoint of obtaining a preferable pore diameter described later.
  • the alkali metal or alkaline earth metal cation contained in the zeolite is potassium, sodium, cesium, or calcium.
  • the average pore diameter of the zeolite according to the present invention is usually 2 nm or less, preferably 1 nm or less, particularly preferably 0.5 nm (5 mm) or less. On the other hand, it is usually 0.1 nm (1 ⁇ ) or more, preferably 0.2 nm (2 ⁇ ) or more, and more preferably 0.3 nm (3 ⁇ ) or more. When the average pore diameter is in this range, impurities can be removed with higher efficiency while preventing the monomer from being adsorbed.
  • the average pore diameter can be measured by a gas adsorption method [JIS Z 8831-2 (2010) and JIS Z 8831-3 (2010)].
  • the specific surface area (BET) of the zeolite according to the present invention is usually 10 m 2 / g or more, preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 200 m 2 / g or more. On the other hand, it is usually 5000 m 2 / g or less, preferably 2000 m 2 / g or less, more preferably 1000 m 2 / g or less, and further preferably 800 m 2 / g or less.
  • the specific surface area can be measured by a gas adsorption method [JIS Z8831-2 (2010) and JIS Z8831-3 (2010)].
  • the shape of the zeolite according to the present invention is not particularly limited.
  • Examples of the shape of the zeolite according to the present invention include a block shape, a spherical shape, a granular shape, a pellet shape, and a powder shape. From the viewpoint of promoting contact between the composition according to the present invention and the zeolite according to the present invention, the zeolite according to the present invention is more preferably in a powder form.
  • the average particle size of the zeolite according to the present invention is usually 1 nm or more, preferably 100 nm or more, particularly preferably 10 ⁇ m or more, and is usually 10 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 250 ⁇ m or less, particularly preferably 100 ⁇ m or less. It is.
  • the average particle diameter can be measured and calculated according to a microscope method [JIS Z8901 (2006)].
  • the zeolite according to the present invention in order to facilitate removal from the composition according to the present invention, it is preferable to use a zeolite that is insoluble in the solvent described later.
  • zeolites that can be used include zeolite A-3, zeolite A-4, zeolite A-5, zeolite F-9, zeolite HS-320, zeolite HS-341, zeolite HS-500, zeolite HS-642, and zeolite HS. -690 or zeolite HS-720 (for example, manufactured by Wako Pure Chemical Industries). These zeolites are usually sold in powder, granular or pellet form. Such a zeolite may be used as it is, or may be used after being ground in a mortar or the like. In order to increase the adsorption efficiency, it is preferable to use powdered zeolite.
  • molecular sieves may be used, for example, commercially available molecular sieves 3A, molecular sieves 4A, molecular sieves 5A, or molecular sieves 13X may be used.
  • Molecular sieves are usually sold in powder, granular or pellet form. Such molecular sieves may be used as they are or after being ground in a mortar. In order to increase the adsorption efficiency, it is preferable to use powdered molecular sieves.
  • Zeolites usually have (SiO 4 ) 4- units and (AlO 4 ) 5- units. By sharing the oxygen present at the four vertices with the four adjacent tetrahedrons, a crystal is formed by connecting three-dimensionally one after another. This crystal has a porous structure and can adsorb low-molecular organic compounds, inorganic substances such as metals, insoluble waste, unfiltered waste, and the like.
  • zeolite which is a porous substance having a small pore diameter of usually 2 nm or less
  • decomposition of the monomer according to the present invention can be suppressed. This is presumably because, since the pore diameter is small, the monomer according to the present invention is prevented from entering further into the pores, so that decomposition of the monomer in the pores is suppressed.
  • zeolite having a relatively small pore diameter is considered suitable for the present invention.
  • composition containing the monomer and the solvent according to the present invention.
  • This composition may be a reaction solution obtained after the reaction for obtaining the monomer according to the present invention.
  • the composition may also be a crude product solution extracted from the reaction solution.
  • this composition may be obtained by dissolving a crude product obtained by removing the solvent from the crude product solution in a solvent.
  • This composition usually contains impurities in addition to the monomer and solvent according to the invention.
  • the solvent may be anything as long as it can dissolve the monomer according to the present invention, but an organic solvent is usually used.
  • solvents include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, or cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, or xylene; chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, or fluorobenzene Halogenated aromatic hydrocarbons; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, or t-butyl alcohol; water; ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, methyl-t-butyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, or dioxane Butylamine, triethylamine, diisopropylethylamine
  • one solvent may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used. May be. From the viewpoint of increasing the adsorption efficiency of impurities to zeolite, it is preferable to use a nonpolar solvent as the solvent, and it is more preferable to use a hydrocarbon-based solvent. Further, as the solvent, in order to facilitate the removal of the zeolite, it is preferable to select a solvent having a sufficiently low solubility of the zeolite according to the present invention.
  • the purification step according to the present invention includes a step of bringing the composition according to the present invention into contact with zeolite.
  • Examples of the method for bringing the composition according to the present invention into contact with zeolite include the following.
  • a layer containing zeolite is prepared, and the composition according to the present invention is allowed to pass through.
  • the composition according to the present invention can be brought into contact with the zeolite and the zeolite can be removed from the composition at the same time.
  • a specific example is a method in which zeolite is packed in a column and the composition according to the present invention is passed.
  • the composition according to the present invention may be placed on a column, a developing solvent may be flowed, and the solution passing through the column may be recovered.
  • the developing solvent the same solvents as those in the above-described composition can be used. Usually, the same solvent as the solvent in the composition is used as the developing solvent, but a solvent different from the solvent in the composition may be used as the developing solvent.
  • the monomer according to the present invention it is preferable to obtain the monomer according to the present invention by separating the solution passing through the column and removing the solvent from the solution containing the monomer according to the present invention. In this case, whether or not the monomer according to the present invention is contained in the solution can be confirmed by a known method. Generally, TLC (Thin Layer Chromatography) is used. However, since the monomer according to the present invention may be decomposed by silica gel or alumina, whether or not it is decomposed is determined by reverse phase HPLC, proton or carbon NMR, etc. It is preferable to confirm with.
  • TLC Thin Layer Chromatography
  • the weight of the zeolite packed in the column is preferably 10 times or more, more preferably 30 times or more, and further preferably 50 times or more with respect to the weight of the monomer in the composition according to the present invention. On the other hand, it is preferably 1000 times or less, more preferably 500 times or less, and still more preferably 300 times or less.
  • the length of the zeolite packed in the column is preferably 3 cm or more. However, in order not to make the length unrealistic, it can be dealt with by laminating the amount of zeolite on the filter paper and filtering the monomer solution in the composition according to the present invention using the filter paper. By using such an amount of zeolite, more impurities can be removed while shortening the processing time. The shorter the development time, the better. It is preferably within 1 hour, more preferably within 30 minutes, and particularly preferably within 15 minutes.
  • the column packed with zeolite may contain other carriers as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the zeolite is put into the composition, and then the zeolite is removed.
  • the zeolite may be added to the composition and stirred, and then the zeolite may be removed by filtration.
  • the stirring time is preferably 5 minutes or more, and more preferably 30 minutes or less.
  • suction filtration can be used in addition to normal filtration.
  • zeolite can be spread on the funnel, and a mixed solution of zeolite and monomer can be added from the top of the zeolite and filtered.
  • the monomer according to the present invention may be passed along with a solvent (in particular, the above-mentioned nonpolar solvent) without being adsorbed on the zeolite.
  • a solvent in particular, the above-mentioned nonpolar solvent
  • the monomer according to the present invention may be eluted and recovered using a polar solvent (sometimes referred to as a desorbing agent) such as ethyl acetate or chloroform.
  • a polar solvent sometimes referred to as a desorbing agent
  • the former is preferable in that the operation is simple.
  • the weight of the zeolite used is usually 1 or more times, preferably 3 times or more, more preferably 5 times or more, still more preferably 10 times or more, and 30 times the weight of the monomer in the composition.
  • the above is more preferable, and 50 times or more is particularly preferable.
  • it is preferably 1000 times or less, more preferably 500 times or less, still more preferably 300 times or less.
  • the used zeolite may be regenerated by a well-known technique and used repeatedly.
  • the monomer according to the present invention obtained in the above step is preferable in that the storage stability at ⁇ 20 ° C. is good. It is considered that impurities such as low molecular weight compounds or metal salts contained in the composition according to the present invention have been removed.
  • the storage stability at ⁇ 20 ° C. means that, specifically, when the monomer according to the present invention is stored at -20 ° C., it is usually 1 day or longer, preferably 4 days or longer. Particularly preferably, it indicates that impurities are not detected visually for 30 days or longer.
  • the temperature during the contact of the composition according to the present invention with the zeolite is lower than the boiling point of the solvent in the composition (provided that the developing solvent in the zeolite column is different from the solvent of the composition, for example). It is preferable that it is, More preferably, it is 40 degrees C or less, More preferably, it is 30 degrees C or less. The lower the temperature, the more the degradation of the monomer according to the present invention can be suppressed. However, if the temperature is too low, moisture in the air may be absorbed. When the monomer according to the present invention is more unstable, it is also preferable to use a refrigerant column that does not absorb moisture.
  • the operations may be performed under a normal fluorescent lamp.
  • the atmosphere at the time of operation is not specifically limited, You may carry out in air or inert gas, such as nitrogen or argon.
  • the pressure at the time of operation is not particularly limited, and may be normal pressure or pressurized conditions.
  • the monomer according to the present invention contains impurities, particularly when impurities such as inorganic salts that cannot be detected by proton NMR or HPLC are included, accurate weighing is difficult.
  • impurities may inhibit the polymerization reaction due to the catalyst cycle.
  • a catalyst such as a transition metal catalyst
  • a low molecular impurity or a metal salt can act as a catalyst poison of the catalytic reaction.
  • the monomer according to the present invention when a polymer is synthesized using the monomer according to the present invention, it is preferable to purify the monomer according to the present invention and use it in the reaction. On the other hand, it is difficult to purify the monomer according to the present invention by a conventional method.
  • the monomer according to the present invention When purifying using a silica gel column, the monomer according to the present invention may be decomposed.
  • the active group of the monomer according to the present invention is often eliminated. Since the compound obtained by elimination of the active group does not contribute to the formation of the polymer or inhibits the elongation of the polymer, such a compound is an obstacle to obtain a high molecular weight polymer.
  • the monomer may be decomposed by a trace amount of hydrochloric acid contained in chloroform which is often used as a developing solvent for GPC.
  • the monomer according to the present invention can be purified by a simple operation of bringing the composition according to the present invention into contact with the zeolite and removing the solvent and the zeolite.
  • the purification process according to the present invention is applicable to large-scale purification, and is particularly useful for removing low-molecular impurities, metal salts, and the like.
  • the condensed polycyclic aromatic compound in particular, the condensed polycyclic aromatic compound (monomer according to the present invention) having n (where n is an integer of 1 to 4) active groups will be described.
  • the active group refers to a group that reacts with a group possessed by another monomer when a polymer is obtained by a polymerization reaction such as a coupling reaction.
  • the active group include a group having an atom selected from an alkylsulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, Li, Mg, Zn, B, and a group 14 element of the periodic table.
  • a group having an atom selected from B or a group 14 element of the periodic table is preferable, a group having an atom selected from a group 14 element is more preferable, a silicon-containing group or a tin-containing group is more preferable, and a tin-containing group Is particularly preferred.
  • the periodic table refers to the IUPAC 2005 recommended version (Recommendations of IUPAC 2005).
  • alkylsulfonyloxy groups a methylsulfonyloxy group is preferable, and among the arylsulfonyloxy groups, a phenylsulfonyloxy group is preferable.
  • the alkylsulfonyloxy group and the arylsulfonyloxy group may have a substituent such as a halogen atom such as a fluorine atom or an alkyl group such as a methyl group.
  • alkylsulfonyloxy group having a substituent a methylsulfonyloxy group and a trifluoromethylsulfonyloxy group are preferable in terms of improving coupling reactivity
  • arylsulfonyloxy group having a substituent A p-toluenesulfonyloxy group is preferred.
  • Examples of the group having Mg include a magnesium halide group.
  • Zinc-containing groups include zinc halide groups.
  • Examples of the group having B include a boric acid group, a boric acid group, and a boric acid ester group.
  • boric acid group examples include —B (OH) 2 and the like.
  • borate group examples include -BF 3 K.
  • borate groups or borate ester groups include those represented below.
  • Examples of the group having an atom selected from Group 14 elements of the periodic table include a silicon-containing group, a tin-containing group, a germanium-containing group, or a lead-containing group.
  • a silicon-containing group or a tin-containing group is preferable in terms of reactivity, and a tin-containing group is more preferable.
  • at least one of the one or more monomers is an aromatic compound having a tin-containing group, particularly a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound.
  • an alkylstannyl group or an arylstannyl group is more preferable in terms of reactivity, and an alkylstannyl group is particularly preferable.
  • alkylstannyl group examples include those represented below.
  • Examples of the silicon-containing group include a silyl group which may have a substituent.
  • a silyl group which may have a substituent.
  • publicly known documents Pubmaceutical Process Chemistry (2011), 101-126, Accounts of Chemical Research (2008), 41, 1486-1499. What is reported by can be used.
  • Et represents an ethyl group
  • Pr represents a propyl group
  • Ph represents
  • the condensed polycyclic aromatic compound examples include a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound or a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound. Of these, a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound is preferable in that the reactivity of coupling is improved.
  • the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound and the condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound include compounds obtained by condensing a monocyclic aromatic compound such as benzene or thiophene and an alicyclic compound such as cyclopentadiene.
  • the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound is preferably a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound having a ring member number of 5 or more and 7 or less and a condensed ring number of 2 or more and 6 or less. Specifically, naphthalene , Anthracene or fluorene.
  • the condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound is preferably a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound having a ring member number of 5 or more and 7 or less and a condensed ring number of 2 or more and 6 or less.
  • a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound having an atom selected from group 16 elements as a hetero atom is preferable, a condensed polycyclic heterocyclic compound having an oxygen atom or a sulfur atom as a hetero atom is more preferable, and a sulfur atom A fused polycyclic aromatic heterocyclic compound having as a hetero atom is particularly preferred.
  • the aromatic heterocyclic ring having an oxygen atom or a sulfur atom as a hetero atom is preferably a 5-membered ring.
  • the condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound is an atom selected from Group 14 elements of the periodic table, particularly a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom. It is preferable to have.
  • a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound having a silicon atom or a germanium atom is particularly preferred.
  • the production method of the present invention can be used without removing the active group. Impurities such as low molecules can be efficiently removed.
  • the production method of the present invention is effective in the case of a condensed polycyclic aromatic compound having an active group which is thermally and / or chemically unstable.
  • the condensed polycyclic aromatic compound having a thermally and / or chemically unstable active group is a condensed polycyclic aromatic compound having at least n (n is an integer of 1 or more and 4 or less) active groups (hereinafter referred to as “fused polycyclic aromatic compounds”).
  • Ar (n) in some cases) and is an aromatic compound that satisfies the following conditions.
  • the ratio of the aromatic compound having less than n active groups in the solution that has passed through the column under the above conditions is preferably relative to the aromatic compound (Ar (n)) before charging to the column. More effective by using the production method of the present invention when it is 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, further preferably 60 mol% or more, more preferably 75 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more. It is preferable in that a high molecular weight conjugated polymer can be produced.
  • the silica gel used under the above conditions has a spherical shape, a particle size of 63 to 210 ⁇ m, and is neutral (pH 7.0 ⁇ 0.5).
  • the product name Silica gel 60N Spherical neutral, for column chromatography, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
  • Silica gel 60N Spherical neutral, for column chromatography, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
  • N is the number of active groups of the condensed polycyclic aromatic compound, and is an integer of 1 or more, preferably an integer of 2 or more. On the other hand, it is an integer of 4 or less, preferably an integer of 3 or less.
  • the condensed polycyclic aromatic compound (Ar (n)) is preferably a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound, and in particular, the active group is an aromatic complex in terms of improving the reactivity of the coupling reaction. More preferred is a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound bonded to a ring.
  • a fused polycyclic aromatic heterocyclic compound in which a group having an atom selected from Li, Mg, B, or a periodic table Group 14 element is bonded to an aromatic heterocyclic ring is particularly preferable.
  • preferred examples of the compound having two active groups include compounds represented by the following formula (I).
  • ring A and ring B each independently represent a 5-membered aromatic heterocyclic ring
  • ring C represents an arbitrary ring which may have a substituent.
  • X 1 and X 2 each independently represent an active group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group that may have a hetero atom.
  • X 1 and X 2 each independently represent an active group and have the same meaning as described in the above-mentioned section of the condensed polycyclic aromatic compound.
  • ring A and ring B each independently represent a 5-membered aromatic heterocycle fused to ring C described later.
  • the 5-membered aromatic heterocycle include thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring or isothiazole ring.
  • a 5-membered aromatic heterocyclic ring containing a nitrogen atom such as a pyrrole ring, an imidazole ring or a pyrazole ring, it may have an alkyl group such as a methyl group on the nitrogen atom.
  • the bonding mode between ring A and ring B and ring C There is no limitation on the bonding mode between ring A and ring B and ring C.
  • the monomer according to the present invention is used in the coupling reaction described later, in order to improve the reactivity of the reaction, the monomer is a condensed polycyclic aromatic heterocyclic compound, and the aromatic More preferably, the active group is bonded to a carbon atom of the ring.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group that may have a hetero atom.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom. From the viewpoint of stability, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable, and a fluorine atom is particularly preferable.
  • hydrocarbon group which may have a hetero atom examples include a hydrocarbon group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a carbonyl group which has a substituent, Or the hydrocarbon group or heterocyclic group couple
  • the hydrocarbon group or heterocyclic group bonded via a hetero atom means a hydrocarbon group or heterocyclic group bonded to a basic skeleton such as ring A or ring B via a hetero atom.
  • This hydrocarbon group or heterocyclic group and a hetero atom are collectively referred to as a hydrocarbon group or a heterocyclic group bonded via a hetero atom.
  • hydrocarbon group examples include an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
  • the aliphatic hydrocarbon group includes a saturated aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group (including a cycloalkyl group); or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group such as an alkenyl group (including a cycloalkenyl group) or an alkynyl group. Can be mentioned. Of these, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group is preferable.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is usually 1 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and is usually 20 or less, preferably 16 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-octyl group, an n-nonyl group, and an n-decyl group.
  • a linear alkyl group such as n-lauryl group
  • a branched alkyl group such as iso-propyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, 3-methylbutyl group, 2-ethylhexyl group, 3,7-dimethyloctyl group
  • a cyclic alkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclolauryl group, or a cyclodecyl group
  • a cyclic alkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohepty
  • the linear alkyl group includes n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group or An n-lauryl group is preferred, and the branched alkyl group is preferably an iso-propyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group, a 3-methylbutyl group, a 2-ethylhexyl group, or a 3,7-dimethyloctyl group.
  • the group is preferably a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group or a cyclolauryl group.
  • n-butyl group iso-propyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 3-methylbutyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, cyclooctyl group, An n-nonyl group, a 3,7-dimethyloctyl group, a cyclononyl group, an n-decyl group or a cyclodecyl group is more preferred.
  • the number of carbon atoms of the alkenyl group is usually 1 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and usually 20 or less, preferably 16 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • alkenyl groups include vinyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl , Hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icocenyl group or geranyl group.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group and a styryl group.
  • alkynyl group those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a methylethynyl group and a trimethylsilylethynyl group.
  • aromatic hydrocarbon group those having 6 to 30 carbon atoms are preferable.
  • phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, biphenylenyl group, triphenylenyl group, anthryl group, pyrenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, acenaphthenyl group examples thereof include a fluoranthenyl group, a naphthacenyl group, a perylenyl group, a pentacenyl group, and a quarterphenyl group.
  • a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a triphenylenyl group, an anthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, an acenaphthenyl group, a fluoranthenyl group, or a perylenyl group is preferable.
  • heterocyclic group examples include an aliphatic heterocyclic group and an aromatic heterocyclic group.
  • the aliphatic heterocyclic group preferably has 2 to 30 carbon atoms, and examples thereof include a pyrrolidinyl group, piperidinyl group, piperazinyl group, tetrahydrofuranyl group, dioxanyl group, morpholinyl group, and thiomorpholinyl group. Of these, a pyrrolidinyl group, a piperidinyl group, or a piperazinyl group is preferable.
  • the aromatic heterocyclic group preferably has 2 to 30 carbon atoms.
  • the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group may be a condensed polycyclic aromatic group.
  • the ring forming the condensed polycyclic aromatic group may have a cyclic alkyl structure which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent, or a substituent.
  • Aromatic heterocycles are preferred.
  • Examples of the cyclic alkyl structure include a cyclopentane structure or a cyclohexane structure.
  • the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring or a naphthalene ring.
  • aromatic heterocyclic ring examples include a pyridine ring, a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a biazole ring, and an imidazole ring. It is done. Among these, a pyridine ring or a thiophene ring is preferable.
  • the condensed polycyclic aromatic group is preferably a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group or a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group.
  • the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group include a phenanthryl group, anthryl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group, naphthacenyl group, perylenyl group, pentacenyl group, and triphenylenyl group.
  • the condensed polycyclic aromatic heterocyclic group include a phenoxazinyl group, a phenothiazinyl group, an acridinyl group, a phenanthridinyl group, and a phenanthrolinyl group.
  • Examples of the carbonyl group having a substituent include an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylcarbamoyl group, an arylcarbamoyl group, an alkylimide group, and an arylimide group.
  • Aryl refers to an aromatic group.
  • the carbon number of the substituent that the carbonyl group has is not particularly limited, but is usually 1 or more and 40 or less.
  • the alkyl group of the alkylcarbonyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbamoyl group or alkylimide group is not particularly limited, but usually has 1 to 40 carbon atoms.
  • the aryl group of the arylcarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylcarbamoyl group or arylimide group is not particularly limited, but usually has 2 to 40 carbon atoms.
  • alkylcarbonyl group examples include an acetyl group, an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group, a pentylcarbonyl group, a cyclohexylcarbonyl group, an octylcarbonyl group, a 2-ethylhexylcarbonyl group, and a dodecylcarbonyl group.
  • an octylcarbonyl group, a 2-ethylhexylcarbonyl group, or a dodecylcarbonyl group is preferable.
  • arylcarbonyl group examples include a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, and a pyridylcarbonyl group. Of these, a benzoyl group is preferable.
  • alkyloxycarbonyl group examples include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group.
  • aryloxycarbonyl group examples include a phenoxycarbonyl group and a naphthoxycarbonyl group.
  • the alkylcarbamoyl group is preferably one having 3 to 40 carbon atoms, for example, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, methylhexyl.
  • Examples include aminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group and the like. Of these, an octylaminocarbonyl group or a 2-ethylhexylaminocarbonyl group is preferable.
  • the arylcarbamoyl group preferably has 3 to 40 carbon atoms, and examples thereof include a phenylaminocarbonyl group, a naphthylaminocarbonyl group, and a 2-pyridylaminocarbonyl group. Of these, a phenylaminocarbonyl group is preferred.
  • alkylimide group those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a methylcarbonylaminocarbonyl group, an ethylcarbonylaminocarbonyl group, and an n-butylcarbonylaminocarbonyl group.
  • arylimide group those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a phenylcarbonylaminocarbonyl group and a naphthylcarbonylaminocarbonyl group.
  • the carbon number of the hydrocarbon group bonded through a hetero atom is not particularly limited, but is usually 1 or more and 40 or less.
  • the hydrocarbon group bonded through a heteroatom is an alkyl group, the number of carbons is not particularly limited, but is usually 1 or more and 40 or less.
  • bonded through a hetero atom is an aryl group, although there is no restriction
  • hydrocarbon group or heterocyclic group bonded through a hetero atom include an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkylamino group, an arylamino group, and N-aryl-N-alkyl.
  • examples include an amino group, an alkylsulfonyl group, and an arylsulfonyl group. From the viewpoint of improving the electron transport property of the electron extraction layer, an alkoxy group or an aryloxy group is preferable.
  • alkoxy group those having 1 to 20 carbon atoms are preferable.
  • aryloxy group those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a phenoxy group, a naphthyloxy group, a pyridyloxy group, a thiazolyloxy group, an oxazolyloxy group, and an imidazolyloxy group. Of these, a phenoxy group or a pyridyloxy group is preferable.
  • alkylthio group those having 1 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, an octylthio group, a dodecylthio group, a cyclopentylthio group, and a cyclohexylthio group. Of these, a methylthio group or an octylthio group is preferable.
  • the arylthio group is preferably one having 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenylthio group, a naphthylthio group, a pyridylthio group, a thiazolylthio group, an oxazolylthio group, an imidazolylthio group, a furylthio group, and a pyrrolylthio group. Of these, a phenylthio group or a pyridylthio group is preferable.
  • the alkylamino group is preferably one having 1 to 20 carbon atoms, for example, methylamino group, ethylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, butylamino group, octylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group. Or a dodecylamino group etc. are mentioned. Of these, a dimethylamino group, an octylamino group or a 2-ethylhexylamino group is preferable.
  • the arylamino group preferably has 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include an anilino group, diphenylamino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, and naphthylphenylamino group. Of these, a diphenylamino group is preferable.
  • the N-aryl-N-alkylamino group preferably has 3 to 40 carbon atoms, and examples thereof include an N-phenyl-N-methylamino group and an N-naphthyl-N-methylamino group.
  • alkylsulfonyl group examples include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a butylsulfonyl group, an octylsulfonyl group, a cyclohexylsulfonyl group, a 2-ethylhexylsulfonyl group, and a dodecylsulfonyl group.
  • an octylsulfonyl group or a 2-ethylhexylsulfonyl group is preferable.
  • arylsulfonyl group examples include a phenylsulfonyl group, a naphthylsulfonyl group, and a 2-pyridylsulfonyl group. Of these, a phenylsulfonyl group is preferable.
  • the hydrocarbon group which may have a hetero atom exemplified above may further have a substituent.
  • substituents that may be present are not particularly limited, but preferably a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, an ester group, an alkylcarbonyl group, an acetyl group, a sulfonyl group, a silyl group, and a boryl group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable.
  • hydrocarbon group which may have a hetero atom is an aryl group
  • substituent which may further have an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or 1 to 12 carbon atoms Of the alkyl group.
  • R 1 and R 2 are more preferably a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. It is preferable that it is a hydrogen atom at the point which can accelerate
  • the alkyl group is preferable in that the solubility of the polymer obtained using the monomer according to the present invention can be improved. From the viewpoint of reactivity, the alkyl group in this case preferably has 12 or less carbon atoms, and more preferably 6 or less.
  • Ring A and ring B are preferably rings represented by the following formulas (1a) and (1b).
  • X 1 and X 2 are the same as those described for Formula (I).
  • one of X 11 and X 12 is an atom selected from Group 16 elements of the periodic table, and the other is a carbon atom.
  • one of X 21 and X 22 is an atom selected from Group 16 elements of the periodic table, and the other is a carbon atom.
  • one of X 11 and X 12 is an atom selected from Group 16 elements of the periodic table, and the other is a carbon atom.
  • the bond between an atom selected from Group 16 elements of the periodic table and C 1 is a single bond, and the bond between a carbon atom and C 1 is a double bond.
  • the other carbon atom of X 11 and X 12 is bonded to R 1 described for formula (I).
  • one of X 21 and X 22 is an atom selected from Group 16 elements of the periodic table, and the other is a carbon atom.
  • the bond between an atom selected from Group 16 elements of the periodic table and C 2 is a single bond, and the bond between a carbon atom and C 2 is a double bond.
  • the other carbon atom of X 21 and X 22 is bonded to R 2 described for formula (I).
  • One of X 11 and X 12 is more preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and particularly preferably a sulfur atom among atoms selected from Group 16 elements of the periodic table.
  • one of X 11 and X 12 is an oxygen atom or a sulfur atom, particularly a sulfur atom, it can be easy to extract a hydrogen atom from the adjacent carbon atom C 1 .
  • one of X 21 and X 22 is more preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and particularly preferably a sulfur atom among atoms selected from Group 16 elements of the periodic table.
  • one of X 21 and X 22 is an oxygen atom or a sulfur atom, particularly a sulfur atom, it can be easy to extract a hydrogen atom from the adjacent carbon atom C 2 .
  • ring C represents an arbitrary ring which may have a substituent. Especially, it is preferable that it is a 5-membered ring or a 6-membered monocycle, or a ring formed by condensing these rings 2-6.
  • Examples of the 5-membered monocycle include a 5-membered aromatic ring or a 5-membered aliphatic ring.
  • Examples of the 5-membered aromatic ring include thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, thiazole ring, oxazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, isothiazole ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, and selenol.
  • a 5-membered aromatic heterocycle such as a ring or a tellurol ring.
  • a 5-membered aromatic heterocyclic ring is preferable, and a 5-membered aromatic heterocyclic ring containing a sulfur atom such as a thiophene ring, a thiazole ring, an isothiazole ring or a thiadiazole ring is more preferable, and a thiophene ring is particularly preferable. It is.
  • the 5-membered aliphatic ring is a 5-membered aliphatic hydrocarbon ring such as a cyclopentane ring or cyclopentadiene ring; or a tetrahydrofuran ring, a pyrrolidine ring, a borol ring, a silole ring, a gelmol ring, a stanol ring, or a planball ring And a 5-membered aliphatic heterocycle such as a phosphole ring or an arsol ring.
  • a 5-membered aliphatic hydrocarbon ring such as a cyclopentane ring or cyclopentadiene ring
  • a tetrahydrofuran ring such as a cyclopentane ring or cyclopentadiene ring
  • a tetrahydrofuran ring such as a cyclopentane ring or cyclopentadiene ring
  • 6-membered monocycle examples include a 6-membered aromatic ring or a 6-membered aliphatic ring.
  • 6-membered aromatic ring examples include a 6-membered aromatic hydrocarbon ring such as a benzene ring; or a 6-membered aromatic heterocycle such as a pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring or pyridazine ring.
  • 6-membered aliphatic ring examples include a 6-membered aliphatic hydrocarbon ring such as a cyclohexane ring; or a 6-membered aliphatic heterocycle such as an oxane ring, a dioxane ring, a piperidine ring, or a piperazine ring.
  • Examples of the ring formed by condensing 2 to 6 of these rings include a polycyclic fused aromatic hydrocarbon ring or a polycyclic fused aromatic heterocycle.
  • the polycyclic fused aromatic hydrocarbon ring has a ring formed by condensation of 2 or more and 6 or less, and specific examples include a naphthalene ring, an anthracene ring, a fluorene ring or an indacene ring.
  • the polycyclic fused aromatic heterocycle has a ring formed by condensing 2 or more and 6 or less, and specific examples include a quinolyl group, an acridinyl group, an indolyl group, an isoquinolyl group, a quinoxalinyl group, and a carbazolyl group.
  • the substituent that ring C may have is not particularly limited, but specific examples include a halogen atom, a hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkyl group. Examples thereof include an oxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, an arylaminocarbonyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group.
  • hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylaminocarbonyl group, or arylaminocarbonyl group, alkoxy group, aryloxy group are further substituents. You may have.
  • a condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (II) or the formula (III) is preferable.
  • X 1 , X 2 , R 1 , R 2 and ring C are as defined in formula (I).
  • X 11 and X 21 are each independently an atom selected from Group 16 elements of the Periodic Table.
  • X 11 and X 21 have the same meanings as in formula (Ia) and formula (Ib), respectively.
  • X 1 and X 2 are each independently synonymous with that of formula (I) and represent an active group.
  • R 1 and R 2 have the same meaning as that in formula (I), and each independently represents a hydrocarbon group optionally having a hydrogen atom, a halogen atom, or a hetero atom.
  • Z 1 represents Z 11 (R 3 ) (R 4 ), Z 12 (R 5 ) or Z 13 .
  • Z 11 (R 3 ) (R 4 ) or Z 13 is preferable, and Z 11 (R 3 ) (R 4 ) is particularly preferable in terms of improving semiconductor characteristics.
  • Z 11 represents an atom selected from Group 14 elements of the periodic table.
  • Z 11 is the point which may be improved semiconductor properties of the conjugated polymer obtained by using preferably a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, the compound represented by formula (IV), Z 11 represents a silicon atom or More preferably, it is a germanium atom.
  • R 3 and R 4 include the same groups as the substituents described above as R 1 and R 2 .
  • R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring, or may be bonded to R 1 or R 2 to form a ring.
  • At least one of R 3 and R 4 is preferably an alkyl group or an aromatic group which may have a substituent, and both R 3 and R 4 have a substituent. More preferably, it may be an alkyl group or an aromatic group.
  • R 3 and R 4 are an optionally substituted alkyl group.
  • the conjugated polymer produced using the compound represented by formula (IV) as a monomer emits light having a longer wavelength. It is preferable from the viewpoint that it can be absorbed.
  • R 3 and R 4 are a linear alkyl group which may have a substituent improves the crystallinity of the conjugated polymer produced using the compound represented by formula (IV) as a monomer. This is preferable in that the mobility can be increased.
  • At least one of R 3 and R 4 is a branched alkyl group which may have a substituent means that the solubility of the conjugated polymer produced using the compound represented by formula (IV) as a monomer is high.
  • the improvement is preferable in that the film formation by the coating process becomes easy.
  • at least one of R 3 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 are an aromatic group which may have a substituent, the interaction between molecules is improved by the interaction between ⁇ electrons. It is preferable in that the mobility of a material containing a conjugated polymer produced using a compound represented by the formula as a monomer tends to be large, and is preferable in that the stability of the cyclic skeleton containing the atom Z 11 tends to be improved. .
  • R 3 is a branched alkyl group which may have a substituent
  • R 4 is a linear alkyl group which may have a substituent or an aromatic group which may have a substituent.
  • the effect of improving the solubility by the branched alkyl group (R 3 ), the effect of improving the crystallinity of the conjugated polymer by the linear alkyl group or the aromatic group (R 4 ), or the effect of improving the intermolecular interaction of the conjugated polymer Both are preferable in that they can be obtained without impairing the respective effects.
  • R 3 and R 4 have an alkyl group which may have a substituent, and a substituent. It is preferably an alkenyl group which may be substituted or an aromatic group which may have a substituent.
  • Z 12 represents an atom selected from Group 15 elements of the periodic table.
  • Z 12 is preferably a nitrogen atom, a phosphorus atom or an arsenic atom, and Z is a nitrogen atom or phosphorus in that the semiconductor properties of the conjugated polymer obtained using the compound represented by formula (IV) can be improved.
  • An atom is more preferable, and a nitrogen atom is particularly preferable.
  • R 5 includes the same groups as the substituents described above as R 3 and R 4 . Preferably, it is the alkyl group which may have a substituent, or the aromatic group which may have a substituent. R 5 may combine with R 1 or R 2 to form a ring.
  • Z 13 represents an atom selected from Group 16 elements of the periodic table.
  • Z 13 is preferably an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom, and Z 13 is an oxygen atom or a point in that the semiconductor properties of the conjugated polymer obtained using the compound represented by the formula (IV) can be improved.
  • a sulfur atom is more preferable, and a sulfur atom is more preferable.
  • X 1 and X 2 are the same as those described for the formula (II).
  • R 1 and R 2 are the same as those described for formula (II).
  • R 6 and R 7 may have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a good alkynyl group, an aromatic group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aryloxy group which may have a substituent. Of these, an alkyl group which may have a substituent is preferable in terms of improving solubility, and an alkoxy group which may have a substituent in terms of easy introduction of the substituent.
  • halogen atom alkyl group, alkenyl group, alkynyl group or aromatic group is the same as described for R 1 and R 2 .
  • alkoxy group those having 1 to 20 carbon atoms are preferable.
  • aryloxy group those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and examples thereof include a phenoxy group, a naphthyloxy group, a pyridyloxy group, a thiazolyloxy group, an oxazolyloxy group, and an imidazolyloxy group. Of these, a phenoxy group or a pyridyloxy group is preferable.
  • the substituents that the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aromatic group, alkoxy group and aryloxy group may be substituted are the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group and aromatic group substituted by R 1 and R 2. It is the same as the substituent that may be used.
  • X 1 and X 2 are the same as those described for the formula (II).
  • R 1 and R 2 are the same as those described for the formula (II), and R 8 to R 11 include the same groups as those described above as R 3 and R 4 .
  • R 8 to R 11 include the same groups as those described above as R 3 and R 4 .
  • at least 1 of R ⁇ 3 > and R ⁇ 4 > is the alkyl group or aromatic group which may have a substituent.
  • R 1 and R 8 , R 2 and R 11 , R 8 and R 9, and R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring.
  • R 12 and R 13 may be the same groups as those described above as R 1 and R 2 . Of these, a hydrogen atom is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
  • R 9 and R 13 and R 10 and R 12 may be bonded to each other to form a ring.
  • Z 2 and Z 3 each independently represent an atom selected from Group 14 elements of the periodic table.
  • Z 2 and Z 3 may be the same or different, but the same is preferable in terms of compound stability.
  • Z 2 and Z 3 are preferably a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom, and a silicon atom or a silicon atom in that the semiconductor properties of the conjugated polymer obtained using the compound represented by the formula (VI) can be improved. More preferably, it is a germanium atom.
  • X 1 and X 2 are the same as those described for Formula (II), and R 1 and R 2 are the same as those described for Formula (II).
  • R 14 and R 15 may be the same groups as those described above as R 3 and R 4 in formula (IV). Of these, an alkyl group which may have a substituent is preferable.
  • Z 4 represents an atom selected from Group 16 elements of the periodic table.
  • Z 4 is preferably an oxygen atom, a sulfur atom or a selenium atom, a point which can be improved semiconductor properties of the conjugated polymer obtained by using a compound represented by formula (VII),
  • Z 4 is an oxygen atom or a A sulfur atom is more preferable, and an oxygen atom is particularly preferable.
  • Me represents a methyl group (—CH 3 )
  • Et represents an ethyl group (—C 2 H 5 )
  • i-Pr represents an i-propyl group (—CH (CH 3 ) 2
  • n-Bu represents an n-butyl group (—CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 )
  • tBu represents a t-butyl group (—C (CH 3 ) 3 ).
  • the monomer according to the present invention is not particularly limited.
  • a known document Journal of the American Chemical Society (2009), 131 (22), 7792-7799., Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) 20). 46 (35), 6503-6505, International Publication No. 2011/052709).
  • an anion species corresponding to the compound represented by formula (I) is generated using a base such as an organometallic reagent, and X 1 in formula (I) or Production by reacting with an electrophile corresponding to X 2 is preferred in that the compound represented by formula (I) can be produced with high purity without undergoing a special purification step.
  • the base may be anything as long as it generates an anionic species without decomposing the compound.
  • a metal hydride a metal alkoxide having a bulky substituent, an amine, a phosphazene base, and a bulky substituent.
  • a metal magnesium reagent Grignard reagent
  • a metal amide or the like can be used. From the viewpoint of suppressing nucleophilic attack on the atom Q or the substituents Z 1 to Z 2 of the reaction product and suppressing the formation of by-products, it is preferable to use a non-nucleophilic base.
  • metal hydride examples include lithium hydride, sodium hydride, and potassium hydride.
  • metal alkoxide having a bulky substituent examples include lithium t-butoxide, sodium t-butoxide, and potassium t-butoxide.
  • Examples of amines include 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (DBN), And tertiary amines such as 4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene
  • DBN 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene
  • tertiary amines such as 4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
  • Phosphazene bases include 2-t-butylimino-2-diethylamino-1,3-dimethylperhydro-1,3,2-diazaphosphorine, t-butylimino-tris (dimethylamino) phosphorane, 1-t (dimethylamino)- 2 ⁇ 5 , 4 ⁇ 5 -catenadi (phosphazene), or 1-t-butyl-4,4,4-tris (dimethylamino) -2,2-bis- [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] -2 ⁇ 5 , 4 ⁇ 5 -catenadi (phosphazene) and the like.
  • Examples of the metal magnesium reagent having a bulky substituent include 1,1-dimethylpropylmagnesium chloride, sec-butylmagnesium chloride, t-butylmagnesium chloride, isopropylmagnesium chloride, and isopropylmagnesium bromide. .
  • metal amide examples include lithium diisopropylamide (LDA), lithium dicyclohexylamide, magnesium bis (diisopropyl) amide, lithium 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl (LiTMP), 2,2,6,6- Dialkylamides such as tetramethylpiperidinylmagnesium or 2,2,6,6-tetramethylpiperidinylmagnesium bromide; or lithium bis (trimethylsilyl) amide (also known as lithium hexamethyldisilazide), Sodium bis (trimethylsilyl) amide (also known as sodium hexamethyldisilazide), potassium bis (trimethylsilyl) amide (also known as potassium hexamethyldisilazide), or magnesium bis (hexamethyldisilazide) Hydrazide compounds; and metal amides having a bulky substituent, such as.
  • LDA lithium diisopropylamide
  • LiTMP 2,2,6,6
  • a metal amide having a bulky substituent In order to lower the nucleophilicity of the base, it is preferable to use a metal amide having a bulky substituent. However, since a metal amide usually has a low nucleophilicity, it is also possible to use a non-bulky metal amide such as sodium amide. it can.
  • the metal alkoxide having a bulky substituent As the metal alkoxide having a bulky substituent, the metal magnesium reagent having a bulky substituent, and the metal amide having a bulky substituent, for example, the carbon atom to which the oxygen atom is bonded is a secondary or tertiary carbon.
  • the value of pKa in tetrahydrofuran (THF) of the base conjugate acid is preferably 20 or more and 40 or less. By being 20 or more, the hydrogen atom on the ring A and the ring B can be rapidly deprotonated. By being 40 or less, the hydrogen atom on the ring A and the ring B can be deprotonated selectively.
  • the base is preferably a metal amide, and particularly preferably a metal amide having a bulky substituent.
  • the pKa of lithium diisopropylamide (LDA), one of the metal amides is 35.7 (see J, Am. Chem. Soc. 1983, 105, 7790-7791) in THF.
  • the electrophile is not particularly limited.
  • the trialkyltin halide compound include trimethyltin chloride, trimethyltin bromide, trimethyltin iodide, triethyltin chloride, triethyltin bromide, triethyltin iodide, tributyltin chloride, tributyltin bromide, tributyltin iodide, or chloride.
  • tricyclohexyl tin tricyclohexyl tin.
  • X 1 and X 2 are preferably a trimethylstannyl group or a tributylstannyl group.
  • a trimethylstannyl group it is preferable to use, for example, trimethyltin chloride, trimethyltin bromide or trimethyltin iodide as an electrophile.
  • a tributylstannyl group it is preferable to use, for example, tributyltin chloride, tributyltin bromide, or tributyltin iodide as an electrophile. Particularly preferred as the electrophile is trimethyltin chloride.
  • the electrophile is not particularly limited, but a boric acid triester is preferably used. It is done.
  • boric acid triesters include trimethyl borate, triethyl borate, triisopropyl borate, tributyl borate, tris borate (hexafluoroisopropyl), tris borate (trimethylsilyl), 2-methoxy-4,4,6- Trimethyl-1,3,2-dioxaborinane, 2-ethoxy-4,4,6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane, 2-isopropoxy-4,4,6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane 2-methoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, etc. It is done.
  • Preferred electrophiles are trimethyl borate, triisopropyl borate, 2-isopropoxy-4,4,6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane, 2-methoxy-4,4,5,5-tetra Methyl-1,3,2-dioxaborolane or 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane is used, more preferably 2-isopropoxy-4,4 , 6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane, 2-methoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetra Methyl-1,3,2-dioxaborolane is used.
  • a compound having a boric acid ester residue obtained by reaction with a boric acid triester can be isolated as it is, or after the boric acid ester residue is hydrolyzed to a boronic acid residue, the compound is simply isolated. May be separated.
  • a boric acid ester residue is introduced to a boronic acid residue, even if an attempt is made to isolate a compound having a boronic acid residue, the obtained substance tends to be a mixture of a compound having a boronic acid residue and a boroxine derivative. When such a mixture is used, it is more difficult to control the equivalent ratio in the polymerization reaction, and thus it is more preferable to isolate a compound having a boric acid ester residue.
  • the electrophile is not particularly limited, but 1-chloro-1-methyl Silacyclobutane, 1-bromo-1-methylsilacyclobutane, 1,3-dihydro-1,1-dimethyl-2,1-benzoxacylol, 1,3-dihydro-1,1,3,3-tetramethyl- 2,1-benzoxacylol and the like are preferably used.
  • the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (I) is synthesized by such a method, a base, an electrophile, or a metal produced from these is included in the reaction crude product unless purification is performed. It is considered that impurities such as salts or low molecular weight compounds are contained. Since the purification method according to the present invention is suitable for removing these impurities, it can be suitably used in combination with the method for producing the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (I) described above.
  • the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (I) can be produced using the condensed polycyclic aromatic compound represented by the following formula (VIII).
  • the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (VIII) is reacted with the above-mentioned base to be deprotonated, and the resulting anion species and the above-mentioned electrophile are reacted to form the formula
  • the condensed polycyclic aromatic compound represented by (I) can be obtained.
  • the reaction of reacting the base with the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (VIII) and the reaction of further reacting the electrophile are usually carried out in an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves part or all of the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (II) and does not react with the base and the electrophile, but tetrahydrofuran (THF)
  • An ether solvent such as 1,4-dioxane or diethyl ether; an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane; an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene or xylene; Two or more kinds of solvents may be mixed and used.
  • the reaction temperature is not particularly limited, but is usually ⁇ 100 ° C. or higher, preferably ⁇ 80 ° C. or higher, and usually 80 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or lower.
  • the reaction is performed with nitrogen or argon. It is preferable to carry out in inert gas atmosphere.
  • the order in which the base and the electrophile are put into the system may be either as long as the base and the electrophile do not react. From the viewpoint of avoiding the factor that the by-product generates as much as possible, it is preferable to add the base first.
  • the base and the electrophile may be added all at once in the reaction solution, or may be added in several times.
  • the method of sequentially adding a base and an electrophile is preferable in that a diactive group-substituted product can be obtained efficiently.
  • Sequential addition refers to repeating a series of operations of adding a part of an electrophile after adding a part of a base a plurality of times. Such sequential addition is preferable because difunctionalization can be performed without generating unstable dianion species, and the chance of by-products can be reduced. Furthermore, even when a mono-active group substituent is by-produced, the mono-active group substituent can be converted to a di-active group substituent by further deprotonation with a base and subsequent reaction with an electrophile. it can.
  • a method of adding the electrophile all at once and then sequentially adding the base is also conceivable.
  • the base and the electrophile may be continuously added without performing the work-up operation, or the base and the electrophile may be further added to the crude product obtained by once performing the work-up operation. Also good.
  • the by-product mono-active group substituent is It can be converted into a diactive group substituent.
  • An equivalent or more base is used.
  • “a equivalent” means 100 ⁇ a mol%.
  • the amount of base is usually 20 equivalents or less, preferably 10 equivalents or less, more preferably 5 equivalents or less.
  • the amount of electrophilic reagent is usually 20 equivalents or less, preferably 10 equivalents or less, more preferably 5 equivalents or less.
  • the monomer according to the present invention is useful as a raw material for polymers, particularly conjugated polymers.
  • a conjugated polymer (sometimes referred to as a conjugated polymer according to the present invention) is obtained.
  • a conjugated polymer (sometimes referred to as a conjugated polymer according to the present invention) is obtained.
  • the dihalogenated conjugated compound for example, a dihalogenated aromatic compound, particularly a dihalogenated aromatic heterocyclic compound, can be preferably used from the viewpoint of improving the semiconductor properties of the resulting conjugated polymer.
  • a bromo group can be preferably used from the viewpoint of improving the reactivity.
  • the dihalogenated conjugated compound include known literature (Weinheim, Germany) (2008), 20 (13), 2556-2560. Macromolecules (Washington, DC, United States) (2009), 42 (17), 6564-6571. , J .; Am. Chem. Soc. , 132, 7595-7597 (2010), Advanced Materials (Weinheim, Germany) (2003), 15 (12), 988-991 Macromolecules (2005), 38 (2), 244-253. Macromolecules (Washington, DC, United States) (2008), 41 (16), 6012-6018.
  • the coupling reaction can be performed according to a known method.
  • the reaction may be performed according to known Stille coupling reaction conditions.
  • Z 1 and Z 2 are optionally substituted boryl groups
  • the reaction may be performed according to the known conditions of Suzuki-Miyaura coupling reaction.
  • X 1 and X 2 are silyl groups which may have a substituent
  • the reaction may be carried out according to the known conditions of the Hiyama coupling reaction.
  • a catalyst for the coupling reaction for example, a combination of a transition metal such as palladium and a ligand (for example, a phosphine ligand such as triphenylphosphine) can be used.
  • the method for producing a conjugated polymer according to the present invention is a method for producing a conjugated polymer comprising a step of polymerizing one or more monomers by a coupling reaction, comprising one or more homogeneous transition metal complex catalysts, 1 It is preferable to perform a monomer coupling reaction using a heterogeneous transition metal complex catalyst of one or more species in combination.
  • each transition metal catalyst active species is formed by reacting with a transition metal salt and a ligand, and then each is subjected to a coupling reaction.
  • the transition metal catalyst active species may be formed by reacting a transition metal salt with a ligand in the reaction system.
  • a conjugated polymer having a higher molecular weight can be obtained by using a monomer coupling reaction in combination with a homogeneous and heterogeneous transition metal catalyst. Moreover, since the photoelectric conversion element excellent in photoelectric conversion efficiency can be obtained by using conjugated polymer with larger molecular weight, it is suitable for a solar cell and its module use.
  • the purification method of the present invention can be particularly suitably used in combination with the above polymerization reaction.
  • the conjugated polymer according to the present invention can be used for organic electronic devices. If the conjugated polymer which concerns on this invention is applicable, there will be no restriction
  • a known technique can be used for the configuration of the organic electronic device and the manufacturing method thereof. Specifically, Solar Energy Materials & Solar Cells 96 (2012) 155-159, International Publication No. 2011-016430, or Japanese Patent Laid-Open No. 2012. The materials described in publicly known documents such as -191194 can be adopted.
  • the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (PDI) of the copolymer were determined by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, Shim-pac GPC-803 and GPC-804 (manufactured by Shimadzu Corporation, inner diameter 8.0 mm, length 30 cm) are connected in series as columns, LC-10AT as a pump, oven CTO-10A as a detector, a differential refractive index detector (manufactured by Shimadzu Corporation: RID-10A), and a UV-vis detector (manufactured by Shimadzu Corporation: SPD-10A).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the conjugated polymer to be measured was dissolved in chloroform, and 5 ⁇ L of the resulting solution was injected into the column. Chloroform was used as a mobile phase, and measurement was performed at a flow rate of 1.0 mL / min. LC-Solution (Shimadzu Corporation) was used for the analysis.
  • Proton NMR measurement Proton NMR was measured with an NMR measuring device (device name: Bruker, 400 MHz). Specifically, deuterated chloroform was used as a heavy solvent and tetramethylsilane was used as an internal standard to determine the chemical shift. In addition, the chemical shift of the mono-substituted, di-substituted, or unsubstituted aromatic moiety of the active group (trimethylstannyl group) was identified by proton NMR, and the ratio of the above compounds was identified by the peak integral value.
  • Compound E2 was synthesized with reference to a method described in a known document (Journal of the American Chemical Society, Vol. 130, pages 16144-16145 (2008)). Specifically, the synthesis was performed as follows.
  • a tetrahydrofuran solution of trimethyltin chloride (manufactured by Aldrich, 1.0 M, 2.9 mL, 1.2 eq) was added dropwise, followed by stirring for 40 minutes. Further, a tetrahydrofuran / hexane solution of lithium diisopropylamide (LDA) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., concentration 1.11M, 2.6 mL, 1.2 eq) was added dropwise and stirred for 40 minutes. Further, a tetrahydrofuran solution of trimethyltin chloride (manufactured by Aldrich, 1.0 M, 2.9 mL, 1.2 eq) was added dropwise, followed by stirring for 40 minutes.
  • LDA lithium diisopropylamide
  • a tetrahydrofuran / hexane solution of lithium diisopropylamide (LDA) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., concentration 1.11M, 2.6 mL, 1.2 eq) was added dropwise and stirred for 40 minutes.
  • a tetrahydrofuran solution of trimethyltin chloride (manufactured by Aldrich, 1.0 M, 3.1 mL, 1.3 eq) was added dropwise, and the temperature was slowly raised to room temperature.
  • Compound E3 was synthesized with reference to a method described in a known document (Macromolecules 44, 7188-7193 (2011)). Specifically, the synthesis was performed as follows.
  • Compound E4 was synthesized with reference to a method described in a publicly known document (Journal of Materials Chemistry Vol. 21, pp. 3895-3902 (2011)). Specifically, the synthesis was performed as follows.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the recovery efficiency (%) of the di-substituted product indicates di-substituted product (g) in the compound after column charge / di-substituted product (g) before column charge ⁇ 100.
  • Comparative Example A2 In the method described in Comparative Example A1, as a column material, instead of silica gel / potassium carbonate, silica gel (manufactured by Kanto Chemical Co., product name Silica gel 60N, Natural neutral, for column chromatography (particle size 63 to 210 ⁇ m, pH 7.0) The treatment was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that ⁇ 0.5) and 20 g) were used and hexane containing 10% by weight of triethylamine was used as a developing solvent. As a result of the treatment, an oily compound (0.94 g, yield 94%) was obtained.
  • silica gel manufactured by Kanto Chemical Co., product name Silica gel 60N, Natural neutral
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 75%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 24%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 90%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 9%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 20%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 75%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 17%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 78%. It was.
  • Comparative Example A8 In the method described in Comparative Example A1, treatment was performed in the same manner as in Comparative Example 1, except that Celite (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name No. 545, 20 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. went. As a result of the treatment, an oily compound (2.9 g, yield 99%) was obtained. When the obtained compound was confirmed by proton NMR, a mono-substituted product (Ar (1)) and an unsubstituted product (Ar (0)) were not detected, and it was a compound E2 (di-substituted product).
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 98%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, the obtained compound was confirmed by proton NMR.
  • the disubstituted product (Ar (2)) was not present, and the monosubstituted product (Ar (1)) and unsubstituted It was a mixture (1: 4) of the body (Ar (0)).
  • the ratio of the mono-substituted and unsubstituted trimethylstannyl groups to the compound E7 (di-substituted trimethylstannyl group) before charging the column (mol conversion) was 98%.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) and unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 100%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 0%. It was.
  • Example A1> In the method described in Comparative Example A1, zeolite A-3 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, A-3, Powder, through 75 ⁇ m, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.97 g, yield 97%) was obtained.
  • zeolite A-3 is a synthetic zeolite, the chemical composition is (0.4K + 0.6Na) 2 O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2, the average pore diameter is 3 ⁇ (Wako Analytical circle No.22 , P.14 (20011.9).).
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 97%. It was.
  • Example A2 In the method described in Comparative Example A1, zeolite A-4 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, A-4, Powder, through 75 ⁇ m, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.96 g, yield 96%) was obtained.
  • zeolite A-4 is a synthetic zeolite, the chemical composition is Na 2 O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2, the average pore diameter is 4 ⁇ (Wako Analytical circle No.22, p.14 (2001 .9).).
  • the ratio (molar ratio) of mono-substituted product (Ar (1)) to unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of di-substituted product was 96%. It was.
  • Example A3 In the method described in Comparative Example A1, as a column material, instead of silica gel / potassium carbonate, zeolite A-5 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, A-5, Beads, 2.36-4.75 mm, 30 g) was processed in the same manner as in Comparative Example 1 except that it was ground and powdered in a mortar. As a result of the treatment, an oily compound (0.95 g, yield 95%) was obtained.
  • zeolite A-5 manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, A-5, Beads, 2.36-4.75 mm, 30 g
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 95%. It was.
  • Example A4 In the method described in Comparative Example A1, except that zeolite F-9 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, F-9, Powder, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. The same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.93 g, yield 93%) was obtained.
  • zeolite F-9 manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, F-9, Powder, 30 g
  • zeolite F-9 is a synthetic zeolite, the chemical composition is Na 2 O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 2.5SiO 2, the average pore diameter is 9 ⁇ (Wako Analytical circle No.22, p.14 (2001. 9).).
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 93%. It was.
  • Example A5 In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-720 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-720, powder, potassium ferrilite, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.95 g, yield 95%) was obtained.
  • Zeolite HS-720 has a cation type (C): K, SiO 2 / Al 2 O 3 (mol / mol): 17.7, Surface area (BET, m 2 / g): 170, mean particle size ( Average particle diameter, ⁇ m): 20-30.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 95%. It was.
  • Example A6 In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-320 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-320, powder, Hydrogen Y, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.96 g, yield 96%) was obtained.
  • zeolite HS-320 manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-320, powder, Hydrogen Y, 30 g
  • Zeolite HS-320 is a cation type (cation type): H, SiO 2 / Al 2 O 3 (mol / mol): 5.5, Surface area (BET, m 2 / g): 550, Mean particle size ( Average particle diameter, ⁇ m): 6-10.
  • the ratio (molar ratio) of mono-substituted product (Ar (1)) to unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of di-substituted product was 96%. It was.
  • Example A7 In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-341 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-341, Powder, Ammonium Y, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.95 g, yield 95%) was obtained.
  • Zeolite HS-341 has a cation type (cation type): NH 3 , SiO 2 / Al 2 O 3 (mol / mol): 7, Surface area (BET, m 2 / g): 700, Mean particle size (average) Particle diameter, ⁇ m): 2-4.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 95%. It was.
  • Example A8> In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-500 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-500, Powder, Potassium L, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.94 g, yield 94%) was obtained.
  • Zeolite HS-500 is a cation type (cation type): K, SiO 2 / Al 2 O 3 (mol / mol): 6, surface area (BET, m 2 / g): 280, mean particle size (average particle) (Diameter, ⁇ m): 2 to 4.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 94%. It was.
  • Example A9 In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-642 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-642, Powder Mordite, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.94 g, yield 94%) was obtained.
  • the zeolite HS-642 is a cation type (cation type): Na 8 [Al 8 Si 40 O 96 ] ⁇ 24H 2 O.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 94%. It was.
  • Example A10> In the method described in Comparative Example A1, zeolite HS-690 (manufactured by Wako Pure Chemicals, product name Zeolite, Synthetic, HS-690, Powder, Hydrogen Mordenite, 30 g) was used as the column material instead of silica gel / potassium carbonate. Except for this, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed. As a result of the treatment, an oily compound (0.95, yield 95%) was obtained.
  • Zeolite HS-690 has a cation type (H), SiO 2 / Al 2 O 3 (mol / mol): 200, Surface area (BET, m 2 / g): 420, Mean particle size (average particle) (Diameter, ⁇ m): 5-7.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 95%. It was.
  • Example A11> In the method described in Example A1, treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that Compound E3 (0.5 g) obtained in Synthesis Example 2 was used instead of Compound E2 obtained in Synthesis Example 1. Went. As a result of the treatment, an oily compound (0.48 g, yield 96%) was obtained.
  • the ratio (molar ratio) of mono-substituted product (Ar (1)) to unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of di-substituted product was 96%. It was.
  • Example A12 In the method described in Example A1, treatment was performed in the same manner as in Example 1, except that Compound E4 (0.5 g) obtained in Synthesis Example 3 was used instead of Compound E1 obtained in Synthesis Example 1. Went. As a result of the treatment, an oily compound (0.49 g, yield 98%) was obtained.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 98%. It was.
  • Example A13 The treatment was performed in the same manner except that the compound E5 (5.7 g) obtained in Synthesis Example 4 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (5.6 g, yield) was obtained. 98%) was obtained.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 98%. It was.
  • Example A14> The treatment was performed in the same manner except that the compound E6 (3.1 g) obtained in Synthesis Example 5 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (2.9 g, yield) was obtained. 94%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was Compound E6, and the presence of the detinned compound could not be confirmed.
  • the zeolite after contacting with the compound E6 obtained in Synthesis Example 5 changed from colorless to pale yellow, indicating that the impurities were adsorbed, and the recovery rate also indicates that the impurities were adsorbed on the zeolite.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 94%. It was.
  • Example A15 The same treatment was carried out except that the compound E7 (6.0 g) obtained in Synthesis Example 6 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (5.9 g, yield) was obtained. 98%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was Compound E7, and the presence of the detinned compound could not be confirmed.
  • the zeolite after contacting with the compound E7 obtained in Synthesis Example 6 changed from colorless to pale yellow, indicating that the impurities were adsorbed, and the recovery rate also indicates that the impurities were adsorbed on the zeolite.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 98%. It was.
  • Example A16> The treatment was performed in the same manner except that the compound E8 (3.2 g) obtained in Synthesis Example 7 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (3.1 g, yield) was obtained. 97%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was Compound E7, and the presence of the detinned compound could not be confirmed.
  • the zeolite after contacting with compound E8 obtained in Synthesis Example 7 turns from colorless to pale yellow, indicating that the impurities have been adsorbed, and the recovery rate also shows that the impurities have been adsorbed on the zeolite.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 97%. It was.
  • Example A17> The treatment was performed in the same manner except that the compound E12 (3.5 g) obtained in Synthesis Example 8 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (3.3 g, yield) was obtained. 94%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was Compound E12, and the presence of the detinned compound could not be confirmed.
  • the zeolite after contacting with the compound E12 obtained in Synthesis Example 8 changed from colorless to pale yellow, indicating that the impurities were adsorbed, and the recovery rate also indicates that the impurities were adsorbed on the zeolite.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 94%. It was.
  • Example A18> The treatment was performed in the same manner except that the compound E13 (2.7 g) obtained in Synthesis Example 9 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (2.5 g, yield) was obtained. 93%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was the compound E13 and the presence of the detinned compound could not be confirmed.
  • the zeolite after contacting with the compound E13 obtained in Synthesis Example 9 changed from colorless to pale yellow, indicating that the impurities were adsorbed, and the recovery rate also indicates that the impurities were adsorbed on the zeolite.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 93%. It was.
  • Example A19> The treatment was performed in the same manner except that the compound E15 (3.0 g) obtained in Synthesis Example 10 was used instead of the compound E2 obtained in Synthesis Example 1, and an oily compound (2.94 g, yield) was obtained. 98%) was obtained.
  • the obtained compound was confirmed by proton NMR, it was Compound E15, and the presence of the tin-free compound could not be confirmed.
  • the ratio (molar ratio) of the mono-substituted product (Ar (1)) to the unsubstituted product (Ar (0)) in the compound after column charge was 0%, and the recovery efficiency of the di-substituted product was 98%. It was.
  • reaction solution was diluted 4-fold with toluene and further stirred with heating for 0.5 hours. Then, as a terminal treatment, trimethyl (phenyl) tin (0.043 mL) was added and stirred with heating for 6 hours, and further bromobenzene (2. 0 mL) was added, and the mixture was heated and stirred for 11 hours. The reaction solution was poured into methanol, and the deposited precipitate was collected by filtration.
  • the obtained solid was dissolved in chloroform, diamine silica gel (manufactured by Fuji Silysia Chemical) was added, stirred for 1 hour at room temperature, and passed through a short column packed with acidic silica gel.
  • the solution was concentrated, reprecipitated using chloroform / ethyl acetate as a solvent, and the precipitated precipitate was filtered off to obtain a conjugated polymer P1.
  • the obtained conjugated polymer P1 had a weight average molecular weight Mw of 1.5 ⁇ 10 5 and a PDI of 3.2.
  • the yield of the conjugated polymer P1 was 78%.
  • Example B1 a conjugated polymer P11 was obtained in the same manner as in Example B1, except that the compound E3 (300 mg) obtained in Example A11 was used instead of the compound E2 obtained in Example A1. It was.
  • the obtained conjugated polymer P11 had a weight average molecular weight Mw of 1.9 ⁇ 10 5 and a PDI of 5.7.
  • the yield of the conjugated polymer P11 was 82%.
  • Example B1 the conjugated polymer P111 was obtained in the same manner as in Example B1, except that the compound E4 (250 mg) obtained in Example A12 was used instead of the compound E2 obtained in Example A1. It was.
  • the obtained conjugated polymer P111 had a weight average molecular weight Mw of 1.3 ⁇ 10 5 and a PDI of 3.4.
  • the yield of the conjugated polymer P111 was 73%.
  • Example B1 instead of the compound E2 obtained in Example A1 as a monomer, the compound E2 obtained in Synthesis Example 1 was used as a catalyst, and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was used with respect to the compound E2. Instead of using 3 mol% of the heterogeneous complex catalyst Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 with respect to compound E2, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) with only 3 mol% with respect to compound E2 is used.
  • a conjugated polymer P1 was obtained in the same manner as in Example B1, except that it was used.
  • the obtained conjugated polymer P1 had a weight average molecular weight Mw of 2.1 ⁇ 10 4 and PDI of 3.1.
  • the yield of the conjugated polymer P1 was 51%.
  • Comparative Example B2 a conjugated polymer P1 was obtained in the same manner as in Comparative Example B1, except that Compound E2 obtained in Comparative Example A8 was used instead of Compound E2 obtained in Synthesis Example A1.
  • the obtained conjugated polymer P1 had a weight average molecular weight Mw of 3.2 ⁇ 10 4 and a PDI of 2.8.
  • the yield of the conjugated polymer P1 was 41%.
  • Example B4> In Example B1, 3 mol% of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) is used as the catalyst with respect to compound E2, and 3 mol% of the heterogeneous complex catalyst Pd-EnCat® TPP30 is used with respect to compound E2. Instead, a conjugated polymer P1 was obtained in the same manner as in Example B1, except that only 3 mol% of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was used with respect to the compound E2. The obtained conjugated polymer P1 had a weight average molecular weight Mw of 4.3 ⁇ 10 4 and PDI of 2.4. The yield of the conjugated polymer P1 was 38%.
  • Example B1 instead of Compound E2 obtained in Example A1, Compound M2 (0.861 mol), Compound E2 (0.453 mol) and Compound E5 (0.453 mol) obtained in Synthesis Example 4 were used. Except that 3 mol% of Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 were used as catalysts for the compound E2, respectively, 3 mol% of the compound M2 was used. As a result, a conjugated polymer D was obtained. The obtained conjugated polymer D had a weight average molecular weight Mw of 1.6 ⁇ 10 5 and a PDI of 4.1. The yield of conjugated polymer D was 71%.
  • Example B1 instead of compound M2 and compound E2, as a monomer, compound M2 (0.861 mol), compound E5 (0.298 mol) and compound E6 (0.298 mol) obtained in Synthesis Example 5 were used as catalysts. As in Example B1, except that Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat® TPP30 were each used in an amount of 3 mol% relative to compound E2 instead of 3 mol% relative to compound E2, respectively. A conjugated polymer E was obtained. The obtained conjugated polymer E had a weight average molecular weight Mw of 1.0 ⁇ 10 5 and a PDI of 2.7. The yield of conjugated polymer E was 69%.
  • Example B1 as a monomer, instead of the compound M2 and the compound E2, the compound M2 (0.810 mol), the compound E6 (0.682 mol) obtained in Synthesis Example 5 and the compound E7 obtained in Synthesis Example 6 ( 0.171 mol) was used as a catalyst, except that Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 were used in an amount of 3 mol% with respect to compound M2 instead of 3 mol% with respect to compound E2, respectively.
  • a conjugated polymer F was obtained in the same manner as in Example B1.
  • the obtained conjugated polymer F had a weight average molecular weight Mw of 4.4 ⁇ 10 5 and PDI of 5.6.
  • the yield of conjugated polymer F was 79%.
  • Example B1 instead of compound M2 and compound E2, as compound, compound M2 (0.851 mol), compound E2 (0.448 mol) and compound E8 (0.448 mol) obtained in Synthesis Example 7 were used as catalysts. As in Example B1, except that 3 mol% each of Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 was used for compound M2 instead of 3 mol% for compound E2, respectively.
  • a conjugated polymer G was obtained.
  • the obtained conjugated polymer G had a weight average molecular weight Mw of 5.1 ⁇ 10 4 and a PDI of 2.1. The yield of conjugated polymer G was 68%.
  • Example B1 as a monomer, instead of Compound M2 and Compound E2, Compound M2 (0.396 mol), Compound E2 (0.834 mol) and 4,7-dibromobenzo [c] [1,2,5] thiadiazole
  • a conjugated polymer H was obtained in the same manner as in Example B1, except that (Compound E9 (0.396 mol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)) was used.
  • the obtained conjugated polymer H had a weight average molecular weight Mw of 1.0 ⁇ 10 5 and a PDI of 3.6.
  • the yield of conjugated polymer H was 73%.
  • Example B1 as a monomer, instead of the compound M2 and the compound E2, the compound E2 (0.341 mol), the compound E6 (0.341 mol) obtained in Synthesis Example 5 and 3,6-bis (5-bromo- 2-Thienyl) -2,5-bis (2-decyltetradecyl) -2,5-dihydro-pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4-dione (Compound E10 (0.648 mol), Lumtec) Except that Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat® TPP30 were each used in an amount of 3 mol% relative to compound E2 instead of 3 mol% relative to compound E2, respectively. Conjugated polymer I was obtained in the same manner as B1. The obtained conjugated polymer I had a weight average molecular weight Mw of 2.6 ⁇ 10 5 and PDI of 3.9. The yield of conjugated polymer I was 71%.
  • Example B1 as a monomer, instead of Compound M2 and Compound E2, Compound M2 (0.338 mol), Compound E2 (0.712 mol) and 3,6-bis (5-bromo-2-thienyl) -2, Except for using 5-bis (2-decyltetradecyl) -2,5-dihydro-pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4-dione (compound E11 (0.338 mol, manufactured by Lumtec)) In the same manner as in Example B1, a conjugated polymer J was obtained. The obtained conjugated polymer J had a weight average molecular weight Mw of 1.0 ⁇ 10 5 and PDI of 2.8. The yield of conjugated polymer J was 79%.
  • Example B1 instead of compound M2 and compound E2, as compound, compound M2 (0.801 mol), compound E2 (0.801 mol) and compound E12 (0.0422 mol) obtained in Synthesis Example 8 were used as catalysts.
  • a conjugated polymer K was obtained.
  • the obtained conjugated polymer K had a weight average molecular weight Mw of 1.8 ⁇ 10 5 and a PDI of 3.6.
  • the yield of conjugated polymer K was 77%.
  • Example B1 instead of Compound M2 and Compound E2, as a monomer, Compound M2 (0.794 mol), Compound E2 (0.794 mol) and Compound E13 (0.042 mol) obtained in Synthesis Example 9 were used as catalysts. As in Example B1, except that 3 mol% each of Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 was used for compound M2 instead of 3 mol% for compound E2, respectively. A conjugated polymer L was obtained. The obtained conjugated polymer L had a weight average molecular weight Mw of 2.6 ⁇ 10 5 and a PDI of 5.2. The yield of conjugated polymer L was 75%.
  • Example B1 the compounds E7 (0.642 mol) obtained in Synthesis Example 6 and 5,8-dibromo-2,3-didecyl-quinoxaline (compound E14 (0 .616 mol, manufactured by Lumtec)), and Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat® TPP30 were used in an amount of 3 mol% relative to compound E7 instead of 3 mol% relative to compound E2, respectively. Except for the above, a conjugated polymer M was obtained in the same manner as in Example B1.
  • the obtained conjugated polymer M had a weight average molecular weight Mw of 1.5 ⁇ 10 5 and a PDI of 1.9.
  • the yield of the conjugated polymer M was 70%.
  • Example B1 instead of Compound M2 and Compound E2, Compound M2 (98.9 mol), Compound E2 (47.0 mol), and Compound E6 (47.0 mol) obtained in Synthesis Example 5 were used as monomers. Instead of using 3 mol% each of Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 as the catalyst with respect to the compound E2, 3 mol% each with respect to the compound M2, and a reaction time of 1 at 90 ° C.
  • the conjugated polymer N was obtained in the same manner as in Example B1, except that instead of the time, followed by 10 hours at 100 ° C., 1 hour at 90 ° C. and then 2 hours at 100 ° C.
  • the obtained conjugated polymer N had a weight average molecular weight Mw of 3.2 ⁇ 10 5 and a PDI of 5.2.
  • the yield of conjugated polymer N was 83%.
  • Example B1 the compound E15 (0.986 mol) obtained in Synthesis Example 10 was used as the monomer instead of the compound E2, and Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 were used as the catalyst.
  • Conjugated polymer O was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3 mol% of each of E2 was used instead of 3 mol% of E2.
  • the resulting conjugated polymer O had a weight average molecular weight Mw of 2.1 ⁇ 10 5 and a PDI of 4.6.
  • the yield of conjugated polymer O was 81%.
  • Example B1 the compound E5 (0.612 mol) obtained in Synthesis Example 4 was used as the monomer instead of the compound E2, and Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 were used as the catalyst.
  • a conjugated polymer P was obtained in the same manner as in Example B1, except that 3 mol% of each of the compounds E5 was used instead of 3 mol% of each of E2.
  • the obtained conjugated polymer P had a weight average molecular weight Mw of 3.6 ⁇ 10 5 and a PDI of 5.7.
  • the yield of the conjugated polymer P was 80%.
  • Example B1 as a monomer, instead of compound M2 and compound E2, compound E2 (0.312 mol), compound E6 (0.312 mol) obtained in Synthesis Example 5, 5,8-dibromo-2,3- Instead of using 3 mol% of didecyl-quinoxaline (compound E14 (0.657 mol, manufactured by Lumtec)) as a catalyst, Pd (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 with respect to compound E2, respectively.
  • a conjugated polymer Q was obtained in the same manner as in Example B1, except that 3 mol% was used for each E14.
  • the resulting conjugated polymer Q had a weight average molecular weight Mw of 3.2 ⁇ 10 5 and a PDI of 5.2.
  • the yield of conjugated polymer Q was 67%.
  • Example B1 instead of Compound M2 and Compound E2, the compound E8 (0.853 mol), 3,6-bis (5-bromo-2-thienyl) -2,5 obtained in Synthesis Example 7 were used as monomers.
  • -Bis (2-decyltetradecyl) -2,5-dihydro-pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4-dione (compound E10 (0.810 mol, manufactured by Lumtec)) as a catalyst (PPh 3 ) 4 and Pd-EnCat (registered trademark) TPP30 were used in the same manner as in Example B1 except that 3 mol% of each of the compounds E8 was used instead of 3 mol% of each of the compounds E2.
  • Molecule R was obtained.
  • the obtained conjugated polymer R had a weight average molecular weight Mw of 4.1 ⁇ 10 5 and a PDI of 1.9.
  • the yield of conjugated polymer R was 74%.
  • Comparative Examples A6 and A7 When activated carbon is used as the column material (Comparative Examples A6 and A7), about 75% of the di-substituted product can be recovered, but a mono-substituted product or an unsubstituted product in which at least one active group is eliminated is generated. .
  • the compounds obtained in Comparative Examples A6 and A7 containing a compound that does not contribute to the reaction of the conjugated polymer 20% or more (unsubstituted product) or a compound that inhibits the reaction (mono-substituted product) are also used as monomers for the conjugated polymer. Is not suitable.
  • the compound obtained in Comparative Example A8 is worse than the compound obtained in Example A1, and the compound obtained in Comparative Example A8 has the composition according to the present invention. It can be seen that the impurities of the product have not been removed. This is because, in the coupling reaction of the conjugated polymer, when Example B1 is compared with Comparative Example B1 and Comparative Example B2, it greatly affects the value of the weight average molecular weight of the conjugated polymer. It can be seen that the compound obtained in Comparative Example A8 is not suitable as a monomer for a conjugated polymer.
  • the conjugated polymer P1 obtained by the Stille reaction using the compound E2 before the contact treatment with zeolite was compared with the weight average molecular weight (Mw) 2.1 ⁇ 10 4 . It was small. Further, the polymerization by the Stille reaction using Compound E2 in contact with Celite (Comparative Example B2) was also relatively small, with a weight average molecular weight (Mw) of 3.2 ⁇ 10 4 .
  • the conjugated polymer P1 obtained by the Stille reaction using the compound E2 subjected to contact treatment with zeolite was obtained as a high molecular weight body (Mw: 1.5 ⁇ 10 5 ) having a large weight molecular weight (Mw). .
  • a conjugated polymer having a higher molecular weight can be obtained by using a coupling reaction.

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Abstract

 本発明は、より分子量の大きいポリマーが得られるように、前駆体となるモノマーを、より簡便かつ穏和な方法で精製することを課題とする。本発明は、n個(但し、nが1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物の製造方法であって、該縮合多環芳香族化合物と溶媒を含む組成物とゼオライトとを接触させる工程を含む、縮合多環芳香族化合物の製造方法に関する。

Description

縮合多環芳香族化合物の製造方法及び共役高分子
 本発明は、縮合多環芳香族化合物の製造方法及び共役高分子に関する。
 有機ELや有機薄膜トランジスタ、有機発光センサーなどのデバイスの半導体材料として、π共役高分子が応用されており、中でも高分子有機太陽電池への応用が注目されている。特に有機太陽電池においては、ドナー性モノマーとアクセプター性モノマーの共重合体(以後、コポリマーということがある)を光電変換素子に用いた例が多く報告されている。
 ドナー性モノマー骨格の例としては例えば、非特許文献1及び非特許文献2に記載のものが挙げられる。これらの文献には、ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールのような少なくとも3つの5員環が縮合した縮合多環構造を有するモノマーと、他のモノマーとをカップリング重合させて得られるコポリマーが開示されている。そして、このコポリマーを用いた有機太陽電池が5%を超える高い光電変換効率を示すことが報告されている。
J.Am.Chem.Soc.,2008,130,16144-16145. J.Am.Chem.Soc.,2011,133,4250-4253. Chem.Commun.,2010, 46, 6335-6337. Chem.Commun.,2004,1968-1969.
 より性能の高いデバイスを開発するために、分子量の大きいポリマーを得ることが求められている。より大きい分子量を有するコポリマーを得るためには、より純度の高いモノマーを用いることが重要である。しかしながら、従来から用いられているGPC(ゲルろ過クロマトグラフィ)を用いた精製方法は、モノマーを工業的に大量生産するためには不向きであった。
 本発明者らの検討によれば、比較的不安定なモノマーは、シリカゲルカラムを通す方法、シリカゲル/炭酸カリウムカラムを通す方法(非特許文献3)、シリカゲル/フッ化カリウムカラムを通す方法(非特許文献4)、などの一般的に用いられる精製条件において置換基の脱離を起こすことがあることが判明した。
 本発明は、より分子量の大きいポリマーが得られるように、前駆体となるモノマーを、より簡便かつ穏和な方法で精製し、製造することを目的とする。
 本発明者らは上記課題を解決するために、鋭意検討を行った結果、ゼオライトを用いてモノマーを精製することにより、分子量のより大きいポリマーを与える材料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下を要旨とする。
1.n個(但し、nが1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物の製造方法であって、該縮合多環芳香族化合物と溶媒を含む組成物とゼオライトとを接触させる工程を含むことを特徴とする、縮合多環芳香族化合物の製造方法。
2.前記縮合多環芳香族化合物が下記条件を満たす、前項1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
 条件:n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物(Ar(n))1.0gを含むヘキサン溶液5mlを、カラム(内径15mm、シリカゲル(球状、中性(pH 7.0±0.5)、粒径63~210μm)20gと無水炭酸カリウム2gを含むヘキサン溶液50mL充填)にチャージし、ヘキサンを展開溶媒(流速50ml/min)として用い、室温にて3分間カラムを通り抜けた溶液中の、n個より少ない活性基を有する縮合多環芳香族化合物の合計の割合が、該カラムへのチャージ前の芳香族化合物(Ar(n))に対して5mol%以上である。
3.前記縮合多環芳香族化合物が下記式(I)で表される縮合多環芳香族化合物である、前項1又は2に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式(I)中、環A及び環Bはそれぞれ独立して、5員環芳香族複素環を表し、環Cは置換基を有していてもよい任意の環を表す。X及びXはそれぞれ独立して、活性基を表す。R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。)
4.前記式(I)で表される化合物が式(II)又は式(III)で表される縮合多環芳香族化合物である、前項3に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(II)、式(III)中、X、X、R、R及び環Cは式(I)中の定義通りである。X11及びX21はそれぞれ独立して、周期表第16族元素から選ばれる原子である。)
5.前記式(II)又は式(III)で表される化合物が式(IV)、式(V)、式(VI)又は式(VII)で表される縮合多環芳香族化合物である、前項4に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(IV)、式(V)、式(VI)及び式(VI)中、X、X、R、及びRは式(I)中の定義通りである。
 式(IV)において、ZはZ11(R)(R)、Z12(R)又はZ13を示す。Z11は周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。R及びRは、上式R及びRと同義である。Z12は周期表第15族元素から選ばれた原子を示し、Rは、R及びRと同義である。Z13は周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。
 式(V)において、R及びRは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよい芳香族基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。
 式(VI)において、R~R11はR及びRと同義であり、R12及びR13はR及びRと同義である。Z及びZはそれぞれ独立して、周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。
 式(VII)において、R14及びR15はR及びRと同義である。Zは、周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。
6.XとXとのうちの少なくとも一方がスズ含有基である、前項3乃至5のいずれか1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
7.前記式(II)で表される縮合化合物が、下記式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に非求核性塩基を反応させた後に、求電子剤を反応させることにより、前記式(I)で表される縮合多環芳香族化合物を得る工程を含むことを特徴とする、前項3乃至6のいずれか1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(VIII)中、環A、環B、環C、R及びRは前記式(I)のものと同義である。)
8.前記非求核性塩基の共役酸のテトラヒドロフラン(THF)中におけるpKaが20以上40以下であることを特徴とする、前項7に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
9.前記非求核性塩基が金属アミドであることを特徴とする、前項7又は8に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
10.前記非求核性塩基を反応させた後に前記求電子剤を反応させる操作を、複数回繰り返すことを特徴とする、前項7乃至9のいずれか1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
11.前記組成物を、前記溶媒の沸点以下で、前記ゼオライトを含む層を通過させることによって接触させる、前項1乃至10のいずれか1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
12.前記ゼオライトが、8員環、10員環、又は12員環のゼオライトである、前項1乃至11のいずれか1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
13.前項1乃至12のいずれか1に記載の方法で製造した縮合多環芳香族化合物を原料とする共役高分子。
14.前項12に記載の方法で製造した共役高分子を含むことを特徴とする光電変換素子。
15.前項13に記載の方法で製造した光電変換素子を含むことを特徴とする太陽電池。
16.前項14に記載の方法で製造した太陽電池を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
 より分子量の大きいポリマーが得られるように、前駆体となるモノマーを、より簡便かつ穏和な方法で精製することができる。
 以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下の記載は、本発明の実施形態の代表例であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に限定されない。
 本発明の製造方法は、n個(但し、nが1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物(以下、本発明に係るモノマーと呼ぶことがある)と溶媒とを含む組成物を、ゼオライトと接触させる工程を含む。この工程により、例えば、n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物と溶媒と不純物とを含んでいる組成物から、この不純物を除去してn個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物を得ることができる。
 本発明の方法によれば、重合反応におけるモノマーとして使用可能な程度の純度を有するように、n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物を精製することが可能となる。ここで、活性基とは、詳細は後述するが、カップリング反応等の重合反応で高分子を得る場合に、他のモノマーが有する基と反応する基のことを言う。
 以下では、n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物と溶媒とを含む組成物を本発明に係る組成物と呼ぶことがある。さらに、本発明に係る組成物をゼオライトと接触させる工程を本発明に係る精製工程と呼ぶことがある。
<ゼオライト>
 以下で、本発明で用いられるゼオライト(以下、単にゼオライトと称する)について説明する。ゼオライトとしては、以下の国際ゼオライト学会の定義に従うものがより好適に用いられうる。すなわち、開かれた三次元ネットワークを形成する組成DE(n≒2)の化合物であって、Dが4本、Eが2本の結合をもち、骨格密度(1nm中のDの合計原子数)が20.5以下であることが好ましい。
 ゼオライトとしては、例えば”Atlas of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites”に挙げられたものを用いることができる。より具体的な例としては、A型ゼオライト、フェリエライト、SZM-5、ZSM-11、モンデナイト、ベータゼオライト、X型ゼオライト、Y型ゼオライトなどが挙げられる。
 ゼオライトの種類として、アルミノケイ酸塩、メタロケイ酸塩若しくはシリカライトなどのアルミノケイ酸塩系ゼオライト;又は、アルミノリン酸塩、ガロリン酸塩若しくはベリロリン酸塩などのリン酸塩系ゼオライトが好ましい。アルミノケイ酸塩はアルミニウムとケイ素とを含有し、ケイ素の比率が高くなると、水や無機塩より、有機分子を吸着するようになる。したがってアルミニウムとケイ素との比率は、除きたい不純物に応じて変化させればよい。
 アルミニウムとケイ素とのモル比(ケイ素/アルミニウム)は、通常1以上である。アルミノケイ酸塩は、アルミニウムとケイ素とのモル比により、低シリカゼオライト(ケイ素/アルミニウム:1以上2以下)、中シリカゼオライト(ケイ素/アルミニウム:2より大きく5以下)、高シリカゼオライト(ケイ素/アルミニウム:5より大きい)に分類される。これらのゼオライトは、単独で用いても、混合して用いてもよい。
 ゼオライトには、双極子、四重極子若しくはπ電子をもつ分子、又は分極性の強い分子が選択的に吸着される。また、ゼオライトのケイ素/アルミニウム比が高くなると、陽イオンに起因する吸着は少なくなり、水よりも有機分子を選択的に吸着し、疎水性を示すようになる。疎水性ゼオライトへの吸着は、物理吸着であり、結晶内細孔への充填によるものである。ケイ素/アルミニウム比が低いゼオライトとは逆に、疎水性ゼオライトへの吸着選択性は、パラフィン、芳香族化合物、水の順に高い。
 ゆえに、低シリカゼオライトは水や無機塩を選択的に吸着する点で好ましく、中シリカゼオライトは水、無機塩、及び有機分子をバランスよく吸着する点で好ましく、高シリカゼオライトは有機分子を選択的に吸着する点で好ましい。2種類以上のゼオライトを任意の比率で混合して用いて、吸着能力を上げることも好ましい。
 ゼオライトとして特に好ましくはテクトアルミノケイ酸塩である。テクトアルミノケイ酸塩は通常ケイ素原子及びアルミニウム原子を含む酸化物であって、一般的には式F2n・sHOで表される。ここで、Fはアルカリ金属又はアルカリ土類金属の陽イオンであって、Fは1つの陽イオンでも複数の陽イオンであってもよい。
 アルカリ金属の例としてはナトリウム又はカリウムが挙げられる。また、アルカリ土類金属の例としてはカルシウム、バリウム、又はストロンチウムが挙げられる。mは任意の正の数であり、ケイ素とアルミニウムとの比に応じて決定されうる。Gはケイ素及びアルミニウムであり、通常はアルミニウム原子の数よりもケイ素原子の数の方が多い。Oは酸素を表す。nは任意の正の数である。HOは水であり、sは任意の0以上の数である。 
 本発明に係るゼオライトは、発明の効果を損なわない範囲で、他の元素を含んでいてもよい。本発明に係るゼオライトが含む、上記一般式F2n・sHOで表される成分の重量に対する、他の元素の重量は、50%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましく、5%以下であることがよりさらに好ましく、2%以下であることが特に好ましい。
 また、小細孔ゼオライト(8員環)、中細孔ゼオライト(10員環)、大型ゼオライト(12員環)、又は超大細孔ゼオライト(14員環以上)を用いることができ、細孔に吸着させる不純物に応じて選ぶことができる。なかでも、後述する好ましい細孔径を得る観点から、8員環、10員環、又は12員環のゼオライトがより好ましい。
 ゼオライトが含有するアルカリ金属又はアルカリ土類金属の陽イオンとしてより好ましくは、カリウム、ナトリウム、セシウム又はカルシウムである。
 本発明に係るゼオライトが有する平均細孔径は、通常2nm以下であり、好ましくは1nm以下、特に好ましくは0.5nm(5Å)以下である。一方で、通常は0.1nm(1Å)以上であり、好ましくは0.2nm(2Å)以上であり、さらに好ましくは0.3nm(3Å)以上である。平均細孔径がこの範囲にあることにより、モノマーが吸着されることを防ぎながら、不純物をより高い効率で除去しうる。平均細孔径は、ガス吸着法[JIS Z 8831-2(2010年)及びJIS Z 8831-3(2010年)]により測定することができる。
 本発明に係るゼオライトが有する比表面積(BET)は、通常10m/g以上、好ましくは100m/g以上、より好ましくは200m/g以上である。一方で、通常は5000m/g以下、好ましくは2000m/g以下、より好ましくは1000m/g以下、さらに好ましくは800m/g以下である。比表面積がこの範囲にあることにより、モノマーが吸着されることを防ぎながら、不純物をより高い効率で除去しうる。比表面積は、ガス吸着法[JIS Z8831-2(2010年)及びJIS Z8831-3(2010年)]により測定することができる。
 本発明に係るゼオライトの形状は、特に限定されない。本発明に係るゼオライトの形状の例としては、ブロック状、球状、粒状、ペレット状又は粉末状などが挙げられる。本発明に係る組成物と本発明に係るゼオライトとの接触を促進する観点から、本発明に係るゼオライトは粉末状であることがより好ましい。
 本発明に係るゼオライトの平均粒子径は、通常1nm以上、好ましくは100nm以上、特に好ましくは10μm以上であり、一方、通常10mm以下、好ましくは1mm以下、より好ましくは250μm以下、特に好ましくは100μm以下である。平均粒子径は、顕微鏡法[JIS Z8901(2006年)]に従って測定及び算出することができる。
 本発明に係るゼオライトとしては、本発明に係る組成物からの除去を容易とするために、後述する溶媒に不溶のものを用いることが好ましい。
 使用可能な市販のゼオライトとして、ゼオライトA-3、ゼオライトA-4、ゼオライトA-5、ゼオライトF-9、ゼオライトHS-320、ゼオライトHS-341、ゼオライトHS-500、ゼオライトHS-642、ゼオライトHS-690又はゼオライトHS-720などが挙げられる(例えば和光純薬製)。これらのゼオライトは通常粉末状、粒状、又はペレット状で販売されている。このようなゼオライトをそのまま用いてもよいし、乳鉢などですりつぶしてから用いてもよい。吸着効率を上げるためには、粉末状のゼオライトを用いることが好ましい。
 ゼオライトとしてはモレキュラーシーブスを用いてもよく、例えば市販されているモレキュラーシーブス3A、モレキュラーシーブス4A、モレキュラーシーブス5A、又はモレキュラーシーブス13Xなどを用いることもできる。モレキュラーシーブスは通常粉末状、粒状、又はペレット状で販売されている。このようなモレキュラーシーブスをそのまま用いてもよいし、乳鉢などですりつぶしてから用いてもよい。吸着効率を上げるためには、粉末状のモレキュラーシーブスを用いることが好ましい。
 ゼオライトは、通常(SiO4-単位及び(AlO5-単位を有する。4つの頂点に存在している酸素を隣接する4個の四面体と共有することにより、次々と三次元的に連結して結晶が形成される。この結晶が多孔体構造となり、低分子有機化合物、金属などの無機物、不溶性のごみ、濾過されなかったごみなどを吸着することができる。
 通常2nm以下と細孔径の小さい多孔質物質であるゼオライトを用いる本発明によれば、本発明に係るモノマーの分解が抑えられうる。これは、細孔径が小さいことにより、本発明に係るモノマーが細孔内のより奥へと入り込むことが抑えられるために、細孔内でモノマーでの分解が抑制されるためと考えられる。多孔質物質の中でも比較的細孔径が小さいゼオライトは、本発明に好適であるものと考えられる。
<組成物>
 次に、本発明に係るモノマーと溶媒とを含む組成物について説明する。この組成物は、本発明に係るモノマーを得るための反応後に得られた反応溶液でありうる。またこの組成物は、この反応溶液から抽出された粗生成物溶液であってもよい。さらにこの組成物は、この粗生成物溶液から溶媒を除去することによって得られた粗生成物を、溶媒に溶解させたものであってもよい。通常この組成物は、本発明に係るモノマーと溶媒との他に不純物を含む。
 溶媒としては、本発明に係るモノマーを溶解できるものであれば何でもよいが、通常は有機溶媒が用いられる。溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、若しくはシクロヘキサンなどの飽和炭化水素;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、若しくはキシレンなどの芳香族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、若しくはフルオロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、若しくはt-ブチルアルコールなどのアルコール類;水;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル-t-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、若しくはジオキサンなどのエーテル類;ブチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチルアミン、ピロリジン、ピペリジン、若しくはピリジンなどのアミン系溶媒;又は、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、若しくはN-メチルピロリドンなどの非プロトン性極性有機溶媒などが挙げられる。本発明に係るモノマー、又は本発明に係るモノマーを用いて得られるポリマーの溶解性を向上させるために、1種の溶媒を単独で用いてもよいし、2種以上の溶媒を混合して用いてもよい。不純物のゼオライトへの吸着効率をあげる観点から、溶媒としては非極性溶媒を用いることが好ましく、ハイドロカーボン系の溶媒を用いることがさらに好ましい。また、溶媒としては、ゼオライトの除去を容易とするため、本発明に係るゼオライトの溶解性が十分に低いものを選択することが好ましい。
<精製工程>
 本発明に係る精製工程は、本発明に係る組成物をゼオライトと接触させる工程を含む。本発明に係る組成物をゼオライトと接触させる方法としては、以下のようなものが挙げられる。
(1)ゼオライトを含む層を用意し、本発明に係る組成物を通過させる。
 この方法を用いることにより、本発明に係る組成物をゼオライトと接触させることと、該組成物からゼオライトを除去することとを同時に行うことができる。具体的な例としては、ゼオライトをカラムに詰め、本発明に係る組成物を通過させる方法が挙げられる。この場合、本発明に係る組成物をカラムにのせ、展開溶媒を流し、カラムを通り抜けた溶液を回収すればよい。展開溶媒としては、上述した組成物中の溶媒と同様のものを用いることができる。通常は展開溶媒としては組成物中の溶媒と同じものが用いられるが、展開溶媒として組成物中の溶媒とは異なる溶媒を用いてもよい。
 カラムを通り抜けた溶液を分取し、本発明に係るモノマーが含まれている溶液から溶媒を除去することによって本発明に係るモノマーを得ることが好ましい。この場合、溶液に本発明に係るモノマーが含まれているか否かは、公知の方法によって確認することができる。一般的にはTLC(薄層クロマトグラフィー)が用いられるが、本発明に係るモノマーがシリカゲル又はアルミナなどによって分解することがあるため、分解しているか否かを逆相HPLC、プロトン若しくはカーボンNMRなどで確認することが好ましい。
 この場合、カラムに詰められるゼオライトの重量は、本発明に係る組成物中のモノマーの重量に対して、10倍以上が好ましく、30倍以上がより好ましく、50倍以上がさらに好ましい。一方で1000倍以下が好ましく、500倍以下がより好ましくは、300倍以下がさらに好ましい。
 また、カラムに詰められたゼオライトの長さは3cm以上が好ましい。ただし、長さが非現実的にならないためには、当該量のゼオライトをろ紙上に積層し、本発明に係る組成物中のモノマーの溶液を該ろ紙を用いて濾過することで、対応できる。このような量のゼオライトを用いることにより、処理にかかる時間を短くしながら、より多くの不純物を除去することができる。展開時間は短ければ短いほど好ましい。好ましくは1時間以内、より好ましくは30分以内、特に好ましくは15分以内である。なお、ゼオライトが詰まったカラム中には、本発明の効果が損なわれない限り、他の担体を含んでいてもよい。
(2)組成物中にゼオライトを投入し、その後ゼオライトを除去する。
 この場合、組成物中にゼオライトを投入してから攪拌し、その後ゼオライトをろ過して除去すればよい。より多くの不純物を除去するために、攪拌時間としては、5分以上が好ましく、一方30分以下が好ましい。ろ過方法としては、通常のろ過の他、吸引ろ過を用いることもできる。さらに、漏斗上にゼオライトを敷いておいて、その上から、ゼオライトとモノマーの混合溶液を投入し、濾過することもできる。
 本発明に係る組成物をゼオライトに接触させる工程において、本発明に係るモノマーがゼオライトに吸着せずに溶媒(特に、上述の非極性溶媒)とともに素通りしてもよく、本発明に係るモノマーがゼオライトに吸着した後に、酢酸エチル又はクロロホルム等の極性溶媒(脱離剤と呼ぶ場合もある)を用いて本発明に係るモノマーを溶出して回収してもよい。なかでも、前者の方が、操作が簡便である点で好ましい。また、後者の場合には、脱離剤で溶出させる際に、ゼオライトに吸着させた低分子不純物又は金属塩が本発明に係るモノマーとともに溶出する傾向があるが、前者には上記のような傾向が無い点で好ましい。
 この場合、用いられるゼオライトの重量は、組成物中のモノマーの重量に対して、通常1倍以上であり、3倍以上が好ましく、5倍以上がより好ましく、10倍以上がさらに好ましく、30倍以上がことさらに好ましく、50倍以上が特に好ましい。
 一方で1000倍以下が好ましく、500倍以下がより好ましくは、300倍以下がさらに好ましい。このような量のゼオライトを用いることにより、ろ過を容易としながら、より多くの不純物を除去することができる。なお、使用したゼオライトは周知技術によって再生し、繰り返し使用してもよい。
 上記工程で得られた本発明に係るモノマーは、-20℃における保存安定性が良好である点で、好ましい。本発明に係る組成物に含まれる低分子化合物又は金属塩等の不純物が除去されているためと考えられる。ここで、-20℃における保存安定性が良好であるとは、具体的には、本発明に係るモノマーを-20℃にて静置保存した際に、通常1日以上、好ましくは4日以上、特に好ましくは30日以上、目視により不純物が検出されないことを示す。
(温度)
 本発明に係る組成物とゼオライトとを接触させている間の温度は、該組成物中の溶媒(但し、例えばゼオライトカラムにおける展開溶媒が該組成物の溶媒と異なる場合は展開溶媒)の沸点以下であることが好ましく、より好ましくは40℃以下であり、さらに好ましくは、30℃以下である。温度が低いほど本発明に係るモノマーの分解が抑えられうるが、温度が低すぎると空気中の水分を吸収してしまう可能性がある。本発明に係るモノマーがより不安定である場合には、水分を吸収しないようにした冷媒カラムを用いることも好ましい。
(光)
 一連の操作を行うときには、通常の蛍光灯下で操作を行ってもよい。しかしながら、本発明に係るモノマーの分解を抑える観点からは、蛍光灯無灯下、イエローランプ下、又はレッドランプ下で操作を行うほうがより好ましい。
(雰囲気)
 操作時の雰囲気は特に限定されず、空気中、又は窒素若しくはアルゴンなどの不活性ガス中で行ってもよい。
(圧力)
 操作時の圧力は特に限定されず、常圧でも、加圧条件下でもよい。
 本発明に係るモノマーが不純物を含んでいる場合、特に無機塩などのプロトンNMRやHPLCで検出できない不純物を含む場合、正確な秤量は困難である。例えば本発明に係るモノマーを他のモノマーと重合させてポリマーを合成する場合、モル比が所定値となるように秤量しないと、高分子量体のポリマーを得ることが難しくなる。また、本発明に係るモノマーを用いてポリマーを合成する場合、不純物が触媒サイクルによる重合反応を阻害することがありうる。特に遷移金属触媒のような触媒を用いてポリマーを合成する場合、低分子不純物、又は金属塩などは、触媒反応の触媒毒として働きうる。
 このため、本発明に係るモノマーを用いてポリマーを合成する場合、本発明に係るモノマーを精製してから反応に用いることが好ましい。一方で、従来の方法で本発明に係るモノマーを精製することは困難である。シリカゲルカラムを用いて精製する場合、本発明に係るモノマーが分解することがある。特に、本発明に係るモノマー有する活性基が脱離することが多い。活性基が脱離して得られる化合物はポリマーの生成に寄与しない又はポリマーの伸長を阻害するため、このような化合物は高分子量のポリマーを得るための妨害となる。
 また、GPC(ゲルろ過クロマトグラフィー)を用いる精製はかなりの時間を要するため、工業スケールでモノマーを精製するためには不向きである。さらに、GPCの展開溶媒として多く用いられるクロロホルムに含まれる微量の塩酸により、モノマーが分解することも考えられる。
 一方で本発明に係る精製工程によれば、本発明に係る組成物をゼオライトに接触させ、溶媒とゼオライトとを取り除くという簡便な操作で、本発明に係るモノマーを精製することができる。本発明に係る精製工程は大量スケールの精製にも適用可能であり、低分子不純物、又は金属塩などを取り除くために、特に有用である。
<縮合多環芳香族化合物>
 以下で、縮合多環芳香族化合物、特にn個(但し、nは1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物(本発明に係るモノマー)について説明する。
 活性基とは、カップリング反応等の重合反応で高分子を得る場合に、他のモノマーが有する基と反応する基のことを言う。
 活性基としては、具体的には、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、Li、Mg、Zn、B、周期表第14族元素から選ばれる原子を有する基が挙げられる。
 なかでも、B又は周期表第14族元素から選ばれる原子を有する基が好ましく、第14族元素から選ばれる原子を有する基がより好ましく、ケイ素含有基又はスズ含有基がさらに好ましく、スズ含有基が特に好ましい。本明細書において、周期表とは、IUPAC2005年度推奨版(Recommendations of IUPAC 2005)のことを指す。
 アルキルスルホニルオキシ基の中でもメチルスルホニルオキシ基が好ましく、アリールスルホニルオキシ基の中でもフェニルスルホニルオキシ基が好ましい。アルキルスルホニルオキシ基及びアリールスルホニルオキシ基は、フッ素原子等のハロゲン原子又はメチル基等のアルキル基等の置換基を有していてもよい。なかでも、カップリングの反応性が向上する点で、置換基を有するアルキルスルホニルオキシ基としては、メチルスルホニルオキシ基、トリフルオロメチルスルホニルオキシ基が好ましく、置換基を有するアリールスルホニルオキシ基としては、p-トルエンスルホニルオキシ基が好ましい。
 Mgを有する基としては、ハロゲン化マグネシウム基が挙げられる。
 Znを有する基としては、ハロゲン化亜鉛基が挙げられる。
 Bを有する基としては、ホウ酸基、ホウ酸塩基又はホウ酸エステル基が挙げられる。
 ホウ酸基としては、-B(OH)等が挙げられる。ホウ酸塩基としては-BFK等が挙げられる。ホウ酸塩基又はホウ酸エステル基の例としては、以下に表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 周期表第14族元素から選ばれる原子を有する基としては、ケイ素含有基、スズ含有基、ゲルマニウム含有基、又は鉛含有基などが挙げられる。この中でも反応性の点でケイ素含有基又はスズ含有基が好ましく、スズ含有基がより好ましい。このように、1種以上のモノマーのうち少なくとも1つがスズ含有基を有する芳香族化合物、特に縮合多環芳香族複素環化合物であることはより好ましい。スズ含有基の中でも、反応性の点でアルキルスタニル基又はアリールスタニル基がより好ましく、アルキルスタニル基が特に好ましい。アルキルスタニル基の例としては以下に表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 ケイ素含有基としては置換基を有していてもよいシリル基が挙げられ、例えば公知文献(Pharmaceutical Process Chemistry(2011),101-126、Accounts of Chemical Research(2008),41,1486-1499.)によって報告されているものを用いることができる。
 具体的な例としては、-SiMeF、-SiEtF、-SiEtCl、-SiF、-SiMe(OEt)、-Si(OMe)、-SiMeOH、-SiMeOK、-SiMeONa、-SiMe、-SiMePh、-SiMe(allyl)、-SiMeBn、-Si(i-Pr)Bn、又は-SiCyなどが挙げられる(但し、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、Phはフェニル基、allylはアリル基、Bnはベンジル基、Cyはシクロヘキシル基を表す)。また別の例として、以下に表されるものも挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 縮合多環芳香族化合物としては、縮合多環芳香族炭化水素化合物又は縮合多環芳香族複素環化合物が挙げられる。なかでも、縮合多環芳香族複素環化合物が、カップリングの反応性が向上する点で好ましい。なお、縮合多環芳香族炭化水素化合物及び縮合多環芳香族複素環化合物は、ベンゼン又はチオフェン等の単環式芳香族化合物とシクロペンタジエン等の脂環式化合物が縮合した化合物も含むものとする。
 縮合多環芳香族炭化水素化合物としては、環の員数が5以上7以下であり、かつ縮合環数が2以上6以下である縮合多環芳香族炭化水素化合物が好ましく、具体的には、ナフタレン、アントラセン若しくはフルオレン等が挙げられる。
 縮合多環芳香族複素環化合物としては、環の員数が5以上7以下であり、かつ縮合環数が2以上6以下である縮合多環芳香族炭化水素化合物が好ましく、具体的には、ベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾピラゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾセレノフェン、ベンゾテルロフェン、ベンゾホスホール、アルシンドール、シラインデン、ベンゾゲルモール、ベンゾボロール、インダセノジチオフェン、チエノチオフェン、イミドチオフェン、キノキサリン、ジフラノフルオレン、ジフラノシロール、ジフラノゲルモール、ジフラノスタンノール、ジフラノプランボール、ジフラノピロール、ジフラノホスホール、ジフラノアルソール、ジフラノフラン、ジフラノチオフェン、ジフラノセレノール、ジフラノテルノール、ジフラノボロール、ジピロロフルオレン、ジピロロシロール、ジピロロゲルモール、ジピロロスタンノール、ジピロロプランボール、ジピロロピロール、ジピロロホスホール、ジピロロアルソール、ジピロロフラン、ジピロロチオフェン、ジピロロセレノール、ジピロロテルノール、ジピロロボロール、ジチエノフルオレン、ジチエノシロール、ジチエノゲルモール、ジチエノスタンノール、ジチエノプランボール、ジチエノピロール、ジチエノホスホール、ジチエノアルソール、ジチエノフラン、ジチエノチオフェン、ジチエノセレノール、ジチエノテルノール、ジチエノボロール、ジセレノシロール、ジセレノゲルモール、ジセレノスタンノール、ジセレノプランボール、ジセレノピロール、ジセレノホスホール、ジセレノアルソール、ジセレノフラン、ジセレノチオフェン、ジセレノセレノール、ジセレノテルノール、ジセレノボロール、ジテルロシロール、ジテルロゲルモール、ジテルロスタンノール、ジテルロプランボール、ジテルロピロール、ジテルロホスホール、ジテルロアルソール、ジテルロフラン、ジテルロチオフェン、ジテルロセレノール、ジテルロテルノール又はジテルロボロール等が挙げられる。
 なかでも、16族元素から選ばれる原子を異項原子として有する縮合多環芳香族複素環化合物が好ましく、酸素原子又は硫黄原子を異項原子として有する縮合多環複素環化合物がより好ましく、硫黄原子を異項原子として有する縮合多環芳香族複素環化合物が特に好ましい。反応性の点で、酸素原子又は硫黄原子を異項原子として有する芳香族複素環は5員環であることがまた好ましい。
 また、カップリング反応によって得られる共役高分子の半導体特性を向上させる点からは、縮合多環芳香族複素環化合物が周期表第14族元素から選ばれる原子、特に炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子を有することが好ましい。ケイ素原子又はゲルマニウム原子を有する縮合多環芳香族複素環化合物であることは特に好ましい。
 n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物の中でも、活性基が熱的及び/又は化学的に脱離しやすい場合において、本発明の製造方法によれば、活性基を脱離させることなく、低分子等の不純物を効率的に除去することができる。特に、熱的及び/又は化学的に不安定な活性基を有する縮合多環芳香族化合物の場合に、本発明の製造方法は効果的である。
 熱的及び/又は化学的に不安定な活性基を有する縮合多環芳香族化合物とは、少なくともn個(nは1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物(以下、Ar(n)と記す場合がある)であって、下記条件を満たす芳香族化合物である。
 条件:縮合多環芳香族化合物(Ar(n))1.0gを含むヘキサン溶液5mlを、カラム(内径15mm、長さ5cm、シリカゲル(球状、中性(pH 7.0±0.5)、粒径63~210μm)20gと無水炭酸カリウム2gを含むヘキサン溶液50mL充填)にチャージし、ヘキサンを展開溶媒(流速50ml/min)として、室温にて3分間カラムを通り抜けた溶液中の、n個より少ない活性基を有する縮合多環芳香族化合物の合計の割合が、該カラムへのチャージ前の芳香族化合物(Ar(n))に対して5mol%以上である。なかでも、上記条件におけるカラムを通り抜けた溶液中のn個より少ない活性基を有する芳香族化合物の割合が、該カラムへのチャージ前の芳香族化合物(Ar(n))に対して、好ましくは20mol%以上、より好ましくは40mol%以上、さらに好ましくは60mol%以上、ことさらに好ましくは75mol%以上、特に好ましくは90mol%以上である場合に、本発明の製造方法を用いることで、より効果的に高分子量の共役高分子を製造することが可能である点で好ましい。
 上記条件で使用するシリカゲルは、形状が球状、粒径63~210μm、かつ中性(pH 7.0±0.5)である。具体的には、例えば製品名Silica gel 60N(Spherical neutral、カラムクロマトグラフィー用、関東化学社製)を用いることができる。
 nとは縮合多環芳香族化合物が有する活性基の数であり、1以上の整数、好ましくは2以上の整数である。一方、4以下の整数であり、好ましくは3以下の整数である。
 また、縮合多環芳香族化合物(Ar(n))が縮合多環芳香族複素環化合物であることが好ましく、なかでも、カップリング反応の反応性が向上する点で、活性基が芳香族複素環に結合している縮合多環芳香族複素環化合物であることがより好ましい。Li、Mg、B又は周期表第14族元素から選ばれる原子を有する基が、芳香族複素環に結合している縮合多環芳香族複素環化合物であることが特に好ましい。
 以下に、本発明に係るモノマーの例について、更に詳しく説明する。
 本発明に係るモノマーのうち、活性基を2つ有する化合物の好ましい例として、以下の式(I)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式(I)中、環A及び環Bはそれぞれ独立して、5員環芳香族複素環を表し、環Cは置換基を有していてもよい任意の環を表す。X及びXはそれぞれ独立して、活性基を表す。R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。式(I)において、X及びXはそれぞれ独立して、活性基を表し、上述の縮合多環芳香族化合物の項で説明したものと同義である。
 式(I)において、環A及び環Bはそれぞれ独立して、後述する環Cに縮合している5員環芳香族複素環を表す。5員環芳香族複素環の例としては、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環又はイソチアゾール環が挙げられる。なお、ピロール環、イミダゾール環又はピラゾール環等の窒素原子を含む5員環芳香族複素環である場合、窒素原子上にメチル基等のアルキル基を有していてもよい。環A及び環Bと、環Cとの結合様式に限定はない。
 本発明に係るモノマーを、後述するカップリング反応に使用する場合、該反応の反応性を向上させるためには、該モノマーが縮合多環芳香族複素環化合物であり、該化合物が有する芳香族複素環の炭素原子に活性基が結合していることがより好ましい。
 R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子などが挙げられる。安定性の点からフッ素原子又は塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。
 ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基の例としては、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有するカルボニル基、又は置換基を有していてもよい、ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基若しくは複素環基が挙げられる。ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基又は複素環基とは、ヘテロ原子を介して基本骨格、例えば環A又は環Bに結合している炭化水素基又は複素環基を意味する。この炭化水素基又は複素環基とヘテロ原子とをまとめてヘテロ原子を介して結合する炭化水素基又は複素環基と呼ぶ。
 ヘテロ原子としては特に制限されないが、例えば酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子などが挙げられる。
 炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(シクロアルキル基を含む)などの飽和脂肪族炭化水素基;又は、アルケニル基(シクロアルケニル基を含む)若しくはアルキニル基などの不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。なかでも、アルキル基などの飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。
 アルキル基の炭素原子数は、通常1以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、一方、通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下である。
 このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基若しくはn-ラウリル基等の直鎖アルキル基;iso-プロピル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、3-メチルブチル基、2-エチルヘキシル基、3,7-ジメチルオクチル基等の分岐アルキル基;又はシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロラウリル基若しくはシクロデシル基等の環状アルキル基などが挙げられる。その中でも、直鎖アルキル基としては、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基又はn-ラウリル基が好ましく、分岐アルキル基としては、iso-プロピル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、3-メチルブチル基、2-エチルヘキシル基、3,7-ジメチルオクチル基が好ましく、環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基又はシクロラウリル基が好ましい。n-ブチル基、iso-プロピル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、3-メチルブチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、3,7-ジメチルオクチル基、シクロノニル基、n-デシル基又はシクロデシル基がより好ましい。
 アルケニル基の炭素原子数は、通常1以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、一方、通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下である。このようなアルケニル基としては例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基又はゲラニル基などが挙げられる。好ましくは、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基又はドデセニル基であり、より好ましくは、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基又はデセニル基である。アルケニル基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、ビニル基又はスチリル基などが挙げられる。
 アルキニル基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、メチルエチニル基又はトリメチルシリルエチニル基などが挙げられる。
 芳香族炭化水素基としては、炭素数6~30のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニレニル基、トリフェニレニル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基又はクオーターフェニル基などが挙げられる。なかでも、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基又はペリレニル基が好ましい。
 複素環基としては、脂肪族複素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。脂肪族複素環基としては、炭素数2~30のものが好ましく、例えば、ピロリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、テトラヒドロフラニル基、ジオキサニル基、モルホリニル基又はチオモルホリニル基などが挙げられる。なかでも、ピロリジニル基、ピペリジニル基又はピペラジニル基が好ましい。芳香族複素環基は、炭素数2~30のものが好ましく、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基、フェノキサチイニル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、チアントレニル基、インドリジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、フェナントロリニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基又はキノキサリニル基などが挙げられる。なかでも、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、イミダゾリル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、フェナントロリニル基、キノキサリニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、キサンテニル基又はフェノキサジニル基が好ましい。
 また、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基は、縮合多環芳香族基であってもよい。縮合多環芳香族基を形成する環としては、置換基を有していてもよい環状アルキル構造、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環が好ましい。環状アルキル構造としては、例えば、シクロペンタン構造又はシクロヘキサン構造が挙げられる。芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環又はナフタレン環が挙げられる。芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、ピラジン環、ピリミジン環、ビラゾール環、又はイミダゾール環などが挙げられる。これらの中でも、ピリジン環又はチオフェン環が好ましい。
 縮合多環芳香族基として具体的には、縮合多環芳香族炭化水素基又は縮合多環芳香族複素環基が好ましい。縮合多環芳香族炭化水素基としては、例えば、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基又はトリフェニレニル基などが挙げられる。また、縮合多環芳香族複素環基としては、例えば、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、又はフェナントロリニル基などが挙げられる。
 置換基を有するカルボニル基としては、例えば、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、アルキルイミド基、又はアリールイミド基などが挙げられる。アリールとは芳香族基のことを指す。
 カルボニル基が有する置換基の炭素数は特に制限されないが、通常は1以上40以下である。アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルバモイル基又はアルキルイミド基が有するアルキル基は、特段の制限はないが、通常炭素数が1以上40以下である。アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールカルバモイル基又はアリールイミド基が有するアリール基は、特段の制限はないが、通常炭素数2以上40以下である。
 アルキルカルボニル基としては、例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基又はドデシルカルボニル基などが挙げられる。なかでも、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基又はドデシルカルボニル基が好ましい。
 アリールカルボニル基としては、例えば、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基又はピリジルカルボニル基などが挙げられる。なかでも、ベンゾイル基が好ましい。
 アルキルオキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基又はn-ブトキシカルボニル基などが挙げられる。
 アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェノキシカルボニル基又はナフトキシカルボニル基などが挙げられる。
 アルキルカルバモイル基としては、炭素数3~40のものが好ましく、例えば、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、メチルヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2-エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基などが挙げられる。なかでも、オクチルアミノカルボニル基又は2-エチルヘキシルアミノカルボニル基が好ましい。
 アリールカルバモイル基としては、炭素数3~40のものが好ましく、例えば、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基又は2-ピリジルアミノカルボニル基などが挙げられる。なかでも、フェニルアミノカルボニル基が好ましい。
 アルキルイミド基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、メチルカルボニルアミノカルボニル基、エチルカルボニルアミノカルボニル基又はn-ブチルカルボニルアミノカルボニル基などが挙げられる。
 アリールイミド基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、フェニルカルボニルアミノカルボニル基又はナフチルカルボニルアミノカルボニル基などが挙げられる。
 ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基の有する炭素数は特に制限されないが、通常は1以上40以下である。ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基がアルキル基である場合、炭素数に特段の制限はないが、通常は1以上40以下である。また、ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基がアリール基である場合、炭素数に特段の制限はないが、通常は2以上40以下である。
 ヘテロ原子を介して結合する炭化水素基又は複素環基としては、具体的には、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、N-アリール-N-アルキルアミノ基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基などが挙げられる。電子取り出し層の電子運搬特性を向上させる観点から、アルコキシ基又はアリールオキシ基であることが好ましい。
 アルコキシ基としては、炭素数1~20のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基及びt-ブトキシ基、ベンジルオキシ基、エチルヘキシルオキシ基などの直鎖又は分岐のアルコキシ基が挙げられる。
 アリールオキシ基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チアゾリルオキシ基、オキサゾリルオキシ基又はイミダゾリルオキシ基などが挙げられる。なかでも、フェノキシ基又はピリジルオキシ基が好ましい。
 アルキルチオ基としては、炭素数1~20のものが好ましく、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基、シクロペンチルチオ基又はシクロヘキシルチオ基などが挙げられる。なかでも、メチルチオ基又はオクチルチオ基が好ましい。
 アリールチオ基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基、チアゾリルチオ基、オキサゾリルチオ基、イミダゾリルチオ基、フリルチオ基又はピロリルチオ基などが挙げられる。なかでも、フェニルチオ基又はピリジルチオ基が好ましい。
 アルキルアミノ基としては、炭素数1~20のものが好ましく、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ブチルアミノ基、オクチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基又はドデシルアミノ基などが挙げられる。なかでも、ジメチルアミノ基、オクチルアミノ基又は2-エチルヘキシルアミノ基が好ましい。
 アリールアミノ基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、アニリノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基又は2-ピリジルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基などが挙げられる。なかでも、ジフェニルアミノ基が好ましい。
 N-アリール-N-アルキルアミノ基としては、炭素数3~40のものが好ましく、例えば、N-フェニル-N-メチルアミノ基、N-ナフチル-N-メチルアミノ基などが挙げられる。
 アルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、オクチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-エチルヘキシルスルホニル基又はドデシルスルホニル基などが挙げられる。なかでも、オクチルスルホニル基又は2-エチルヘキシルスルホニル基が好ましい。
 アリールスルホニル基としては、例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基又は2-ピリジルスルホニル基などが挙げられる。なかでも、フェニルスルホニル基が好ましい。
 以上例示したヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基は、さらに置換基を有していてもよい。さらに有していてもよい置換基の例としては、特に限定はないが、好ましくはハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アミノ基、エステル基、アルキルカルボニル基、アセチル基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ニトリル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基である。これらは、隣接する置換基同士で連結して環を形成していてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられ、この中ではフッ素原子が好ましい。また、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基がアリール基である場合、さらに有していてもよい置換基の好ましい例としては、炭素数1~12のアルコキシ基又は炭素数1~12のアルキル基が挙げられる。
 R及びRとしてより好ましくは、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基である。水素原子であることは、本発明に係るモノマーを用いる重合反応を促進しうる点で好ましい。アルキル基であることは、本発明に係るモノマーを用いて得られるポリマーの溶解性を向上させうる点で好ましい。反応性の観点から、この場合のアルキル基の炭素数は12以下であることが好ましく、6以下であることがより好ましい。
 環A及び環Bとして、好ましくは下記式(1a)及び式(1b)で表される環である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(Ia)及び式(Ib)において、X及びXは式(I)について説明したものと同様である。式(Ia)においてX11とX12のうち一方は周期表第16族元素から選ばれる原子であり、他方は炭素原子である。式(Ib)においてX21とX22のうち一方は周期表第16族元素から選ばれる原子であり、他方は炭素原子である。
 式(Ia)においてX11とX12のうち一方は周期表第16族元素から選ばれる原子であり、他方は炭素原子である。周期表第16族元素から選ばれる原子とCとの間の結合は単結合であり、炭素原子とCとの間の結合は二重結合である。X11とX12のうち他方である炭素原子は、式(I)について説明したRと結合している。
 同様に、式(Ib)においてX21とX22のうち一方は周期表第16族元素から選ばれる原子であり、他方は炭素原子である。周期表第16族元素から選ばれる原子とCとの間の結合は単結合であり、炭素原子とCとの間の結合は二重結合である。X21とX22のうち他方である炭素原子は、式(I)について説明したRと結合している。
 X11とX12のうち一方は、周期表第16族元素から選ばれる原子の中でも、酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、硫黄原子であることが特に好ましい。X11とX12のうち一方が酸素原子又は硫黄原子であること、特に硫黄原子であることにより、隣接する炭素原子Cから水素原子を引き抜くことが容易となりうる。
 同様に、X21とX22のうち一方は、周期表第16族元素から選ばれる原子の中でも、酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、硫黄原子であることが特に好ましい。X21とX22のうち一方が酸素原子又は硫黄原子であること、特に硫黄原子であることにより、隣接する炭素原子Cから水素原子を引き抜くことが容易となりうる。
 式(I)において、環Cは置換基を有していてもよい任意の環を表す。なかでも、5員環又は6員環の単環であるか、或いはこれらの環が2以上6以下縮合してなる環であることが好ましい。
 5員環単環としては、5員環芳香族環又は5員環脂肪族環が挙げられる。
5員環芳香族環としては、チオフェン環、フラン環、ピロール環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、セレノール環又はテルロール環等の5員環芳香族複素環が挙げられる。
 なかでも、5員環芳香族複素環が好ましく、より好ましくは、チオフェン環、チアゾール環、イソチアゾール環又はチアジアゾール環等の硫黄原子を含む5員環芳香族複素環であり、特に好ましくはチオフェン環である。
 5員環脂肪族環は、シクロペンタン環若しくはシクロペンタジエン環等の5員環脂肪族炭化水素環;、又はテトラヒドロフラン環、ピロリジン環、ボロール環、シロール環、ゲルモール環、スタンノール環、プランボール環、ホスホール環若しくはアルソール環等の5員環脂肪族複素環が挙げられる。
 6員環単環としては、6員環芳香族環又は6員環脂肪族環が挙げられる。
6員環芳香族環としては、ベンゼン環等の6員環芳香族炭化水素環;、又はピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環若しくはピリダジン環等の6員環芳香族複素環が挙げられる。
 6員環脂肪族環は、シクロヘキサン環等の6員環脂肪族炭化水素環;、又はオキサン環、ジオキサン環、ピペリジン環若しくはピペラジン環等の6員環脂肪族複素環が挙げられる。
 これらの環が2以上6以下縮合してなる環は、多環縮合芳香族炭化水素環又は多環縮合芳香族複素環が挙げられる。
 多環縮合芳香族炭化水素環は、2以上6以下縮合してなる環を有し、具体的には、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環又はインダセン環等が挙げられる。
 多環縮合芳香族複素環は、2以上6以下縮合してなる環を有し、具体的には、キノリル基、アクリジニル基、インドリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基又はカルバゾリル基等が挙げられる。
 環Cが有していてもよい置換基とは、特段の制限はないが、具体的な例としては、ハロゲン原子、炭化水素基、芳香族複素環基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、又はアリールアミノカルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。炭化水素基、芳香族複素環基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、又はアリールアミノカルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基は、さらなる置換基を有していてもよい。
 式(I)で表される化合物の中でも、式(II)又は式(III)で表される縮合多環芳香族化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(II)、式(III)中、X、X、R、R及び環Cは式(I)中の定義通りである。X11及びX21はそれぞれ独立して、周期表第16族元素から選ばれる原子である。
 式(II)及び式(III)中、X11とX21は、それぞれ式(Ia)及び式(Ib)のそれと同義である。X及びXはそれぞれ独立して、それぞれ式(I)のそれと同義であり、活性基を表す。R及びRは、式(I)のそれと同義であり、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
 式(II)又は式(III)で表される縮合多環芳香族化合物の中でも、式(IV)、式(V)、式(VI)又は式(VII)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(IV)~(VII)で表される化合物について、以下に説明する。
 式(IV)において、X及びXは式(II)について説明したものと同様である。上式(IV)において、R及びRは式(II)について説明したものと同様である。
 式(IV)において、ZはZ11(R)(R)、Z12(R)又はZ13を示す。なかでも、半導体特性が向上する点で、Z11(R)(R)又はZ13が好ましく、Z11(R)(R)が特に好ましい。
 Z11は周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。Z11は炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子であることが好ましく、式(IV)で表される化合物を用いて得られる共役高分子の半導体特性が向上しうる点で、Z11はケイ素原子又はゲルマニウム原子であることがより好ましい。
 R及びRとしては、R及びRとして前述した置換基と同様の基が挙げられる。R及びRは、互いに結合して環を形成していてもよいし、R又はRと結合して環を形成していてもよい。
 好ましい置換基としては、R及びRの少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基又は芳香族基であることが好ましく、RとRとの双方が置換基を有していてもよいアルキル基又は芳香族基であることがさらに好ましい。
 R及びRの少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基であることは、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子がより長波長の光を吸収しうるという観点から好ましい。
 R及びRの少なくとも1つが置換基を有していてもよい直鎖アルキル基であることは、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子の結晶性が向上することにより移動度が大きくなりうる点で好ましい。
 また、R及びRの少なくとも1つが置換基を有していてもよい分岐アルキル基であることは、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子の溶解性が向上することにより塗布プロセスによる成膜が容易となる点で好ましい。これらの観点からは、RとRとの少なくとも1つが炭素数1~20のアルキル基であることが好ましく、炭素数6~20のアルキル基であることが特に好ましい。
 また、R及びRの少なくとも1つが置換基を有していてもよい芳香族基であることは、π電子間の相互作用により分子間の相互作用が向上するために、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子を含む材料の移動度が大きくなる傾向がある点で好ましく、また原子Z11を含む環状骨格の安定性が向上する傾向がある点で好ましい。
 Rが置換基を有していてもよい分岐アルキル基であり、Rが置換基を有していてもよい直鎖アルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族基であることは、原子Z11近傍の立体障害が抑えられ、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子の分子間相互作用が適度に向上しうる。このことは、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子の光吸収波長が長波長化しうる点、式(IV)で表される化合物をモノマーとして製造される共役高分子を含む材料の移動度が大きくなる傾向がある点で好ましく、また原子Z11を含む環状骨格の安定性が向上する傾向がある点で好ましい。
 分岐アルキル基(R)による溶解性の向上効果と、直鎖アルキル基又は芳香族基(R)による共役高分子の結晶性向上効果又は共役高分子の分子間相互作用の向上効果との双方を、それぞれの効果を損なうことなく得ることができる点で好ましい。
 原子Z11周辺の立体障害を大きくすることにより共役高分子の耐久性を向上させるという観点からは、R及びRが、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であることが好ましい。
 Z12は周期表第15族元素から選ばれた原子を示す。Z12は窒素原子、リン原子又はヒ素原子であることが好ましく、式(IV)で表される化合物を用いて得られる共役高分子の半導体特性が向上しうる点で、Zは窒素原子又はリン原子であることがより好ましく、特に好ましくは、窒素原子である。
 Rは、R及びRとして前述した置換基と同様の基が挙げられる。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族基である。Rは、R又はRと結合して環を形成していてもよい。
 Z13は周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。Z13は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子であることが好ましく、式(IV)で表される化合物を用いて得られる共役高分子の半導体特性が向上しうる点で、Z13は酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、硫黄原子がより好ましい。
 式(V)において、X及びXは式(II)について説明したものと同様である。R及びRは式(II)について説明したものと同様である。
 式(V)において、R及びRは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよい芳香族基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。なかでも、好ましくは溶解性向上の点で、置換基を有していてもよいアルキル基であり、置換基を導入しやすい点で置換基を有していてもよいアルコキシ基である。
 ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又は芳香族基は、R及びRで説明したものと同様である。
 アルコキシ基としては、炭素数1~20のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基及びt-ブトキシ基、ベンジルオキシ基、エチルヘキシルオキシ基等の直鎖又は分岐のアルコキシ基が挙げられる。
 アリールオキシ基としては、炭素数2~20のものが好ましく、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チアゾリルオキシ基、オキサゾリルオキシ基又はイミダゾリルオキシ基等が挙げられる。なかでも、フェノキシ基又は、ピリジルオキシ基が好ましい。
 アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族基、アルコキシ基及びアリールオキシ基が置換していてもよい置換基は、R及びRでアルキル基、アルケニル基、アルキニル基及び芳香族基が置換していてもよい置換基と同様である。式(VI)において、X及びXは式(II)について説明したものと同様である。
 式(VI)において、R及びRは式(II)について説明したものと同様であり、R~R11はR及びRとして前述した基と同様の基が挙げられる。なかでも、R及びRの少なくとも1つは置換基を有していてもよいアルキル基又は芳香族基であることが好ましい。なお、RとR、RとR11、RとR及びR10とR11は互いに結合して環を形成していてもよい。
 式(VI)において、R12及びR13はR及びRとして前述した基と同様の基が挙げられる。なかでも、合成容易性の点で水素原子が好ましい。なお、RとR13及びR10とR12は互いに結合して環を形成していてもよい。
 式(VI)において、Z及びZはそれぞれ独立して、周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。Z及びZは同一でも、異なっていてもよいが、化合物安定性の点で同一のほうが好ましい。
 Z及びZは炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子であることが好ましく、式(VI)で表される化合物を用いて得られる共役高分子の半導体特性が向上しうる点で、ケイ素原子又はゲルマニウム原子であることがより好ましい。
 式(VII)において、X及びXは式(II)について説明したものと同様、R及びRは式(II)について説明したものと同様である。上式(VII)において、R14及びR15は式(IV)におけるR及びRとして前述した基と同様の基が挙げられる。なかでも、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
 式(VII)において、Zは、周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。Zは酸素原子、硫黄原子又はセレン原子であることが好ましく、式(VII)で表される化合物を用いて得られる共役高分子の半導体特性が向上しうる点で、Zは酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、酸素原子であることが特に好ましい。
 本発明に使用するモノマーとして、前記式(IV)~(VII)で表される化合物の中では、後述するポリマーを光電変換素子に用いた際に変換効率が向上しやすい点から、式(IV)又は式(V)で表される化合物が好ましく、式(IV)で表される化合物がより好ましい。
 本発明に係るモノマーとしては、限定するわけではないが、具体的には以下の構造を有する化合物が挙げられる。これらの化合物はさらに置換基を有していてもよい。下式において、Meはメチル基(-CH)を、Etはエチル基(-C)を、i-Prはi-プロピル基(-CH(CH)を、n-Buはn-ブチル基(-CHCHCHCH)を、tBuはt-ブチル基(-C(CH)を、それぞれ表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
<本発明に係るモノマーの製造方法>
 本発明に係るモノマーは、特段の制限はないが、例えば公知文献(Journal of the American Chemical Society(2009),131(22),7792-7799.,Chemical Communications(Cambridge,United Kingdom)(2010),46(35),6503-6505、国際公開第2011/052709号)の記載を参考に合成することができる。
 なかでも、式(I)で表される化合物については、有機金属試薬などの塩基を用いて式(I)で表される化合物に対応するアニオン種を発生させ、式(I)におけるX又はXに対応する求電子剤と反応させることによって製造することが、式(I)で表される化合物を特段の精製工程を経ることなく、純度高く製造できる点で、好ましい。
(塩基)
 塩基としては、化合物を分解させることなくアニオン種を発生させるものであれば何でもよいが、例えば、金属水素化物、嵩高い置換基を有する金属アルコキシド、アミン類、ホスファゼン塩基、嵩高い置換基を有する金属マグネシウム試薬(Grignard試薬)、又は金属アミドなどを用いることができる。原子Q又は反応生成物の置換基Z~Zへの求核攻撃を抑制し、副生物の生成を抑える観点から、非求核性の塩基を用いることが好ましい。
 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、又は水素化カリウムなどが挙げられる。
 嵩高い置換基を有する金属アルコキシドとしては、リチウムt-ブトキシド、ナトリウムt-ブトキシド、又はカリウムt-ブトキシドなどが挙げられる。
 アミン類としては、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)、又は1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンなどの3級アミンが挙げられる。
 ホスファゼン塩基としては、2-t-ブチルイミノ-2-ジエチルアミノ-1,3-ジメチルペルヒドロ-1,3,2-ジアザホスホリン、t-ブチルイミノ-トリス(ジメチルアミノ)ホスホラン、1-t(ジメチルアミノ)-2λ,4λ-カテナジ(ホスファゼン)、又は1-t-ブチル-4,4,4-トリス(ジメチルアミノ)-2,2-ビス-[トリス(ジメチルアミノ)ホスホラニリデンアミノ]-2λ,4λ-カテナジ(ホスファゼン)などが挙げられる。
 嵩高い置換基を有する金属マグネシウム試薬(Grignard試薬)としては、塩化1,1-ジメチルプロピルマグネシウム、塩化sec-ブチルマグネシウム、塩化t-ブチルマグネシウム、塩化イソプロピルマグネシウム、又は臭化イソプロピルマグネシウムなどが挙げられる。
 金属アミドとしては、リチウムジイソプロピルアミド(LDA)、リチウムジシクロヘキシルアミド、マグネシウムビス(ジイソプロピル)アミド、リチウム2,2,6,6-テトラメチルピペリジニル(LiTMP)、塩化2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルマグネシウム、若しくは臭化2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルマグネシウムマグネシウムなどのジアルキルアミド類;又は、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド(別名:リチウムヘキサメチルジシラジド)、ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド(別名:ナトリウムヘキサメチルジシラジド)、カリウムビス(トリメチルシリル)アミド(別名:カリウムヘキサメチルジシラジド)、若しくはマグネシウムビス(ヘキサメチルジシラジド)などのシラジド類;などの嵩高い置換基を有する金属アミドが挙げられる。塩基の求核性をより下げるためには嵩高い置換基を有する金属アミドを用いることが好ましいが、金属アミドは通常求核性が低いため、ナトリウムアミドなどの嵩高くない金属アミドを用いることもできる。
 嵩高い置換基を有する金属アルコキシド、嵩高い置換基を有する金属マグネシウム試薬、及び嵩高い置換基を有する金属アミドとしては、例えば、酸素原子が結合している炭素原子が二級又は三級炭素である金属アルコキシド、マグネシウムが結合している炭素原子が二級又は三級炭素である金属マグネシウム試薬、及び二級アミンから得られる金属アミドがそれぞれ挙げられる。
 また、塩基の共役酸のテトラヒドロフラン(THF)中におけるpKaの値は、20以上40以下であることが好ましい。20以上であることにより、環A、環B上の水素原子を迅速に脱プロトン化できる。40以下であることにより、環A、環B上の水素原子を位置選択的に脱プロトン化できる。
 塩基性及び求核性の低さの点から、塩基として好ましくは金属アミドであり、特に好ましくは嵩高い置換基を有する金属アミドである。例えば金属アミドの1つであるリチウムジイソプロピルアミド(LDA)のpKaは、THF中で、35.7(J,Am.Chem.Soc.1983,105,7790-7791参照)である。
(求電子剤)
 一般式(I)のX及びXが、置換基を有していてもよいスタニル基である場合には、求電子剤としては、特段の限定は無いが、例えばハロゲン化トリアルキルスズ化合物が挙げられる。ハロゲン化トリアルキルスズ化合物としては、塩化トリメチルスズ、臭化トリメチルスズ、ヨウ化トリメチルスズ、塩化トリエチルスズ、臭化トリエチルスズ、ヨウ化トリエチルスズ、塩化トリブチルスズ、臭化トリブチルスズ、ヨウ化トリブチルスズ、又は塩化トリシクロヘキシルスズなどが挙げられる。
 反応性の観点から、X及びXがトリメチルスタニル基又はトリブチルスタニル基であることが好ましい。トリメチルスタニル基を導入するためには、求電子剤として、例えば塩化トリメチルスズ、臭化トリメチルスズ又はヨウ化トリメチルスズを用いることは好ましい。トリブチルスタニル基を導入するためには、求電子剤として、例えば塩化トリブチルスズ、臭化トリブチルスズ、又はヨウ化トリブチルスズを用いることが好ましい。求電子剤として特に好ましくは、塩化トリメチルスズである。
 一般式(I)のX及びXが、置換基を有していてもよいボリル基である場合には、求電子剤としては、特段の限定は無いが、ホウ酸トリエステルが好ましく用いられる。ホウ酸トリエステルとしては、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリイソプロピル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリス(ヘキサフルオロイソプロピル)、ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、2-メトキシ-4,4,6-トリメチル-1,3,2-ジオキサボリナン、2-エトキシ-4,4,6-トリメチル-1,3,2-ジオキサボリナン、2-イソプロポキシ-4,4,6-トリメチル-1,3,2-ジオキサボリナン、2-メトキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランなどが挙げられる。また、B-クロロカテコールボラン又はB-ブロモカテコールボランのような、B-ハロゲン化ホウ酸エステルを用いることもできる。
 求電子剤として好ましくは、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピル、2-イソプロポキシ-4,4,6-トリメチル-1,3,2-ジオキサボリナン、2-メトキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、又は2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランが用いられ、より好ましくは、2-イソプロポキシ-4,4,6-トリメチル-1,3,2-ジオキサボリナン、2-メトキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランが用いられる。
 ホウ酸トリエステルとの反応によって得られたホウ酸エステル残基を有する化合物をそのまま単離することもできるし、ホウ酸エステル残基を加水分解してボロン酸残基に導いた後に化合物を単離してもよい。ホウ酸エステル残基をボロン酸残基に導いた場合、ボロン酸残基を有する化合物を単離しようとしても、得られる物質はボロン酸残基を有する化合物とボロキシン誘導体との混合物になりやすい。このような混合物を用いる場合、重合反応において当量比を制御することが困難になるため、ホウ酸エステル残基を有する化合物を単離することがより好ましい。
 一般式(I)のX及びXが、置換基を有していてもよいシリル基である場合には、求電子剤としては、特段の制限は無いが、1-クロロ-1-メチルシラシクロブタン、1-ブロモ-1-メチルシラシクロブタン、1,3-ジヒドロ-1,1-ジメチル-2,1-ベンゾオキサシロール、1,3-ジヒドロ-1,1,3,3-テトラメチル-2,1-ベンゾオキサシロールなどが好ましく用いられる。
 このような方法で式(I)で表される縮合多環芳香族化合物を合成する場合、精製操作を行わない限り、反応粗生成物中には塩基、求電子剤、又はこれらから生成する金属塩若しくは低分子化合物などの不純物が含まれているものと考えられる。本発明に係る精製方法は、これらの不純物を取り除くために好適であることから、上述した式(I)で表される縮合多環芳香族化合物の製造方法と組み合わせて好適に用いられうる。
 より好ましくは、式(I)で表される縮合多環芳香族化合物は、下式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物を用いて製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式(VIII)中、環A、環B、環C、R及びRは前記式(I)のものと同義である。
 具体的には、式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に上記の塩基を反応させて脱プロトン化させ、生じたアニオン種と上記の求電子剤とを反応させることにより、式(I)で表される縮合多環芳香族化合物を得ることができる。
 式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に塩基を反応させる反応、及びさらに求電子剤を反応させる反応は、通常有機溶媒中で行われる。有機溶媒は、式(II)で表される縮合多環芳香族化合物の一部又は全てを溶解し、塩基及び求電子剤と反応しない溶媒であれば特段の制限は無いが、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、又はジエチルエ-テルなどのエ-テル溶媒;ヘキサン又はヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒;トルエン又はキシレンなどの芳香族炭化水素溶媒;などが好ましい。2種類以上の溶媒を混合して用いることもできる。
 反応温度に特段の制限はないが、通常-100℃以上、好ましくは-80℃以上であり、一方、通常80℃以下、好ましくは20℃以下である。
 反応時の圧力に特段の制限はないが、通常は大気圧下で行われる。
 塩基、塩基によって一般式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物を脱プロトン化して発生したアニオン、及び求電子試薬は、水分に不安定であることが多いため、反応は窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
 塩基と求電子剤とを系中に入れる順番は、塩基と求電子剤とが反応しない限りどちらが先でもよい。副生物が生成する要因をできるだけ避けるという観点から、塩基を先に入れることが好ましい。
 塩基及び求電子剤は、反応液中に一括して加えてもよいし、数回に分けて加えてもよい。特に、塩基及び求電子剤を逐次添加する方法が、ジ活性基置換体を効率良く得られる点で好ましい。逐次添加とは、塩基の一部を加えた後に求電子剤の一部を加える一連の操作を、複数回繰り返すことを指す。このように逐次添加を行うことは、不安定なジアニオン種を発生させずにジ官能基化を行うことが可能となり、副生物が生成する機会を減らすことができるために好ましい。さらに、モノ活性基置換体が副生した場合でも、さらに塩基による脱プロトン化と続く求電子剤との反応を行うことにより、モノ活性基置換体をジ活性基置換体へと変換することができる。
 別の方法として、求電子剤を一括して加えた後に、塩基を逐次添加する方法も考えられる。また、ワークアップ操作を行うことなく塩基及び求電子剤を続けて添加してもよいし、一旦ワークアップ操作を行って得られた粗生成物に対してさらに塩基及び求電子剤を添加してもよい。ワークアップ操作を行った後にさらに塩基及び求電子剤を添加する方法の利点として、モノ活性基置換体が副生したことにワークアップ操作後に気付いた場合でも、副生したモノ活性基置換体をジ活性基置換体へと変換することができることが挙げられる。
 式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に対して加える合計の塩基の量に特段の制限はなく、通常は式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に対して2当量以上の塩基が用いられる。本明細書においてa当量とは、100×a mol %のことを指す。一方で、使用する試薬の量を減らすために、塩基の量は通常20当量以下、好ましくは10当量以下、さらに好ましくは5当量以下である。
 式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に対して加える合計の求電子試薬の量に特段の制限はなく、通常は式(II)で表される縮合多環芳香族化合物に対して2当量以上の求電子試薬が用いられる。一方で、使用する試薬の量を減らすために、求電子試薬の量は通常20当量以下、好ましくは10当量以下、さらに好ましくは5当量以下である。
<本発明に係る精製方法により得られたモノマーを用いる重合反応>
 本発明に係るモノマーは、ポリマー、特に共役高分子の原料として有用である。例えば、式(I)で表される縮合多環芳香族化合物と、ジハロゲン化された共役化合物とをカップリングさせることにより、共役高分子(本発明に係る共役高分子と呼ぶ場合がある)を製造することができる。ジハロゲン化された共役化合物としては、例えばジハロゲン化された芳香族化合物、特にジハロゲン化された芳香族複素環化合物が、得られる共役高分子の半導体特性を向上させる観点から、好ましく用いられうる。ジハロゲン化された共役化合物が有するハロゲン基としては、反応性を向上させる観点からブロモ基が好ましく用いられうる。ジハロゲン化された共役化合物としては、公知文献(Weinheim,Germany)(2008),20(13),2556-2560.Macromolecules (Washington,DC,United States)(2009),42(17),6564-6571.、J.Am.Chem.Soc.,132,7595-7597(2010)、Advanced Materials(Weinheim,Germany)(2003),15(12),988-991 Macromolecules(2005),38(2),244-253.、Macromolecules(Washington,DC,United States)(2008),41(16),6012-6018.Advanced Functional Materials(2007),17(18),3836-3842.、Chemistry of Materials(2004),16(19),3667-3676.Macromolecules(Washington,DC,United States)(2008),41(18),6664-6671.、Chemistry--A European Journal(2010),16(6),1911-1928,国際公開第2009/115413号、国際公開第2010/136401号、Journal of the American Chemical Society(2008),130(30),9679-9694.Journal of the American Chemical Society(2011),133(5),1405-1418.)に記載されているものが挙げられる。
 カップリング反応は公知の方法に従って行うことができる。例えば、Z及びZが置換基を有していてもよいスタニル基である場合には公知のStilleカップリング反応の条件に従って反応を行えばよい。また、Z及びZが置換基を有していてもよいボリル基である場合には公知の鈴木-宮浦カップリング反応の条件に従って反応を行えばよい。さらに、X及びXが置換基を有していてもよいシリル基である場合には公知の檜山カップリング反応の条件に従って反応を行えばよい。カップリング反応の触媒としては例えば、パラジウムなどの遷移金属と、配位子(例えばトリフェニルホスフィンなどのホスフィン配位子)との組み合わせを用いることができる。
 本発明に係る共役高分子の製造方法は、1種以上のモノマーをカップリング反応により重合させる工程を含む共役高分子の製造方法であって、1種以上の均一系遷移金属錯体触媒と、1種以上の不均一系遷移金属錯体触媒を併用し、モノマーのカップリング反応を行うことが好ましい。
 均一系遷移金属錯体触媒及び不均一系遷移金属錯体触媒を併用する場合、それぞれの遷移金属触媒活性種を遷移金属塩と配位子とを反応させることによって形成させてから、それぞれをカップリング反応の系中に投入してもよく、反応系中で遷移金属触媒活性種を遷移金属塩と配位子とを反応させて形成してもよい。
 均一系及び不均一系遷移金属触媒の併用によるモノマーのカップリング反応を用いることにより、より分子量の大きい共役高分子を得ることができる。また、より分子量の大きい共役高分子を用いることにより、光電変換効率に優れた光電変換素子を得ることができるため、太陽電池及びそのモジュール用途に好適である。
 上述のように、特に遷移金属触媒のような触媒を用いてポリマーを合成する場合、低分子不純物、金属塩などは、触媒反応の触媒毒として働きうる。また、本発明に係る精製方法によれば、本発明に係るモノマー中に含まれる不純物の量を減らすことができる。したがって、本発明に係る精製方法に従って本発明に係るモノマーを精製することにより、上記の重合反応の速度を向上させ、より高分子量のポリマーを得ることができるものと考えられる。このように本発明に係る精製方法は、上記の重合反応と組み合わせて特に好適に用いられうる。
<用途>
 本発明に係る共役高分子は、有機電子デバイスに使用することができる。本発明に係る共役高分子を適用可能なものであれば、有機電子デバイスの種類に特に制限はない。例としては、発光素子、スイッチング素子、光電変換素子、光電導性を利用した光センサーなどが挙げられる。
 上記有機電子デバイスの構成及びその製造方法については、周知技術を用いることができ、具体的にはSolar Energy Materials&Solar Cells 96(2012)155-159、国際公開第2011/016430号又は日本国特開2012-191194号公報等の公知文献に記載のものを採用することができる。
 以下に、実施例により本発明の実施形態を説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。なお、本実施例に記載の項目は以下の方法によって測定した。
[重量平均分子量(Mw)、及び分子量分布(PDI)測定]
 コポリマーの重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(PDI)は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により求めた。具体的には、カラムとして、Shim-pac GPC-803、GPC-804(島津製作所製,内径8.0mm,長さ30cm)をそれぞれ1本ずつ直列に繋げて用い、ポンプとしてLC-10AT、オーブンとしてCTO-10A、検出器として示差屈折率検出器(島津製作所製:RID-10A)、及びUV-vis検出器(島津製作所製:SPD-10A)を用いた。測定のために、測定対象の共役高分子をクロロホルムに溶解させ、得られた溶液5μLをカラムに注入した。移動相としてクロロホルムを用い、1.0mL/minの流速で測定を行った。解析にはLC-Solution(島津製作所)を用いた。
[プロトンNMR測定]
 プロトンNMRは、NMR測定装置(装置名:Bruker社,400MHz)により測定した。具体的には、重溶媒として重クロロホルムを、内部標準としてテトラメチルシランを用い、ケミカルシフトを決めた。また、活性基(トリメチルスタニル基)のモノ置換体、ジ置換体、又は無置換体の芳香族部分のケミカルシフトをプロトンNMRにより同定し、ピークの積分値により上記化合物の比を同定した。
<合成例1>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 化合物E2は、公知文献(Journal of the American Chemical Society 130巻,16144-16145ページ(2008年))に記載の方法を参考に合成した。具体的には以下の通りに合成を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 100mLの2口ナスフラスコ中、窒素雰囲気下、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロール(1g,2.39mmol)を入れ、テトラヒドロフラン(THF,25mL)に溶解させ、-78℃に冷却した。さらにリチウムジイソプロピルアミド(LDA)のテトラヒドロフラン/ヘキサン溶液(関東化学社製,濃度1.11M,2.6mL,1.2eq)を滴下し、40分攪拌した。
 さらに塩化トリメチルスズのテトラヒドロフラン溶液(Aldrich社製,1.0M,2.9mL,1.2eq)を滴下後、40分撹拌した。さらにリチウムジイソプロピルアミド(LDA)のテトラヒドロフラン/ヘキサン溶液(関東化学社製,濃度1.11M,2.6mL,1.2eq)を滴下し、40分攪拌した。さらに塩化トリメチルスズのテトラヒドロフラン溶液(Aldrich社製,1.0M,2.9mL,1.2eq)を滴下後、40分撹拌した。
 さらにリチウムジイソプロピルアミド(LDA)のテトラヒドロフラン/ヘキサン溶液(関東化学社製,濃度1.11M、2.6mL,1.2eq)を滴下し、40分攪拌した。さらに塩化トリメチルスズのテトラヒドロフラン溶液(Aldrich社製,1.0M,3.1mL,1.3eq)を滴下後、ゆっくり室温に昇温した。
 反応液に水を加え、ヘキサンで生成物を抽出後、有機層を水洗した。有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して減圧濃縮後、真空下で乾燥することにより、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-2,6-ビス(トリメチルスタニル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロール(化合物E2)を黄緑色油状物として得た。化合物E2からトリメチルスタニル基が1つ脱離したモノ置換体(化合物S1:Ar(1))及び化合物E2からトリメチルスタニル基が2つ脱離した無置換体(化合物S2:Ar(0))は存在を確認できなかった。
 化合物E2:H-NMR(400MHz,溶媒:重クロロホルム):δ7.07(s,2H),1.45-1.37(m,2H),1.32-1.08(m,16H),0.99-0.80(m,10H),0.77(t,6H,J=7.3Hz),0.36(s,18H).
<合成例2>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 化合物E3は、公知文献(Macromolecules 44巻,7188-7193ページ(2011年))に記載の方法を参考に合成した。具体的には以下の通りに合成を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]ゲルモールを用いたこと以外は、合成例1と同様に操作を行い、化合物E3を得た。化合物E3からトリメチルスタニル基が1つ脱離したモノ置換体(Ar(1))及び化合物E3からトリメチルスタニル基が2つ脱離した無置換体(Ar(0))は存在を確認できなかった。
<合成例3>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 化合物E4は、公知文献(Journal of Materials Chemistry 21巻,3895-3902ページ、(2011年))に記載の方法を参考に合成した。具体的には以下の通りに合成を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-シクロペンタ[2,1-b:3,4-b’]ジチオフェンを用いたこと以外は、合成例1と同様の操作を行い、化合物E4を得た。
 化合物E4からトリメチルスタニル基が1つ脱離したモノ置換体(Ar(1))及び化合物E4からトリメチルスタニル基が2つ脱離した無置換体(Ar(0))は存在を確認できなかった。
<合成例4>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 1,1’-(4,8-ビス((2-エチルヘキシル)オキシ)ベンゾ(1,2-b:4,5-b’)ジチオフェン-2,6-ジイル)ビス(1,1,1-トリメチルスタニル)(化合物E5)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、公知文献(Macromolecules 45巻,3732-3739ページ(2012年))に記載の方法を参考に合成した4,8-ビス((2-エチルヘキシル)オキシ)ベンゾ(1,2-b:4,5-b’)ジチオフェンを用いたこと以外は、合成例2と同様に操作を行い、化合物E5を得た。
<合成例5>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 4,4-ジ-n-オクチル-2,6-ビス(トリメチルスタニル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロール(化合物E6)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、4,4-ビス(n-オクチル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールを用いた以外は、合成例2と同様に操作し、化合物E6を定量的に得た。
<合成例6>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 1,1’-[4,4,9,9-テトラキス (4-ヘキシルフェニル)-4,9-ジヒドロ-s-インダセノ[1,2-b:5,6-b’]ジチオフェン-2,7-ジイル]ビス[1,1,1-トリメチルスタニル](化合物E7)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、公知文献(Chemistry of Materials (2011) 2289-2291)に記載の方法を参考に合成した4,4,9,9-テトラキス(4-ヘキシルフェニル)-4,9-ジヒドロ-s-インダセノ[1,2-b:5,6-b’]ジチオフェンを用いたこと以外は、合成例2と同様に操作を行い、化合物E7を得た。
<合成例7>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 1,1’-[5,5-ビス (3,7-ジメチルオクチル)-5H-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]ピラン-2,7-ジイル]ビス[1,1,1-トリメチルスタニル](化合物E8)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、公知文献(国際公開第2012/050070号)に記載の方法を参考に合成した5,5-ビス(3,7-ジメチルオクチル)-5H-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]ピランを用いたこと以外は、合成例2と同様に操作を行い、化合物E8を得た。
<合成例8>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 4-(2-エチルヘキシル)-2,6-ビス (トリメチルスタニル)-4H-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]ピロール(化合物E12)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、公知文献(Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry (2011), 49, 1453-1461)に記載の方法を参考に合成した4-(2-エチルヘキシル)-4H-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]ピロールを用いたこと以外は、合成例2と同様に操作を行い、化合物E12を得た。
<合成例9>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 東京化成品1,1’-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]チオフェンを用い、合成例1のスズ化をおこない、1,1’-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]チオフェン-2,6-ジイル]ビス[1,1,1-トリメチルスタニル](化合物E13)は、合成例2において、出発原料として、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、1,1’-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]チオフェン(東京化成社製)を用いたこと以外は、合成例2と同様に操作を行い、化合物E13を得た。
<合成例10>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 4,4-n-オクチル-2エチルヘキシル-2,6-ビス(トリメチルスタニル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロール(化合物E15)は、合成例2において、出発原料として、4,4-ビス(2-エチルヘキシル)-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールの代わりに、4,4-n-オクチル-2エチルヘキシル-ジチエノ[3,2-b:2’,3’-d]シロールを用いた以外は、合成例2と同様に操作し、化合物E15を定量的に得た。
<比較例A1>
 シリカゲル(関東化学製,製品名Silica gel 60N, Spherical neutral、カラムクロマトグラフィー用(粒径63~210μm、pH 7.0±0.5)、20g)と無水炭酸カリウム(Aldrich社製(Catlog No.347825),粉末,2.0g)とをヘキサン(50mL)中で懸濁させ、カラム(内径15mm、カラム長 5cm)につめた(以下、このカラム材料をシリカゲル/炭酸カリウムと呼ぶ)。合成例1で得られた化合物E2(1.0g)をヘキサン(5.0mL)に溶かし、カラムにチャージした。ヘキサンを展開溶媒として用い、カラムを通り抜けた溶液を回収した。この溶液から溶媒を減圧留去することにより、オイル状の化合物(0.96g、収率96%)が得られた。
 得られた化合物を上述のプロトンNMRで確認したところ、ジ置換体(化合物E2:Ar(2))及び化合物E2からトリメチルスタニル基が1つ脱離したモノ置換体(化合物S1:Ar(1))の存在は確認できず、化合物E2からトリメチルスタニル基が2つ脱離した無置換体(化合物S2:Ar(0))のみであった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。ジ置換体の回収効率(%)とは、カラムチャージ後の化合物中のジ置換体(g)/カラムチャージ前のジ置換体(g)×100を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
<比較例A2>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにシリカゲル(関東化学製,製品名Silica gel 60N, Spherical neutral、カラムクロマトグラフィー用(粒径63~210μm、pH 7.0±0.5)、20g)を用い、展開溶媒として10重量%のトリエチルアミンを含むヘキサンを用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.94g、収率94%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2(ジ置換体(Ar(2)))と、化合物E2からトリメチルスタニル基が1つ脱離した化合物S1(モノ置換体(Ar(1)))との混合物であった。化合物E2と化合物S1の比はケミカルシフトの積分比で1:3だった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、75%であり、ジ置換体の回収効率は24%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
<比較例A3>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりに、アミンシリカゲル(関東化学製,製品名シリカゲル60(球状)NH 40-50μm,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.95g、収率95%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2(ジ置換体(Ar(2)))、化合物S1(モノ置換体(Ar(1)))、及び化合物S2(無置換体(Ar(0)))の混合物であった。E2、化合物S1及び化合物S2の比はケミカルシフトの積分比で1:3:7だった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、90%であり、ジ置換体の回収効率は9%であった。
<比較例A4>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりに中性アルミナ(メルク社製,製品名Aluminium oxide, Neutral, Activity I,1078-3,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.97g、収率97%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、全て、脱スタニル化により得られる化合物S2であった。化合物E2(ジ置換体(Ar(2)))及び化合物S1(モノ置換体(Ar(1)))の存在は確認できなかった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<比較例A5>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりに塩基性アルミナ(メルク社製,製品名Aluminium oxide,Basic,Activity I,1077-2,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.64g、収率64%)が得られた。回収収率から、化合物E2(ジ置換体(Ar(2)))が塩基性アルミナに吸着されることが判った。また、得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、全て、脱スタニル化により得られる化合物S2であった。化合物E2(ジ置換体(Ar(2)))及び化合物S1(モノ置換体(Ar(1)))の存在は確認できなかった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<比較例A6>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりに活性炭(酸性)(和光純薬製,製品名Charcoal, Activated, Powder, Acid Washed,031-18083, 30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.94g、収率94%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物S1(モノ置換体(Ar(1)))と化合物E2 (ジ置換体(Ar(2)))の1:4の混合物であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、20%であり、ジ置換体の回収効率は75%であった。
<比較例A7>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりに活性炭(塩基性)(和光純薬製,製品名Charcoal, Activated, Powder, Basic,031-18093,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。
 処理の結果、オイル状の化合物(0.94g、収率94%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物S1と化合物E2(ジ置換体(Ar(2))が1:5の混合物であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、17%であり、ジ置換体の回収効率は78%であった。
<比較例A8>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにセライト(和光純薬製,製品名No.545,20g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(2.9g、収率99%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、モノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))は検出されず、化合物E2(ジ置換体)であった。得られた上記化合物を-20℃にて保存すると、4日後には、目視にて沈殿物が生じることが判った。このことは、本発明の組成物をセライトと接触させたとしても、本発明の組成物に含まれる不純物が除去されないことが判る。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は98%であった。
<比較例A9>
 比較例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E2を、合成例4で得られた化合物E5に代えた以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(収率98%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、ジ置換体(Ar(2)は存在せず、モノ置換体モノ置換体(Ar(1))及び無置換体(Ar(0))の混合物(2:3)であった。
 カラムへのチャージ前の化合物E5(トリメチルスタニル基のジ置換体(Ar(2))に対して、トリメチルスタニル基のモノ置換体及び無置換体の比(モル換算)は、98%であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<比較例A10>
 比較例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E2を、合成例6で得られた化合物E7に代えた以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(収率98%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、ジ置換体(Ar(2))は存在せず、モノ置換体(Ar(1))及び無置換体(Ar(0))の混合物(1:4)であった。カラムへのチャージ前の化合物E7(トリメチルスタニル基のジ置換体)に対して、トリメチルスタニル基のモノ置換体及び無置換体の比(モル換算)は、98%であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<比較例A11>
 比較例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E2を、合成例7で得られた化合物E8に代えた以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(収率98%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、ジ置換体(Ar(2))は存在せず、モノ置換体(Ar(1))及び無置換体(Ar(0))の混合物(2:1)であった。カラムへのチャージ前の化合物E8(トリメチルスタニル基のジ置換体)に対して、トリメチルスタニル基のモノ置換体及び無置換体の比(モル換算)は、98%であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<比較例A12>
 比較例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E2を、合成例8で得られた化合物E12に代えた以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(収率98%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、ジ置換体(Ar(2)は存在せず、モノ置換体(Ar(1))及び無置換体(Ar(0))の混合物(1:5)であった。
 カラムへのチャージ前の化合物E12(トリメチルスタニル基のジ置換体)に対して、トリメチルスタニル基のモノ置換体及び無置換体の比(モル換算)は、98%であった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、100%であり、ジ置換体の回収効率は0%であった。
<実施例A1>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトA-3(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, A-3, Powder, through 75μm,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.97g、収率97%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。また、得られた上記化合物を-20℃にて保存を4日した後にも目視にて沈殿物が生じないことが判った。このことからも、本発明の組成物をセライトと接触させた場合には、本発明の組成物に含まれる不純物がゼオライトにより除去されたことが判る。
 なお、ゼオライトA-3は合成ゼオライトであって、化学組成は(0.4K+0.6Na)O・Al・2SiOであり、平均細孔径は3Åである(Wako Analytical circle No.22,p.14(2001.9).)。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は97%であった。
<実施例A2>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトA-4(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, A-4, Powder, through 75μm,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.96g、収率96%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトA-4は合成ゼオライトであって、化学組成はNaO・Al・2SiOであり、平均細孔径は4Åである(Wako Analytical circle No.22,p.14(2001.9).)。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は96%であった。
<実施例A3>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトA-5(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, A-5, Beads, 2.36-4.75mm,30g)を乳鉢ですりつぶし粉末化して用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.95g、収率95%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は95%であった。
<実施例A4>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトF-9(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, F-9, Powder,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.93g、収率93%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトF-9は合成ゼオライトであって、化学組成はNaO・Al・2.5SiOであり、平均細孔径は9Åである(Wako Analytical circle No.22,p.14(2001.9).)。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は93%であった。
<実施例A5>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-720(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-720, powder, potassium ferrierite,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.95g、収率95%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-720はcation type(カチオンタイプ):K、SiO/Al(mol/mol):17.7、Surface area(BET,m/g):170、mean particle size(平均粒子径,μm):20~30である。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は95%であった。
<実施例A6>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-320(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-320, powder, Hydrogen Y,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.96g、収率96%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-320はcation type(カチオンタイプ):H、SiO/Al(mol/mol):5.5、Surface area(BET,m/g):550、Mean particle size(平均粒子径,μm):6~10である。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は96%であった。
<実施例A7>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-341(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-341, Powder, Ammonium Y,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.95g、収率95%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-341はcation type(カチオンタイプ):NH、SiO/Al(mol/mol):7、Surface area(BET,m/g):700、Mean particle size(平均粒子径,μm):2~4である。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は95%であった。
<実施例A8>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-500(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-500, Powder, Potassium L,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.94g、収率94%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着したことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-500はcation type(カチオンタイプ):K、SiO/Al(mol/mol):6、surface area(BET,m/g):280、Mean particle size(平均粒子径,μm):2~4である。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は94%であった。
<実施例A9>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-642(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-642, Powder, Sodium Mordenite,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.94g、収率94%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-642はcation type(カチオンタイプ):Na[AlSi4096]・24HOである。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は94%であった。
<実施例A10>
 比較例A1に記載の方法において、カラム材料として、シリカゲル/炭酸カリウムの代わりにゼオライトHS-690(和光純薬製,製品名Zeolite, Synthetic, HS-690, Powder, Hydrogen Mordenite,30g)を用いたこと以外は、比較例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.95、収率95%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E2であった。化合物S1及びS2の存在は確認できなかった。合成例1で得られた化合物E2と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 なお、ゼオライトHS-690はcation type(カチオンタイプ):H、SiO/Al(mol/mol):200、Surface area(BET,m/g):420、Mean particle size(平均粒子径,μm):5-7である。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は95%であった。
<実施例A11>
 実施例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例2で得られた化合物E3(0.5g)を用いたこと以外は、実施例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.48g、収率96%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E3であった。脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例2で得られた化合物E3と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は96%であった。
<実施例A12>
 実施例A1に記載の方法において、合成例1で得られた化合物E1の代わりに、合成例3で得られた化合物E4(0.5g)を用いたこと以外は、実施例1と同様に処理を行った。処理の結果、オイル状の化合物(0.49g、収率98%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E4であった。脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例3で得られた化合物E4と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は98%であった。
<実施例A13>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例4で得られた化合物E5(5.7g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(5.6g、収率98%)が得られた。
 得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E5であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例4で得られた化合物E5と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は98%であった。
<実施例A14>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例5で得られた化合物E6(3.1g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(2.9g、収率94%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E6であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例5で得られた化合物E6と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は94%であった。
<実施例A15>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例6で得られた化合物E7(6.0g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(5.9g、収率98%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E7であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例6で得られた化合物E7と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は98%であった。
<実施例A16>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例7で得られた化合物E8(3.2g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(3.1g、収率97%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E7であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例7で得られた化合物E8と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は97%であった。
<実施例A17>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例8で得られた化合物E12(3.5g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(3.3g、収率94%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E12であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例8で得られた化合物E12と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は94%であった。
<実施例A18>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例9で得られた化合物E13(2.7g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(2.5g、収率93%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E13であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。合成例9で得られた化合物E13と接触させた後のゼオライトは、無色から薄い黄色になり、不純物が吸着されたことがわかり、回収率からも不純物がゼオライトに吸着されたことがわかる。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は93%であった。
<実施例A19>
 合成例1で得られた化合物E2の代わりに、合成例10で得られた化合物E15(3.0g)を用いた以外は同様にして処理を行い、オイル状の化合物(2.94g、収率98%)が得られた。得られた化合物をプロトンNMRで確認したところ、化合物E15であり、脱スズ化された化合物の存在は確認できなかった。
 カラムチャージ後の化合物中におけるモノ置換体(Ar(1))と無置換体(Ar(0))の割合(モル比率)は、0%であり、ジ置換体の回収効率は98%であった。
 上記結果を表1~表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
<実施例B1>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 窒素雰囲気下50mLナスフラスコに、実施例A1で得られた化合物E2(138mg)、公知文献(Organic Letters 6巻,3381-3384ページ,2004年)を参考にして得られた化合物M2(1,3-ジブロモ-5-オクチル-4H-チエノ[3,4-c]ピロール-4,6-(5H)-ジオン,255mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(12mg,化合物E2に対して3mol%)、不均一系錯体触媒Pd-EnCat(登録商標)TPP30(Aldrich社製,25mg,化合物E2に対して3mol%)、トルエン(5.3mL)、及びN,N-ジメチルホルムアミド(1.3mL)を入れ、90℃で1時間、続いて100℃で10時間攪拌した。反応液をトルエンで4倍に希釈してさらに0.5時間加熱撹拌した後、末端処理として、トリメチル(フェニル)スズ(0.043mL)を加えて6時間加熱撹拌し、さらにブロモベンゼン(2.0mL)を加えて11時間加熱攪拌して、反応溶液をメタノール中に注ぎ、析出した沈殿をろ取した。
 得られた固体をクロロホルムに溶解させ、ジアミンシリカゲル(Fujiシリシア化学製)を加えて1時間室温で攪拌し、酸性シリカゲルを充填したショートカラムを通した。溶液を濃縮し、クロロホルム/酢酸エチルを溶媒として再沈殿を行い、析出した沈殿を濾別することにより、共役高分子P1を得た。得られた共役高分子P1の重量平均分子量Mwは1.5×10であり、PDIは3.2であった。共役高分子P1の収率は78%であった。
<実施例B2>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 実施例B1において、実施例A1で得られた化合物E2の代わりに、実施例A11で得られた化合物E3(300mg)を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして共役高分子P11を得た。得られた共役高分子P11の重量平均分子量Mwは1.9×10であり、PDIは5.7であった。共役高分子P11の収率は82%であった。
<実施例B3>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 実施例B1において、実施例A1で得られた化合物E2の代わりに、実施例A12で得られた化合物E4(250mg)を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして共役高分子P111を得た。得られた共役高分子P111の重量平均分子量Mwは1.3×10であり、PDIは3.4であった。共役高分子P111の収率は73%であった。
<比較例B1>
 実施例B1において、モノマーとして、実施例A1で得られた化合物E2の代わりに、合成例1で得られた化合物E2を、触媒として、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を化合物E2に対して3mol%及び不均一系錯体触媒Pd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対して3mol%を用いる代わりに、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を化合物E2に対して3mol%のみを用いたこと以外は、実施例B1と同様にして共役高分子P1を得た。得られた共役高分子P1の重量平均分子量Mwは2.1×10であり、PDIは3.1であった。共役高分子P1の収率は51%であった。
<比較例B2>
 比較例B1において、合成例A1で得られた化合物E2の代わりに、比較例A8で得られた化合物E2を用いたこと以外は、比較例B1と同様にして共役高分子P1を得た。得られた共役高分子P1の重量平均分子量Mwは3.2×10であり、PDIは2.8であった。共役高分子P1の収率は41%であった。
<実施例B4>
 実施例B1において、触媒として、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を化合物E2に対して3mol%、不均一系錯体触媒Pd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対して3mol%を用いる代わりに、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を化合物E2に対して3mol%のみを用いた以外は、実施例B1と同様に共役高分子P1を得た。得られた共役高分子P1の重量平均分子量Mwは4.3×10であり、PDIは2.4であった。共役高分子P1の収率は38%であった。
<実施例B5>
[共役高分子D、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 実施例B1において、実施例A1で得られた化合物E2の代わりに、化合物M2(0.861mol)、化合物E2(0.453mol)及び合成例4で得られた化合物E5(0.453mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Dを得た。得られた共役高分子Dの重量平均分子量Mwは1.6×10であり、PDIは4.1であった。共役高分子Dの収率は71%であった。
<実施例B6>
[共役高分子E、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.861mol)、化合物E5(0.298mol)及び合成例5で得られた化合物E6(0.298mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E1に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子E得た。得られた共役高分子Eの重量平均分子量Mwは1.0×10であり、PDIは2.7であった。共役高分子Eの収率は69%であった。
<実施例B7>
[共役高分子F、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.810mol)、合成例5で得られた化合物E6(0.682mol)及び合成例6で得られた化合物E7(0.171mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子F得た。得られた共役高分子Fの重量平均分子量Mwは4.4×10であり、PDIは5.6であった。共役高分子Fの収率は79%であった。
<実施例B8>
[共役高分子G、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.851mol)、化合物E2(0.448mol)及び合成例7で得られた化合物E8(0.448mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子G得た。得られた共役高分子Gの重量平均分子量Mwは5.1×10であり、PDIは2.1であった。共役高分子Gの収率は68%であった。
<実施例B9>
[共役高分子H、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.396mol)、化合物E2(0.834mol)及び4,7-ジブロモベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾール(化合物E9(0.396mol、東京化成社製))を用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Hを得た。得られた共役高分子Hの重量平均分子量Mwは1.0×10であり、PDIは3.6であった。共役高分子Hの収率は73%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
<実施例B10>
[共役高分子I、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物E2(0.341mol)、合成例5で得られた化合物E6(0.341mol)及び3,6-ビス(5-ブロモ-2-チエニル)-2,5-ビス(2-デシルテトラデシル)-2,5-ジヒドロ-ピロロ[3,4-c]ピロール-1,4-ジオン(化合物E10(0.648mol)、Lumtec社製)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E10に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Iを得た。得られた共役高分子Iの重量平均分子量Mwは2.6×10であり、PDIは3.9であった。共役高分子Iの収率は71%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
<実施例B11>
[共役高分子J、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.338mol)、化合物E2(0.712mol)及び3,6-ビス(5-ブロモ-2-チエニル)-2,5-ビス(2-デシルテトラデシル)-2,5-ジヒドロ-ピロロ[3,4-c]ピロール-1,4-ジオン(化合物E11(0.338mol、Lumtec社製))を用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Jを得た。得られた共役高分子Jの重量平均分子量Mwは1.0×10であり、PDIは2.8であった。共役高分子Jの収率は79%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
<実施例B12>
[共役高分子K、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.801mol)、化合物E2(0.801mol)及び合成例8で得られた化合物E12(0.0422mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例1と同様にして共役高分子Kを得た。得られた共役高分子Kの重量平均分子量Mwは1.8×10であり、PDIは3.6であった。共役高分子Kの収率は77%であった。
<実施例B13>
[共役高分子L、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(0.794mol)、化合物E2(0.794mol)及び合成例9で得られた化合物E13(0.042mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Lを得た。得られた共役高分子Lの重量平均分子量Mwは2.6×10であり、PDIは5.2であった。共役高分子Lの収率は75%であった。
<実施例B14>
[共役高分子M、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、合成例6で得られた化合物E7(0.642mol)及び5,8-ジブロモ-2,3-ジデシル-キノキサリン(化合物E14(0.616mol、Lumtec社製))を触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E7に対してそれぞれ3mol%用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Mを得た。
 得られた共役高分子Mの重量平均分子量Mwは1.5×10であり、PDIは1.9であった。共役高分子Mの収率は70%であった。
<実施例B15>
[共役高分子N、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物M2(98.9mol)、化合物E2(47.0mol)及び合成例5で得られた化合物E6(47.0mol)を用い、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物M2に対してそれぞれ3mol%を用い、反応時間を、90℃で1時間、続いて100℃で10時間とする代わりに、90℃で1時間、続いて100℃で2時間とした以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Nを得た。得られた共役高分子Nの重量平均分子量Mwは3.2×10であり、PDIは5.2であった。共役高分子Nの収率は83%であった。
<実施例B16>
[共役高分子O、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCatT(登録商標)PP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 実施例B1において、モノマーとして、化合物E2の代わりに、合成例10で得られた化合物E15(0.986mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E15に対してそれぞれ3mol%を用いた以外は、実施例1と同様にして共役高分子Oを得た。得られた共役高分子Oの重量平均分子量Mwは2.1×10であり、PDIは4.6であった。共役高分子Oの収率は81%であった。
<実施例B17>
[共役高分子P、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 実施例B1において、モノマーとして、化合物E2の代わりに、合成例4で得られた化合物E5(0.612mol)を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E5に対してそれぞれ3mol%を用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Pを得た。得られた共役高分子Pの重量平均分子量Mwは3.6×10であり、PDIは5.7であった。共役高分子Pの収率は80%であった。
<実施例B18>
[共役高分子Q、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、化合物E2(0.312mol)、合成例5で得られた化合物E6(0.312mol)、5,8-ジブロモ-2,3-ジデシル-キノキサリン(化合物E14(0.657mol、Lumtec社製))を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E14に対してそれぞれ3mol%を用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Qを得た。得られた共役高分子Qの重量平均分子量Mwは3.2×10であり、PDIは5.2であった。共役高分子Qの収率は67%であった。
<実施例B19>
[共役高分子R、Pd(PPh 3mol%+Pd-EnCat(登録商標)TPP30 3mol%]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 実施例B1において、モノマーとして、化合物M2及び化合物E2の代わりに、合成例7で得られた化合物E8(0.853mol)、3,6-ビス(5-ブロモ-2-チエニル)-2,5-ビス(2-デシルテトラデシル)-2,5-ジヒドロ-ピロロ[3,4-c]ピロール-1,4-ジオン(化合物E10(0.810mol、Lumtec社製))を、触媒として、Pd(PPh及びPd-EnCat(登録商標)TPP30を化合物E2に対してそれぞれ3mol%用いる代わりに、化合物E8に対してそれぞれ3mol%を用いた以外は、実施例B1と同様にして共役高分子Rを得た。得られた共役高分子Rの重量平均分子量Mwは4.1×10であり、PDIは1.9であった。共役高分子Rの収率は74%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
 以上の結果から、化合物E2について、比較例A1~A9と実施例A1~A10とを比較すると、ゼオライトと化合物E2とを接触させることにより、活性基であるトリメチルスタニル基が脱離すること無く、ポリマー化を阻害する不純物を除去できることがわかる。また、この効果については、化合物E3~E8、E12、E13、E15についても同様であることがわかる。
 一方、カラム材料としてシリカゲル又はアルミナを用いた場合(比較例A1~A5)には、ジ置換体から活性基が少なくとも1つ脱離したモノ置換体又は無置換体が生じることがわかる。カラム材料を塩基性のものにしても、大幅な改善は見られなかったことがわかる。75%~100%共役高分子の反応に寄与しない化合物(無置換体)又は反応を阻害する化合物(モノ置換体)が含まれる比較例A1~A5で得られた化合物は、共役高分子用のモノマーとしては、適していないことがわかる。この傾向は、他の化合物(化合物E3~E8、E12、E13)についても同様であることがわかる。
 カラム材料として活性炭を用いた場合(比較例A6、A7)には、ジ置換体を75%程度回収できるものの、活性基が少なくとも1つ脱離したモノ置換体又は無置換体が生じることがわかる。20%以上共役高分子の反応に寄与しない化合物(無置換体)又は反応を阻害する化合物(モノ置換体)が含まれる比較例A6,A7で得られた化合物も、共役高分子用のモノマーとしては、適していないことがわかる。
 カラム材料としてセライトを用いた場合(比較例A8)には、共役高分子の反応に寄与しない化合物(無置換体)又は反応を阻害する化合物(モノ置換体)は生じず、ジ置換体を高効率(99%程度)で回収できるものの、得られた化合物を-20℃で4日間保存すると、沈殿物が目視で確認できた。一方、実施例A1で得られた化合物を-20℃で4日間保存しても沈殿物が目視では確認できなかった。このことから、比較例A8で得られた化合物の-20℃における保存安定性が実施例A1で得られた化合物よりも悪いこと、及び比較例A8で得られた化合物は、本発明に係る組成物の不純物を除去できていないことがわかる。
 このことは、共役高分子のカップリング反応において、実施例B1と比較例B1、比較例B2を比較した際に、共役高分子の重量平均分子量の値に多大な影響を与えていることからすると、比較例A8で得られた化合物は、共役高分子用のモノマーとしては、適していないことがわかる。
 比較例B1と実施例B1と比較すると、ゼオライトとの接触処理前の化合物E2を用いたStille反応により得られた共役高分子P1は、重量平均分子量(Mw)2.1×10と、比較的小さいものであった。また、セライトと接触した化合物E2を用いたStille反応によるポリマー化(比較例B2)も、同様に重量平均分子量(Mw)3.2×10と、比較的小さいものであった。一方、ゼオライトとの接触処理をした化合物E2を用いたStille反応により得られた共役高分子P1は、重量分子量(Mw)が大きな高分子量体(Mw:1.5×10)として得られた。
 このことから、ゼオライトとの接触処理をすることで、合成例1で得られた化合物E2から無機塩や有機物等の触媒毒として働く不純物が除去されたこと、Stille反応におけるモノマー(E2及びM2)の当量比を適切に制御できること、及び活性基が脱落して得られる化合物S1や化合物S2のような阻害物質を除去できることにより、高分子量体の共役高分子を得られることがわかる。また、この効果は、化合物E3~E8、E12、E13、E15についても同様であることがわかる。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、2011年11月2日付で出願された日本特許出願(特願2011-241498)および2011年11月29日付で出願された日本特許出願(特願2011-260973)に基づいており、その全体が引用により援用される。
 縮合多環芳香族化合物と溶媒を含む組成物とゼオライトとを接触させる工程を採用することにより不純物が除去されて、純粋な二官能性縮合多環芳香族化合物が得られることにより、そのモノマーのカップリング反応を用いて、より分子量の大きい共役高分子を得ることができる。
 その結果、それを用いて光電変換効率に優れた光電変換素子を得ることができるため、太陽電池及びそのモジュール用途に好適であり、環境負荷の低いエネルギー源として利用できる。

Claims (16)

  1.  n個(但し、nが1以上4以下の整数)の活性基を有する縮合多環芳香族化合物の製造方法であって、該縮合多環芳香族化合物と溶媒を含む組成物とゼオライトとを接触させる工程を含むことを特徴とする、縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  2.  前記縮合多環芳香族化合物が下記条件を満たす、請求項1に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
     条件:n個の活性基を有する縮合多環芳香族化合物(Ar(n))1.0gを含むヘキサン溶液5mlを、カラム(内径15mm、シリカゲル(球状、中性(pH 7.0±0.5)、粒径63~210μm)20gと無水炭酸カリウム2gを含むヘキサン溶液50mL充填)にチャージし、ヘキサンを展開溶媒(流速50ml/min)として用い、室温にて3分間カラムを通り抜けた溶液中の、n個より少ない活性基を有する縮合多環芳香族化合物の合計の割合が、該カラムへのチャージ前の芳香族化合物(Ar(n))に対して5mol%以上である。
  3.  前記縮合多環芳香族化合物が下記式(I)で表される縮合多環芳香族化合物である、請求項1又は2に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(I)中、環A及び環Bはそれぞれ独立して、5員環芳香族複素環を表し、環Cは置換基を有していてもよい任意の環を表す。X及びXはそれぞれ独立して、活性基を表す。R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。)
  4.  前記式(I)で表される化合物が式(II)又は式(III)で表される縮合多環芳香族化合物である、請求項3に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     
    (式(II)、式(III)中、X、X、R、R及び環Cは式(I)中の定義通りである。X11及びX21はそれぞれ独立して、周期表第16族元素から選ばれる原子である。)
  5.  前記式(II)又は式(III)で表される化合物が式(IV)、式(V)、式(VI)又は式(VII)で表される縮合多環芳香族化合物である、請求項4に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     式(IV)、式(V)、式(VI)及び式(VI)中、X、X、R、及びRは式(I)中の定義通りである。
     式(IV)において、ZはZ11(R)(R)、Z12(R)又はZ13を示す。Z11は周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。R及びRは、上式R及びRと同義である。Z12は周期表第15族元素から選ばれた原子を示し、Rは、R及びRと同義である。Z13は周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。
     式(V)において、R及びRは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよい芳香族基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアリールオキシ基である。
     式(VI)において、R~R11はR及びRと同義であり、R12及びR13はR及びRと同義である。Z及びZはそれぞれ独立して、周期表第14族元素から選ばれた原子を示す。
     式(VII)において、R14及びR15はR及びRと同義である。Zは、周期表第16族元素から選ばれた原子を示す。
  6.  XとXとのうちの少なくとも一方がスズ含有基である、請求項3乃至5の何れか1項に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  7.  前記式(II)で表される縮合化合物が、下記式(VIII)で表される縮合多環芳香族化合物に非求核性塩基を反応させた後に、求電子剤を反応させることにより、前記式(I)で表される縮合多環芳香族化合物を得る工程を含むことを特徴とする、請求項3乃至6の何れか1項に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(VIII)中、環A、環B、環C、R及びRは前記式(I)のものと同義である。)
  8.  前記非求核性塩基の共役酸のテトラヒドロフラン(THF)中におけるpKaが20以上40以下であることを特徴とする、請求項7に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  9.  前記非求核性塩基が金属アミドであることを特徴とする、請求項7又は8に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  10.  前記非求核性塩基を反応させた後に前記求電子剤を反応させる操作を、複数回繰り返すことを特徴とする、請求項7乃至9の何れか1項に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  11.  前記組成物を、前記溶媒の沸点以下で、前記ゼオライトを含む層を通過させることによって接触させる、請求項1乃至10の何れか1項に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  12.  前記ゼオライトが、8員環、10員環、又は12員環のゼオライトである、請求項1乃至11の何れか1項に記載の縮合多環芳香族化合物の製造方法。
  13.  請求項1乃至12の何れか1項に記載の方法で製造した縮合多環芳香族化合物を原料とする共役高分子。
  14.  請求項12に記載の方法で製造した共役高分子を含むことを特徴とする光電変換素子。
  15.  請求項13に記載の方法で製造した光電変換素子を含むことを特徴とする太陽電池。
  16.  請求項14に記載の方法で製造した太陽電池を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
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