特許第6979699号(P6979699)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6979699ナフトインダセノジチオフェンおよびポリマー
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6979699
(24)【登録日】2021年11月18日
(45)【発行日】2021年12月15日
(54)【発明の名称】ナフトインダセノジチオフェンおよびポリマー
(51)【国際特許分類】
   C08G 61/12 20060101AFI20211202BHJP
   C07D 495/04 20060101ALI20211202BHJP
   H01L 51/46 20060101ALI20211202BHJP
   H01L 51/42 20060101ALI20211202BHJP
   H01L 51/05 20060101ALI20211202BHJP
   H01L 51/30 20060101ALI20211202BHJP
   H01L 29/786 20060101ALI20211202BHJP
【FI】
   C08G61/12
   C07D495/04 101
   C07D495/04CSP
   H01L31/04 152C
   H01L31/04 152G
   H01L31/04 152H
   H01L31/08 T
   H01L29/28 100A
   H01L29/28 250G
   H01L29/78 618B
【請求項の数】6
【全頁数】68
(21)【出願番号】特願2018-529944(P2018-529944)
(86)(22)【出願日】2016年12月8日
(65)【公表番号】特表2019-501993(P2019-501993A)
(43)【公表日】2019年1月24日
(86)【国際出願番号】EP2016080309
(87)【国際公開番号】WO2017097924
(87)【国際公開日】20170615
【審査請求日】2019年12月5日
(31)【優先権主張番号】15199279.9
(32)【優先日】2015年12月10日
(33)【優先権主張国】EP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】520139099
【氏名又は名称】クラップ カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】CLAP CO., LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守
(72)【発明者】
【氏名】パスカル アヨ
(72)【発明者】
【氏名】ダニエル ケルブライン
(72)【発明者】
【氏名】イアン マカロック
(72)【発明者】
【氏名】アストリート−カロリーネ クナル
【審査官】 中落 臣諭
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2015/0333263(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G61/00−61/12
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの式1の単位
【化1】
を含むポリマーであって、
式1において、
は1、2、3または4であり
は、それぞれ、Sであり、
Qは、それぞれ、Cであり、
Rは、それぞれ、C1〜30アルキルおよびフェニルからなる群から選択され、
およびR2’は、それぞれ、水素であり、

【化2】
からなる群から選択され、前記ポリマー。
【請求項2】
請求項記載のポリマーであって、

【化3】
からなる群から選択され、前記ポリマー。
【請求項3】
請求項記載のポリマーであって、

【化4】
である、前記ポリマー。
【請求項4】
請求項1からまでのいずれか1項記載のポリマーであって、
は1または2であ、前記ポリマー。
【請求項5】
請求項1からまでのいずれか1項記載のポリマーを含む電子デバイス。
【請求項6】
前記電子デバイスが有機電界効果トランジスタである、請求項記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の詳細な説明
本発明は、新規なナフトインダセノジチオフェン(NDT)およびそれで作られたNDT含有ポリマー、これらのNDT化合物およびNDT含有ポリマーの製造方法、中間体、これらのポリマーを含む電子デバイス、ならびにこれらのポリマーの半導体材料としての使用に関する。
【背景技術】
【0002】
有機半導体材料は、有機光起電力デバイス(OPV)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機発光ダイオード(OLED)、有機フォトダイオード(OPD)および有機エレクトロクロミックデバイス(ECD)などの電子デバイスに使用され得る。
【0003】
有機半導体材料は、液状加工技術が加工性の点で都合が良く、従って、低コストの有機半導体材料をベースとした電子デバイスの製造を可能にするため、スピンコーティングなどの液処理技術と互換性があることが望ましい。また、液処理技術はプラスチック基材にも適合するので、軽量で機械的に柔軟な有機半導体材料をベースとした電子デバイスの製造が可能である。
【0004】
有機光起電力デバイス(OPV)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、および有機フォトダイオード(OPD)での用途の場合、有機半導体材料は高い電荷キャリア移動度を示すことがさらに望ましい。
【0005】
有機光起電力デバイス(OPV)および有機フォトダイオード(OPD)での用途の場合、有機半導体材料はさらに可視光および近赤外光の強い吸収を示すべきである。
【0006】
電子デバイスにおける半導体材料としての位置異性体ナフトインダセノジチオフェン化合物の使用は、当該技術分野において知られている。
【0007】
Maらの、Macromolecules, 2013, 46, 4813-4821は、以下の式F1の単位
【化1】
を含む半導体ポリマー、およびこれらのポリマーを含む有機電界効果トランジスタを記載している。
【0008】
国際公開第2015/025981号も同様に式F1の単位を含む化合物を記載している。
【0009】
Maらの、J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 13905〜13915は、以下の式F2の単位
【化2】
を含む半導体ポリマーおよびこれらのポリマーを含む有機電界効果トランジスタを記載している。
【0010】
国際公開第2014/086457号は、以下の一般的な式F3、F4およびF5の単位
【化3】
を含む半導体ポリマーおよびこれらのポリマーを含む有機電界効果トランジスタを記載している。一般式F3を含む化合物については、いくつかの実験データが示されているのに対して、式F5の単位を含む化合物では、一般式F5への予想される合成経路が示されているだけで、適用結果は記載されていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の課題は、有機半導体材料を提供することであった。この課題は、式1のポリマー、式1’の化合物、ポリマーの製造方法、ポリマーを製造するための中間体、ポリマーを含む電子デバイスおよびポリマーの使用によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明のポリマーは、少なくとも1つの式1の単位
【化4】
を含む。
【0013】
また、本発明の一部は、式1’の化合物
【化5】
であり、
式1および1’において、
nは0、1、2、3または4であり、
mは0、1、2、3または4であり、
Xは、それぞれ、O、S、SeおよびTe、好ましくはO、SおよびSe、より好ましくはSおよびSe、最も好ましくはSからなる群から選択され;
Qは、それぞれ、C、SiおよびGe、好ましくはCおよびSi、最も好ましくはCからなる群から選択され;
Rは、それぞれ、水素、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、NR、SRおよびハロゲンからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、NR、SRおよびハロゲンからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)は、O、SまたはNRによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、SRおよびハロゲンからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
およびRは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニルおよびC5〜8シクロアルキルからなる群から独立して選択され、
、R2’およびRは、それぞれ、水素、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、OR21、OC(O)−R21、C(O)−OR21、C(O)−R21、NR2122、NR21−C(O)R22、C(O)−NR2122、N[C(O)R21][C(O)R22]、SR21、ハロゲン、CN、SiRSisSitSiuおよびOHからなる群から独立して選択され、
ここで
21およびR22は、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSisSitSiuおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSで置換することができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSisSitSiuおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)は、O、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSisSitSiuおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
Sis、RSitおよびRSiuは、互いに独立してH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、フェニルおよびO−Si(CHからなる群から選択され、
およびRは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ、
およびLは、互いに独立して、それぞれ、C6〜18アリーレン、5〜20員ヘテロアリーレン、
【化6】
からなる群から選択され、
ここで
6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは、それぞれ、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、OR31、OC(O)−R31、C(O)−OR31、C(O)−R31、NR3132、NR31−C(O)R32、C(O)−NR3132、N[C(O)R31][C(O)R32]、SR31、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびOHからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化7】
は、それぞれ、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、C(O)−R41、C(O)−NR4142、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
31、R32、R41およびR42は、互いに独立して、それぞれ、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)は、O、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
Siv、RSiwおよびRSixは、互いに独立して、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、フェニルおよびO−Si(CHからなる群から選択され、
およびRは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】VGS(ゲートソース電圧)=10V〜−30V(刻み幅0.5V)、VDS(ドレインソース電圧)=−30Vでの、ポリマーP1から製造されたFET(電界効果トランジスタ)の代表的な伝達特性を示す。
図2】VGS(ゲートソース電圧)=10V〜−30V(刻み幅0.5V)、VDS(ドレインソース電圧)=−30Vでの、ポリマーP2から製造されたFET(電界効果トランジスタ)の代表的な伝達特性を示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
ハロゲンはF、Cl、BrおよびIであり得る。
Xは好ましくは各場合において同じである。
Qは好ましくは各場合において同じである。
は好ましくは各場合において同じである。
は好ましくは各場合において同じである。
【0016】
1〜4アルキル、C1〜10アルキル、C1〜20アルキル、C1〜30アルキル、C1〜36アルキル、C1〜50アルキル、C1〜60アルキルおよびC1〜100アルキルは分枝鎖状または非分枝鎖状であり得る。C1〜4アルキルの例は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチルおよびtert−ブチルである。C1〜10アルキルの例は、C1〜4アルキル、n−ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、n−(1−エチル)プロピル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−(2−エチル)ヘキシル、n−ノニル、およびn−デシルである。C1〜20アルキルの例は、C1〜10アルキルおよびn−ウンデシル、n−ドデシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシル、n−ノナデシルおよびn−イコシル(C20)である。C1〜30アルキル、C1〜36アルキル、C1〜50アルキル、C1〜60アルキルおよびC1〜100アルキルの例は、C1〜20アルキル、およびn−ドコシル(C22)、n−テトラコシル(C24)、n−ヘキサコシル(C26)、n−オクタコシル(C28)およびn−トリアコンチル(C30)である。
【0017】
2〜10アルケニル、C2〜20アルケニル、C2〜30アルケニル、C2〜60アルケニルおよびC2〜100アルケニルは、分枝鎖状または非分枝鎖状であり得る。C2〜10アルケニルの例は、ビニル、プロペニル、シス−2−ブテニル、トランス−2−ブテニル、3−ブテニル、シス−2−ペンテニル、トランス−2−ペンテニル、シス−3−ペンテニル、トランス−3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−メチル−3−ブテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニルおよびドセニルである。C2〜20アルケニル、C2〜60アルケニルおよびC2〜100アルケニルの例は、C2〜10アルケニルならびにリノレイル(C18)、リノレニル(C18)、オレイル(C18)、およびアラキドニル(C20)である。C2〜30アルケニルの例は、C2〜20アルケニルおよびエルシル(C22)である。
【0018】
2〜10アルキニル、C2〜20アルキニル、C2〜30アルキニル、C2〜60アルキニルおよびC2〜100アルキニルは分枝鎖状または非分枝鎖状であり得る。C2〜10アルキニルの例は、エチニル、2−プロピニル、2−ブチニル、3−ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニルおよびデシニルである。C2〜20アルキニル、C2〜30アルケニル、C2〜60アルキニルおよびC2〜100アルキニルの例は、ウンデシニル、ドデシニル、ウンデシニル、ドデシニル、トリデシニル、テトラデシニル、ペンタデシニル、ヘキサデシニル、ヘプタデシニル、オクタデシニル、ノナデシニルおよびイコシニル(C20)である。
【0019】
5〜6シクロアルキルの例は、シクロペンチルおよびシクロヘキシルである。C5〜8シクロアルキルの例は、C5〜6シクロアルキルおよびシクロヘプチルおよびシクロオクチルである。C5〜12シクロアルキルは、C5〜8シクロアルキルおよびシクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシルおよびシクロドデシルである。
【0020】
6〜10アリールの例は、フェニル、
【化8】
である。
【0021】
6〜14アリールの例は、C6〜10アリールおよび
【化9】
である。
【0022】
6〜18アリールの例は、C6〜14アリールおよび
【化10】
である。
【0023】
5〜10員ヘテロアリールは、5〜10員の単環式または多環式、例えば、二環式、三環式または四環式の環系であり、該環系は少なくとも1つの複素芳香族環を含み、さらに非芳香族環を含んでいてよく、O=によって置換されていてもよい。
【0024】
5〜14員ヘテロアリールは、5〜14員の単環式または多環式、例えば、二環式、三環式または四環式の環系であり、該環系は少なくとも1つの複素芳香族環を含み、さらに非芳香族環を含んでいてよく、O=によって置換されていてもよい。
【0025】
5〜20員ヘテロアリールは、5〜20員の単環式または多環式、例えば、二環式、三環式または四環式の環系であり、該環系は少なくとも1つの複素芳香族環を含み、さらに非芳香族環を含んでいてよく、O=によって置換されていてもよい。
【0026】
5〜10員ヘテロアリールの例は
【化11-1】
【化11-2】
【化11-3】
であり;
5〜14員ヘテロアリールの例は5〜10員ヘテロアリールについて示された例および
【化12-1】
【化12-2】
であり;
5〜20員ヘテロアリールの例は5〜14員ヘテロアリールについて示された例および
【化13】
であり;
ここで、
100およびR101は、独立して各場合においてH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、および5〜14員ヘテロアリールからなる群から選択されるか、またはR100およびR101は、同じ原子に結合される場合、それらが結合される原子と一緒に5〜12員の環系を形成し、
ここで、
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜12員の環系は、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで、
およびRは、H、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0027】
6〜30アリーレンは、6〜30員の単環式または多環式、例えば、二環式、三環式、四環式、五環式または六環式の環系であり、該環系は少なくとも1つのC−芳香族環を含み、さらに非芳香族環または複素芳香族環を含んでいてよく、O=によって置換されていてもよい。
【0028】
6〜30アリーレンの例は、
【化14-1】
【化14-2】
であり、
ここで
は、各場合においてH、C1〜100アルキル、C2〜100アルケニル、C2〜100アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、C(O)−C1〜100アルキル、C(O)−C5〜12シクロアルキルおよびC(O)−OC1〜100アルキルからなる群から選択され、
ここで
1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜40個の置換基で置換することができ;かつC1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)は、O、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
およびRは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、O−C1〜60アルキル、O−C2〜60アルケニル、O−C2〜60アルキニル、O−C5〜8シクロアルキル、O−C6〜14アリール、O−5〜14員ヘテロアリール、−[O−SiRSidSie−RSif、NR、ハロゲンおよびO−C(O)−Rからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、O−C1〜60アルキル、O−C2〜60アルケニル、O−C2〜60アルキニル、O−C5〜8シクロアルキル、O−C6〜14アリール、O−5〜14員ヘテロアリール、−[O−SiRSigSih−RSii、NR5060、ハロゲンおよびO−C(O)−R50からなる群から独立して選択され;
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、O−Si(CH、NR500600、ハロゲンおよびO−C(O)−R500からなる群から独立して選択され、
、R、R50、R60、R500およびR600は、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、および5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜8シクロアルキルは、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;かつC5〜8シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)は、O、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで、
およびRは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルからなる群から独立して選択され、
Sij、RSikおよびRSilは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、−[O−SiRSimSin−RSio、NR、ハロゲン、およびO−C(O)−Rからなる群から独立して選択され、
ここで、
qは1〜50の整数であり、
Sim、RSinおよびRSioは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、−[O−SiRSipSiq−RSir、NR7080、ハロゲン、およびO−C(O)−R70からなる群から独立して選択され;
ここで
rは1〜50の整数であり、
Sip、RSiqおよびRSirは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、O−Si(CH、NR700800、ハロゲンおよびO−C(O)−R700からなる群から独立して選択され、
、R、R70、R80、R700およびR800は、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、および5〜10員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができ、
102およびR103は、独立して各場合においてH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、および5〜14員ヘテロアリールからなる群から選択されるか、またはR102およびR103は、同じ原子に結合される場合、それらが結合される原子と一緒に5〜12員の環系を形成し、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜12員の環系は、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRはH、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0029】
5〜30員ヘテロアリールは、5〜30員の単環式または多環式、例えば、二環式、三環式、四環式、五環式または六環式の環系であり、該環系は少なくとも1つの複素芳香族環を含み、さらに芳香族環または非芳香族環を含んでいてよく、O=によって置換されていてもよい。
【0030】
5〜30員ヘテロアリーレンの例は、
【化15-1】
【化15-2】
【化15-3】
【化15-4】
【化15-5】
であり、
ここで
は上記の通り定義されており、
X’は各場合においてO、S、SeまたはTe、好ましくはO、SまたはSe、より好ましくはSまたはSe、最も好ましくはSからなる群から選択され;
104およびR105は、独立して各場合においてH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、および5〜14員ヘテロアリールからなる群から選択されるか、またはR104およびR105は、同じ原子に結合される場合、それらが結合される原子と一緒に5〜12員の環系を形成し、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜12員の環系は、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで、
およびRはH、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0031】
5〜12員の環系は、R100およびR101、R102およびR103、R104およびR105がそれぞれ結合している原子に加えて、CH、O、SおよびNRからなる群から選択される環員を含むことができ、ここでRは、各場合においてH、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から選択される。
【0032】
好ましくは、本発明のポリマーは、ポリマーの質量を基準として少なくとも60質量%の式(1)の単位を含む。
【0033】
より好ましくは、本発明のポリマーは、ポリマーの質量を基準として少なくとも80質量%の式(1)の単位を含む。
【0034】
最も好ましくは、本発明のポリマーは実質的に式(1)の単位からなる。
【0035】
好ましくは、Rは、各場合においてH、C1〜100アルキル、C2〜100アルケニル、C2〜100アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、および5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲンおよびCNからなる群から独立して選択される1〜40個の置換基で置換することができ;かつC1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
およびRは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicはH、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、O−C1〜60アルキル、O−C2〜60アルケニル、O−C2〜60アルキニル、O−C5〜8シクロアルキルおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、およびCNからなる群から選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜8シクロアルキルは、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、およびCNからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;かつC5〜8シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲンおよびCNからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで、
およびRは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルからなる群から独立して選択され、
Sij、RSikおよびRSilは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSimSin−RSioからなる群から独立して選択され、
ここで、
qは1〜50の整数であり、
Sim、RSinおよびRSioは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、−[O−SiRSipSiq−RSir、NR7080、ハロゲン、およびO−C(O)−R70からなる群から独立して選択され;
ここで
rは1〜50の整数であり、
Sip、RSiqおよびRSirは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、O−C1〜30アルキル、O−C2〜30アルケニル、O−C2〜30アルキニル、O−C5〜6シクロアルキル、O−C6〜10アリール、O−5〜10員ヘテロアリール、O−Si(CH、NR700800、ハロゲンおよびO−C(O)−R700からなる群から独立して選択され、
70、R80、R700およびR800は、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、および5〜10員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができる。
【0036】
より好ましくは、Rは各場合においてC1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルからなる群から選択され、
ここで
1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜40個の置換基で置換することができ;かつC1〜100アルキル、C2〜100アルケニルおよびC2〜100アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
およびRは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicはH、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜60アルキル、C2〜60アルケニル、C2〜60アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、およびCNからなる群から選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜60アルキル、C2〜60アルケニルおよびC2〜60アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜8シクロアルキルは、C1〜30アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、およびCNからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;かつC5〜8シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR−C(O)R、C(O)−NR、SR、Si(RSij)(RSik)(RSil)、−O−Si(RSij)(RSik)(RSil)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルからなる群から独立して選択され、
Sij、RSikおよびRSilは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSimSin−RSioからなる群から独立して選択され、
ここで
qは1〜50の整数であり、
Sim、RSinおよびRSioは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSipSiq−RSirからなる群から独立して選択され、
ここで
rは1〜50の整数であり、
Sip、RSiqおよびRSirは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができる。
【0037】
さらにより好ましくは、Rは各場合においてC1〜50アルキル、C2〜50アルケニルおよびC2〜50アルキニルからなる群から選択され、
ここで
1〜50アルキル、C2〜50アルケニルおよびC2〜50アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜50アルキル、C2〜50アルケニルおよびC2〜50アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
は、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキルおよびC6〜10アリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができる。
【0038】
最も好ましくは、Rは各場合においてC1〜36アルキル、C3〜36アルケニルおよびC3〜36アルキニルからなる群から選択され、
ここで
1〜36アルキル、C3〜36アルケニルおよびC3〜36アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜36アルキル、C2〜36アルケニルおよびC2〜36アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
は、H、C1〜20アルキル、C3〜20アルケニル、C3〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキルおよびC6〜10アリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜30アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができる。
【0039】
特に、Rは各場合において非置換のC1〜36アルキルである。
【0040】
好ましくは、R、R2’およびRは、各場合において水素、C1〜30アルキル、およびハロゲンからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSisSitSiuおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
Sis、RSitおよびRSiuは、互いに独立してH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、フェニルおよびO−Si(CHからなる群から選択され、
およびRは、H、C1〜20アルキル、C3〜20アルケニル、C3〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜20アルキル、C3〜20アルケニルおよびC3〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜10アルキル、C3〜10アルケニルおよびC3〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C3〜10アルケニルおよびC3〜10アルキニルは、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0041】
より好ましくは、R、R2’およびRは、各場合において水素、非置換C1〜30アルキルおよびハロゲンからなる群から選択される。
【0042】
特に、R、R2’およびRは、各場合において水素である。
【0043】
好ましくは、nは0、1または2である。より好ましくは、nは0または1である。最も好ましくは、nは0である。
【0044】
好ましくは、mは0、1または2である。
【0045】
一実施形態では、LおよびLは、互いに独立して各場合において好ましくはC6〜30アリーレン、5〜30員ヘテロアリーレン、
【化16】
からなる群から選択され、
ここで
6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、OR31、OC(O)−R31、C(O)−OR31、C(O)−R31、NR3132、NR31−C(O)R32、C(O)−NR3132、SR31、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびOHからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化17】
は各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、C(O)−R41、C(O)−NR4142、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
31、R32、R41およびR42は、互いに独立して各場合においてH、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
Siv、RSiwおよびRSixは、互いに独立して、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、フェニルおよびO−Si(CHからなる群から選択され、
およびRは、H、C1〜20アルキル、C3〜20アルケニル、C3〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜20アルキル、C3〜20アルケニルおよびC3〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRはH、C1〜10アルキル、C3〜10アルケニルおよびC3〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C3〜10アルケニルおよびC3〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0046】
さらにより好ましくは、LおよびLは互いに独立して各場合においてC6〜30アリーレン、5〜30員ヘテロアリーレン、
【化18】
からなる群から選択され、
ここでC6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは
【化19-1】
【化19-2】
からなる群から選択され、
ここで
104およびR105は、独立して各場合においてH、またはC1〜20アルキルおよびC6〜14アリールからなる群から選択され、
ここで
1〜20アルキルは、ORおよびハロゲンからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールは、C1〜10アルキル、ORおよびハロゲンからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
は、HおよびC1〜10アルキルからなる群から独立して選択され、
は、各場合においてC1〜36アルキル、C3〜36アルケニルおよびC3〜36アルキニルからなる群から選択され、
ここで
1〜36アルキル、C3〜36アルケニルおよびC3〜36アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜36アルキル、C2〜36アルケニルおよびC2〜36アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
は、H、C1〜20アルキル、C3〜20アルケニル、C3〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキルおよびC6〜10アリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜30アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜14アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができ、
ここで
6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキル、C1〜30アルコキシ、CNおよびハロゲンからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化20】
は各場合においてC1〜30アルキル、C(O)−R41、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
41は各場合においてC1〜30アルキルである。
【0047】
最も好ましくは、LおよびLは互いに独立して各場合においてC6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレン
【化21】
であり、
ここでC6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは
【化22-1】
【化22-2】
からなる群から選択され、
ここで
104およびR105は、独立して各場合においてHおよびC1〜20アルキルからなる群から選択され、
X’は、O、S、またはSeであり、
は、独立して各場合において基C1〜36アルキルであり、
ここで
5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキル、C1〜30アルコキシ、CNおよびハロゲンからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化23】
は非置換である。
【0048】
特に、LおよびLは互いに独立して各場合においてC6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレン
【化24】
であり、
ここでC6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは、
【化25】
からなる群から選択され、
ここで
5〜30員ヘテロアリーレンは非置換であり、
X’はO、SまたはSeであり、
は独立して各場合において基C1〜36アルキルである。
【0049】
式(1)の少なくとも1つの単位を含む好ましいポリマーにおいて、
nは、0、1、2または3であり、
mは、0、1、2または3であり、
およびLは、互いに独立して各場合においてC6〜18アリーレン、5〜20員ヘテロアリーレン、
【化26】
からなる群から選択され、
ここで
6〜30アリーレンおよび5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、OR31、OC(O)−R31、C(O)−OR31、C(O)−R31、NR3132、NR31−C(O)R32、C(O)−NR3132、SR31、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびOHからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化27】
は各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、C(O)−R41、C(O)−NR4142、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
31、R32、R41およびR42は、互いに独立して各場合においてH、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができ、
6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ、
ここで
Siv、RSiwおよびRSixは、互いに独立して、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、フェニルおよびO−Si(CHからなる群から選択され、
およびRは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができる。
【0050】
は、各場合において水素、非置換C1〜30アルキルおよびハロゲンからなる群から選択され、
およびLは、互いに独立して各場合において5〜30員ヘテロアリーレン、
【化28】
からなる群から選択され、
ここで
5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、OR31、OC(O)−R31、C(O)−OR31、C(O)−R31、NR3132、NR31−C(O)R32、C(O)−NR3132、SR31、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびOHからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化29】
は各場合においてC1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリール、5〜20員ヘテロアリール、C(O)−R41、C(O)−NR4142、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
31、R32、R41およびR42は、互いに独立して各場合においてH、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、C6〜18アリールおよび5〜20員ヘテロアリールからなる群から選択され、
ここで
1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルは、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜10個の置換基で置換することができ;かつC1〜30アルキル、C2〜30アルケニルおよびC2〜30アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
5〜12シクロアルキルは、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、5〜14員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、SiRSivSiwSixおよびNOからなる群から独立して選択される1〜6個の置換基で置換することができ;かつC5〜12シクロアルキルの1つまたは2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はO、S、OC(O)、CO、NRまたはNR−COによって置き換えることができる。
【0051】
少なくとも1つの式(1)の単位を含むさらにより好ましいポリマーにおいて、
は、各場合においてC1〜36アルキル、C2〜36アルケニルおよびC2〜36アルキニルからなる群から選択され、
ここで
1〜36アルキル、C2〜36アルケニルおよびC2〜36アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、SR、Si(RSia)(RSib)(RSic)、−O−Si(RSia)(RSib)(RSic)、ハロゲン、およびCNからなる群から独立して選択される1〜20個の置換基で置換することができ;かつC1〜36アルキル、C2〜36アルケニルおよびC2〜36アルキニルの少なくとも2つのCH基(ただし、隣接するCH基ではない)はOまたはSによって置き換えることができ、
ここで
およびRは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキルおよびC6〜10アリールからなる群から独立して選択され、
Sia、RSibおよびRSicは、H、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSidSie−RSifからなる群から独立して選択され、
ここで
oは1〜50の整数であり、
Sid、RSieおよびRSifは、H、C1〜30アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよび−[O−SiRSigSih−RSiiからなる群から独立して選択され、
ここで
pは1〜50の整数であり、
Sig、RSihおよびRSiiは、H、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリールおよびO−Si(CHからなる群から独立して選択され、
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、ハロゲンおよびCNからなる群から選択される1〜10個の置換基で置換することができ、
は、各場合において水素、非置換のC1〜30アルキルおよびハロゲンからなる群から選択され、
nは、0または1であり、
mは、0、1または2であり、
およびLは、互いに独立して各場合において5〜30員ヘテロアリーレン、
【化30】
からなる群から選択され、
ここで5〜30員ヘテロアリーレンは、
【化31-1】
【化31-2】
からなる群から選択され、
ここで
104およびR105は、独立して各場合においてH、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、C5〜8シクロアルキル、C6〜14アリール、および5〜14員ヘテロアリールからなる群から選択されるか、またはR104およびR105は、同じ原子に結合される場合、それらが結合される原子と一緒に5〜12員の環系を形成し、
ここで
1〜20アルキル、C2〜20アルケニルおよびC2〜20アルキニルは、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜8シクロアルキルは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
6〜14アリールおよび5〜14員ヘテロアリールは、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
5〜12員の環系は、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニル、C2〜10アルキニル、C5〜6シクロアルキル、C6〜10アリール、5〜10員ヘテロアリール、OR、OC(O)−R、C(O)−OR、C(O)−R、NR、NR−C(O)R、C(O)−NR、N[C(O)R][C(O)R]、SR、ハロゲン、CN、およびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ;
ここで
およびRは、H、C1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルからなる群から独立して選択され、
ここで
1〜10アルキル、C2〜10アルケニルおよびC2〜10アルキニルは、ハロゲン、CNおよびNOからなる群から選択される1〜5個の置換基で置換することができ、
ここで
5〜30員ヘテロアリーレンは、各場合においてC1〜30アルキルおよびハロゲンからなる群から選択される1〜6個の置換基Rで置換することができ、
ここで
【化32】
は各場合においてC1〜30アルキル、C(O)−R41、C(O)−OR41およびCNからなる群から選択される1つまたは2つの置換基Rで置換することができ、
ここで
41は各場合においてC1〜30アルキルである。
【0052】
少なくとも1つの式(1)の単位を含む最も好ましいポリマーにおいて、
は、各場合において非置換C1〜36アルキルであり、
は、水素であり、
nは、0であり、
mは、0、1または2であり、
およびLは、互いに独立して各場合において5〜30員ヘテロアリーレンであり、
ここで5〜30員ヘテロアリーレンは
【化33】
からなる群から選択され、
ここで
5〜30員ヘテロアリーレンは非置換である。
【0053】
別の好ましい実施形態では、LおよびL
【化34】
から選択され、
ここで
は各場合において非置換のC1〜36アルキルであり、
およびRは水素であり、
nは0、1または2であり、
mは0、1または2である。
【0054】
特に好ましい本発明のポリマーは、少なくとも1つの式
【化35-1】
【化35-2】
の単位を含み、
ここで、Q、R、R、RおよびR2’は上記の通り定義されており、
Rは好ましくは各場合においてC1〜30アルキル、特にC1〜12アルキルであり、
およびR2’は各場合において好ましくは水素であり、
Qは好ましくは各場合において炭素であり、
Xは好ましくは各場合においてSであり、
X’は好ましくは各場合においてSまたはSe、特にSであり、
は好ましくは各場合において非置換C1〜36アルキルである。
【0055】
本発明のポリマーは、好ましくは1〜10000kDaの質量平均分子量(M)および1〜10000kDaの数平均分子量(M)を有する。本発明のポリマーはより好ましくは1〜1000kDaの質量平均分子量(M)および1〜100kDaの数平均分子量(M)を有する。本発明のポリマーは最も好ましくは10〜100kDaの質量平均分子量(M)および5〜60kDaの数平均分子量(M)を有する。質量平均分子量(M)および数平均分子量(M)は、例えば、80℃でクロロベンゼンを使用してまたは好ましくは150℃で溶離剤としてトリクロロベンゼンおよび標準物質としてポリスチレンを使用して、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
【0056】
本発明のポリマーは、当該技術分野において公知の方法によって製造することができる。
【0057】
例えば、少なくとも1つの式(1)の単位を含む本発明のポリマーであって、
前記式中、nは0であり、かつ式(1−I)
【化36】
のものであり、
ここで
R、R、R2’、R、RおよびLは上記で定義された通りであり、
mは0、1、2、3または4である、
前記本発明のポリマーは、式(2)の化合物
【化37】
[前記式中、Yは各場合においてI、Br、ClまたはO−S(O)CFであり、かつR、RおよびR2’は上記で定義された通りである]を、
1モル当量の式(3)の化合物
【化38】
[前記式中、
は、式(1−I)の化合物について定義された通りであり、
およびZは、B(OZ)(OZ)、SnZ
【化39】
からなる群から独立して選択され、
ここで、Z、Z、Z、Z、ZおよびZは、互いに独立して各場合においてHまたはC1〜4アルキルである]と反応させることによって製造することができる。
【0058】
式(1−I)の化合物を含むポリマーは、化合物(2’)および(3’)から、同様にして得ることもでき、ここでR、R、R2’、Q、X、L、Y、ZおよびZの意味は上記で定義されている:
【化40】
【0059】
例えば、少なくとも1つの式(1)の単位を含む本発明のポリマーであって、
前記式中、nおよびmは0であり、かつ式(1−II)
【化41】
[前記式中、R、RおよびR2’は上記で定義された通りである]
のものである、前記本発明のポリマーは、
式(2)の化合物
【化42】
[前記式中、Yは各場合においてI、Br、ClまたはO−S(O)CFであり、かつR、RおよびR2’は上記で定義された通りである]を、
式(2’)の化合物
【化43】
[前記式中、
R、RおよびR2’は、式(1−II)の化合物について定義された通りであり、かつ
およびZは、B(OZ)(OZ)、SnZ
【化44】
からなる群から独立して選択され、
ここで、Z、Z、Z、Z、ZおよびZは互いに独立して各場合においてHまたはC1〜4アルキルである]と反応させることによって製造することができる。
【0060】
およびZが、B(OZ)(OZ)、
【化45】
[前記式中、Z、Z、Z、Z、ZおよびZは互いに独立して各場合においてHまたはC1〜4アルキルである]
からなる群から独立して選択される場合、
反応は、通常、触媒、好ましくはPd触媒、例えばPd(P(Ph)、Pd(OAc)およびPd(dba)、ならびに塩基、例えばKPO、NaCO、KCO、LiOHおよびNaOMeの存在下で行われる。Pd触媒に応じて、反応は、P(Ph)、P(o−トリル)およびP(tert−Bu)などのホスフィン配位子の存在を必要とすることもある。反応は、通常、40〜250℃、好ましくは60〜200℃の範囲の温度などの高められた温度でも行われる。反応は、テトラヒドロフラン、トルエンまたはクロロベンゼンなどの適切な溶媒の存在下で行うことができる。反応は通常、不活性ガスの下で行われる。
【0061】
およびZが独立してSnZであり、Z、ZおよびZが互いに独立してC1〜4アルキルである場合、反応は、通常、触媒、好ましくはPd触媒、例えばPd(P(Ph)およびPd(dba)の存在下で行われる。Pd触媒に応じて、反応は、P(Ph)、P(o−トリル)およびP(tert−Bu)などのホスフィン配位子の存在を必要とすることもある。反応は、通常、40〜250℃、好ましくは60〜200℃の範囲の温度などの高められた温度でも行われる。反応は、トルエンまたはクロロベンゼンなどの適切な溶媒の存在下で行うことができる。反応は、通常、不活性ガスの下で行われる。
【0062】
式(2)の化合物は、式(4)の化合物から当該技術分野で公知の方法により製造することができる。
【0063】
例えば、式(2)の化合物
【化46】
[前記式中、YはI、Br、ClまたはO−トリフラートであり、Rは各場合においてC1〜30アルキルであり、かつRおよびR2’は水素である]は、式(4)の化合物
【化47】
[前記式中、Rは各場合においてC1〜30アルキルであり、RおよびR2’は水素である]を、Y供与体で処理することによって製造することができる。
【0064】
例えば、YがBrである場合、Y供与体はN−ブロモスクシンイミドであり得る。N−ブロモスクシンイミドをY供与体として用いる場合、反応は溶媒としてCHCl/酢酸の存在下にて0℃で行うことができる。
【0065】
式(4)の化合物(式中、Qは炭素原子である)は、以下の合成経路によって製造することができる。R、R2’、XおよびRは上記で定義された意味を有する。
【0066】
ここで、Rは好ましくは水素であり、
2’は好ましくは水素であり、
Xは好ましくはO、SまたはSe、より好ましくはSまたはSe、特にSであり、
Rは好ましくはC1〜30アルキルであり、
はRとして定義されているが、好ましくはC1〜29アルキルであり;
合成経路は、
【化48-1】
【化48-2】
【化48-3】
である。
【0067】
また、本発明の一部は、式:
【化49】
[前記式中、
,R2’、X、Q、Z、ZおよびRは上記で定義された意味を有し、
Yは各場合においてI、Br、ClまたはO−S(O)CFである]
の中間体である。
【0068】
式(2)、(2’)および(4)の各場合の好ましい中間体において、
およびR2’は水素、非置換C1〜30アルキルまたはハロゲンであり;
XはO、SまたはSeであり;
Qは炭素原子であり;
Rは水素、C1〜30アルキル、C2〜30アルケニル、C2〜30アルキニル、C5〜12シクロアルキル、またはフェニル、好ましくはC1〜30アルキルであり;
Yは各場合においてIまたはBrであり;
、Z
【化50】
であり、ここでZ〜Zはメチルである。
【0069】
式(2)および(4)の各場合のより好ましい中間体において、
およびR2’は水素またはハロゲンであり;
XはSまたはSeであり;
Qは炭素原子であり;
RはC1〜30アルキルであり、
YはIまたはBrである。
【0070】
式(2)および(4)の各場合の最も好ましい中間体において、
およびR2’は水素であり、
XはSであり、
Qは炭素原子であり;
RはC1〜30アルキルであり、
YはIまたはBrである。
【0071】
特に好ましい式(2)の中間体は
【化51】
であり、
前記式中、Rは各場合においてC1〜30アルキルであり、かつRは水素である。
【0072】
また、本発明の一部は、本発明のポリマーを含む電子デバイスである。
【0073】
電子デバイスは、有機光起電力デバイス(OPV)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、有機発光ダイオード(OLED)または有機フォトダイオード(OPD)であり得る。
【0074】
好ましくは、電子デバイスは、有機光起電力デバイス(OPV)、有機電界効果トランジスタ(OFET)または有機フォトダイオード(OPD)である。
【0075】
より好ましくは、電子デバイスは有機電界効果トランジスタ(OFET)である。
【0076】
通常、有機電界効果トランジスタは、誘電体層、半導体層および基材を含む。また、有機電界効果トランジスタは、通常、ゲート電極およびソース/ドレイン電極を含む。
【0077】
好ましくは、半導体層は、本発明のポリマーを含む。半導体層は、5〜500nm、好ましくは10〜100nm、より好ましくは20〜50nmの厚さを有し得る。
【0078】
誘電体層は、誘電体材料を含む。誘電体材料は、二酸化ケイ素または酸化アルミニウム、または有機ポリマー、例えばポリスチレン(PS)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリ(4ビニルフェノール)(PVP)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ベンゾシクロブテン(BCB)、またはポリイミド(PI)であり得る。誘電体層は、10〜2000nm、好ましくは50〜1000nm、より好ましくは100〜800nmの厚さを有し得る。
【0079】
誘電体層は、誘電体材料に加えて、有機シラン誘導体または有機リン酸誘導体の自己組織化単層を含み得る。オルガノシラン誘導体の例はオクチルトリクロロシランである。有機リン酸誘導体の例は、オクチルデシルリン酸である。誘電体層に含まれる自己組織化単層は、通常、半導体層と接している。
【0080】
ソース/ドレイン電極は、任意の適切な有機または無機ソース/ドレイン材料から作ることができる。無機ソース/ドレイン材料の例は、金(Au)、銀(Ag)、または銅(Cu)、およびこれらの金属の少なくとも1つを含む合金である。ソース/ドレイン電極は、1〜100nm、好ましくは20〜70nmの厚さを有し得る。
【0081】
ゲート電極は、高ドープシリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、インジウムスズ酸化物または金(Au)などの任意の適切なゲート材料、またはこれらの材料の少なくとも1つを含む合金から作ることができる。ゲート電極は、1〜200nm、好ましくは5〜100nmの厚さを有し得る。
【0082】
基材は、ガラスなどの適切な基材、またはポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびポリエチレンナフタレート(PEN)などのプラスチック基材であり得る。有機電界効果トランジスタの設計に応じて、ゲート電極、例えば高ドープシリコンも基材として機能し得る。
【0083】
有機電界効果トランジスタは、当該技術分野において公知の方法によって製造することができる。
【0084】
例えば、ボトムゲート−トップコンタクト有機電界効果トランジスタは、次のようにして製造することができる:誘電体材料、例えばAlまたは二酸化ケイ素は、原子層堆積または熱蒸着などの適切な堆積方法によって、基材としても機能する高ドープシリコンウェハなどのゲート電極上に層として適用することができる。有機リン酸誘導体または有機シラン誘導体の自己組織化単層は、誘電体材料の層に適用することができる。例えば、有機リン酸誘導体または有機シラン誘導体は、溶液析出技術を用いて溶液から適用することができる。半導体層は、本発明のポリマーの溶液析出または真空中での熱蒸着のいずれかによって、有機リン酸誘導体または有機シラン誘導体の自己組織化単層上に形成することができる。ソース/ドレイン電極は、適切なソース/ドレイン材料、例えばタンタル(Ta)および/または金(Au)を、シャドウマスクを介して半導体層上に堆積することによって形成することができる。チャネル幅(W)は、通常、10〜1000μmであり、チャネル長(L)は、通常、5〜500μmである。
【0085】
例えば、トップゲート−ボトムコンタクト有機電界効果トランジスタは、次のようにして製造することができる:適切なソース/ドレイン材料、例えば金(Au)を、適切な基材、例えばガラス基材上のフォトリソグラフィーによって規定された電極上に蒸着させることによってソース/ドレイン電極を形成することができる。半導体層は、本発明のポリマーの溶液を、例えばスピンコーティングによって、ソース/ドレイン電極上に堆積させた後、80〜360℃の範囲の温度などの高められた温度で層をアニールすることによって形成することができる。半導体層をクエンチした後、ポリ(メチルメタクリレート)などの適切な誘電体材料の溶液を、半導体層上に適用する、例えばスピンコーティングによって誘電体層を形成することができる。適切なゲート材料、例えば金(Au)のゲート電極は、誘電体層上のシャドウマスクを通して蒸着させることができる。
【0086】
本発明の一部は、本発明のポリマーの半導体材料としての使用である。
【0087】
本発明のポリマーは高い電荷キャリア移動度を示す。本発明のポリマーは、高い正孔移動度および電子移動度を有する両極性を示し得る。
【0088】
また、本発明のポリマーは、高い安定性、特に高い熱安定性を示す。さらに、本発明のポリマーは、液体処理技術と適合性がある。また、本発明のポリマーは、近赤外光の強い吸収を示す。
【実施例】
【0089】
実施例1
ナフタレン−2,6−ジイルビス(ジエチルカルバメート)
【化52】
ナフタレン2,6−ジオール10g(62.4ミリモル)をTHF100mlに溶解し、0℃でTHF(80ml)中のNaH(鉱油中50%、9g、187.3ミリモル、3当量)の撹拌懸濁液に加えた。次に、得られた懸濁液を0℃で1時間撹拌した後、塩化ジエチルカルバモイル23.7ml(187.3ミリモル、3当量)を滴加した。反応液を室温まで温め、一晩撹拌した。次に、反応液を、数滴の水を加えて注意深くクエンチした。その後、THFを留去し、残渣をHOおよび酢酸エチルで抽出した。有機層を水性KOH(1M)およびHOで洗浄し、次いでMgSOで乾燥し、蒸発させた。回収された生成物は、さらに精製することなく使用することができた。収量22.2g(約99%)
【数1】
【0090】
実施例2
N2,N2,N6,N6−テトラエチル−3,7−ジヒドロキシナフタレン−2,6−ジカルボキサミド
【化53】
アルゴン雰囲気下にて、LDA溶液162mL(323.6ミリモル、THF/ヘプタン/エチルベンゼン中2M、5当量)を、−78℃でTHF(600ml)中の23.2g(64.7ミリモル、1.0当量)のナフタレン−2,6−ジイルビス(ジエチルカルバメート)の溶液にシリンジでゆっくりと加えた。得られた混合物を、深緑色になるまで一晩かけて室温まで温めた。その後、反応混合物を、HCl(2M)溶液で注意深くクエンチし、形成した沈殿物を濾別し、EtOで洗浄した。乾燥後、さらに精製せずに使用できる淡黄色の固形物11.29g(49%)が得られた。
【数2】
【0091】
実施例3
3,7−ビス((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−N,N,N,N−テトラエチルナフタレン−2,6−ジカルボキサミド
10.54gのN,N,N,N−テトラエチル−3,7−ジヒドロキシナフタレン−2,6−ジカルボキサミドを50mlのDMFに溶かし、8gのイミダゾールを加えた。次に、TBSClを少しずつ加え、反応混合物を室温で24時間撹拌した。反応液を水に注いでクエンチし、得られた白色沈殿を濾別し、多量の水で洗浄し、真空中で乾燥させた。収量16.85g(98%)。
【数3】
【0092】
実施例4
ジメチル3,7−ジヒドロキシナフタレン−2,6−ジカルボキシレート
【化54】
3,7−ビス((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−N,N,N,N−テトラエチルナフタレン−2,6−ジカルボキサミド(16.85g、28.7ミリモル)を無水DCMに溶かし、(CHOBF(10.19g、68.9ミリモル、2.4当量)を少しずつ加えた。TLCで示されるように、アミドの消費が完了した後(約18時間)、反応混合物を蒸発乾固し、メタノール(100ml)を加え、続いて飽和NaCO溶液(100ml)および固体NaCO(1g)を加えた。得られた混合物をろ過し、HClで酸性化してpHを1にした。形成した固形物を、さらに精製せずに使用できる第1画分としてろ過によって回収した(2.7g、34%)。有機層を乾燥し、蒸発させ、シリカゲルろ過(溶離液としてクロロホルム)で精製して、第2画分(1.2g)を得た。合計49%の収率を得た。
【数4】
【0093】
実施例5
3,7−ビス(((トリフルオロメチル)スルホニル)オキシ)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルエステル
【化55】
ジメチル3,7−ジヒドロキシナフタレン−2,6−ジカルボキシレート1.58g(5.7ミリモル)をDCM(50ml)に溶解(懸濁)し、乾燥ピリジン2.5mlを加えた。次に、反応混合物を0℃に冷却し、無水トリフリック酸2.10ml(3.514g、12.5ミリモル、2.2当量)を滴加した。反応混合物を室温まで温め、一晩撹拌した。次に、水(20ml)および2MのHCl(20ml)を加え、続いて水相を2×50mLのDCMで抽出した。合わせた有機層を飽和NaHCO溶液(50ml)およびブライン(飽和食塩水)で抽出し、MgSOで乾燥し、蒸発乾固した。次の工程に直接使用できる白色の固形物を回収した。収量:2.63g(85%)
【数5】
【0094】
実施例6
3,7−ジ(チオフェン−2−イル)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルエステル
【化56】
3,7−ビス(((トリフルオロメチル)スルホニル)オキシ)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルエステル(2.59g、4.79ミリモル)、臭化2−チエニル亜鉛(THF中0.50M、24ml、12.16ミリモル)およびPd(PPh(265mg、0.243ミリモル)の混合物を3時間加熱還流した。反応物を室温に冷却し、飽和NHCl溶液を加えた後、白色の沈殿物が形成した。生成物をろ過により回収し、水およびメタノールで洗浄し、真空中で乾燥させて、ジメチル3,7−ジ(チオフェン−2−イル)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルエステルを淡黄色の固形物として得た(1.62g、82%)。
【数6】
13C−NMRはクロロホルムに難溶性のため記録できなかった。
【0095】
実施例7
3,7−ジ(チオフェン−2−イル)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸
【化57】
エタノール(50ml)中の3,7−ジ(チオフェン−2−イル)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルエステル(1.28g、3.13ミリモル)の溶液に、水酸化ナトリウム(水15ml中、2.0gのNaOH)を加えた。反応混合物を15時間加熱還流した。その後、エタノールをロータリーエバポレーターで除去した。残りの水溶液を次いで濃塩酸で酸性化した。沈殿した生成物をろ過により単離し、水およびメタノールで洗浄し、真空中で乾燥させた。さらに精製せずに使用できる黄色の固形物1.1g(92%)が得られた。
【数7】
【0096】
実施例8
4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]ジチオフェン−4,10−ジオン
【化58】
無水DCM(50ml)中の3,7−ジ(チオフェン−2−イル)ナフタレン−2,6−ジカルボン酸(1.1g、2.89ミリモル)の懸濁液に、塩化オキサリル(1.48g、11.56ミリモル)を加え、続いて無水DMF(200μl)を滴加した。得られた混合物を室温で一晩撹拌した。その後、溶媒を真空下で除去し、乾燥後、形成した粗酸塩化物(黄色の固形物)を無水DCM(80ml)に再溶解した。この溶液を、次いで0℃に冷却されたDCM(50ml)中の無水AlCl(2g)の懸濁液に(カニューレを介して)滴加した。反応混合物を室温まで温めながら一晩撹拌した。その後、これを、HClを含む氷に注いだ。赤色の沈殿が形成し、これをろ過して回収し、2MのHCl溶液、水およびアセトンで洗浄した。真空中で乾燥させた後、赤色の固形物が得られた(748mg、75%)。
【数8】
13Cスペクトルは難溶性のために記録できなかった。
【0097】
実施例9
4,10−ビス(ヘキサデシリデン)−4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]ジチオフェン
【化59】
ヘキサデシルホスホニウムトリブロミド2.712g(4.78ミリモル、2.2当量)をTHF60mlに溶かし、−78℃に冷却した。次に、3ml(4.78,2.2当量)のn−BuLiをシリンジで滴加し、得られた溶液を−78℃で30分間撹拌した。その後、748mgの4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]ジチオフェン−4,10−ジオン(2.17ミリモル、1当量)を100mlのTHFに懸濁し、カニューレを介して滴加した。反応を−78℃で1時間放置し、次いで室温に温め、水を加えて注意深くクエンチした。水相を2×40mlのEtOAcで抽出し、MgSOで乾燥し、真空中で乾燥させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(PET/EtAc20/1)で精製し、3種のジアステレオマーの混合物を含む黄色の固形物788mg(48%収率)を得た。
【数9】
【0098】
実施例10
4,4,10,10−テトラキス−(ヘキサデシル)−4,10−ジヒドロ−ナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]−ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]−ジチオフェン
【化60】
250mLのフラスコに、LiAlH(78.55mg、2.07ミリモル)、ヘキサデシルブロミド(632mg、2.07ミリモル)および乾燥THF60mLを装入した。溶液を氷/水浴中で撹拌して約15℃に冷却した後、乾燥THF60mL中の4,10−ビス(ヘキサデシリデン)−4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]ジチオフェン(788mg、1.04ミリモル)の溶液をシリンジでゆっくりと加えた。さらにLiAlH(30mg)および臭化ヘキサデシル(200μl)を、出発物質が完全に消費されるまで加え、次いで室温でさらに1時間撹拌した。その後、反応混合物を、HOを注意深く加えてクエンチし、THFを留去した。残渣を酢酸エチルで抽出し、合わせた有機層をMgSOで乾燥させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(溶離液としてヘキサンを使用)で精製し、続いてヘキサンから再結晶させた。収量:194mg(15%)。
【数10】
【0099】
実施例11
2,8−ジブロモ−4,4,10,10−テトラキス−(ヘキサデシル)−4,10−ジヒドロ−ナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]−ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]−ジチオフェン
【化61】
クロロホルム(20ml)中の4,4,10,10−テトラキス−(ヘキサデシル)−4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]−ジチオフェン(104mg、0.086ミリモル)の溶液を、光の不在下にてアルゴン下で0℃に冷却した。クロロホルム(5ml)に溶解したN−ブロモスクシンイミド(33.6mg、0.189ミリモル)を少しずつ加え、反応の進行をTLCでモニターした。完全な転換が検出された後、反応混合物を水で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発乾固した。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサンを移動相として使用)で精製した。収量:107mgの白色の固形物(90%)。
【数11】
【0100】
実施例12
P1(ポリマー)
【化62】
2,8−ジブロモ−4,4,10,10−テトラキス(ヘキサデシル)−4,10−ジヒドロナフト[3’’,2’’:3,4;7’’,6’’:3’’,4’]ジシクロペンタ[2,1−b:2’,1’−b’]−ジチオフェン(85.63mg、0.06241ミリモル)および4,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾール(24.23mg、0.06243ミリモル)を、20mLのマイクロ波バイアルに入れた。Pd(dba)(3.01mg、3.3×10−3ミリモル)、(o−tol)P(4.03mg、0.0132ミリモル)、アリコート336(1滴)およびトルエン(5ml)を加えた。この溶液をアルゴンで30分間脱気した。次に、脱ガスしたNaCO溶液(1M)を加え、得られた混合物をさらに10分間脱気した。その後、バイアルを密封し、120℃で48時間加熱した。ポリマー鎖をエンドキャップするために、数滴のブロモベンゼンをシリンジで加え(約100μl)、反応混合物を2時間還流し続けた。次に、フェニルボロン酸(100mg)を加え、反応混合物を一晩還流させた。得られた青色の溶液をメタノール中に沈殿させ、沈殿したポリマーを抽出シンブル中に直接ろ過して回収した。ソックスレー抽出をアセトン、ヘキサンおよびクロロホルムで行った。大部分のポリマーがヘキサン画分に溶けた。したがって、ヘキサンおよびクロロホルムの画分を合わせ、クロロホルムに再溶解した。この溶液をジエチルアンモニウムジチオカルバメートで処理してパラジウム塩を除去した後、有機相を水で3回抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、約2mlに濃縮した。この濃縮液をメタノールに沈殿させ、この沈殿を2回繰り返した。
【0101】
紫色の反射を有する式P1の濃い青色の金属固体67mg(79%)が得られた。
【数12】
【表1】
【0102】
実施例13
P2(ポリマー)
【化63】
ポリマーP2を、ポリマーP1と同様に合成した。
【0103】
バックコンタクト−トップゲートFETの製造
半導体化合物またはポリマーを、オルトジクロロベンゼン中に0.75質量%の濃度で溶解し、続いてPET基材上にコーティングする。該基材は、FETのソースおよびドレインコンタクトとして機能する、リソグラフィーにより予めパターン形成された金コンタクトを有している。
【0104】
配合物をスピンコーティング(1200rpm、30秒)により塗布する。コーティングが完了した後、基材を直ちに予熱されたホットプレート上に移し、90℃で60秒間加熱した。次に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解した4質量%のPSからなるゲート誘電体層を、有機半導体上にスピンコートする(2500rpm、30秒間)。スピンコーティング後、基材を再びホットプレートに移し、90℃でさらに5分間アニールする。誘電体層の厚さは、プロフィロメーターで測定して450nmである。最後に、厚さ50nmのシャドウマスクパターンの金のゲート電極を真空蒸着により堆積させてBCTG(バックコンタクト−トップゲート)構成のFET(電界効果トランジスタ)を完成させる。
【0105】
電気特性決定
移動度μを、飽和領域で計算された伝達特性曲線(実線の灰色曲線)のルート表現から計算する。勾配mを、図1の破線の黒い線から決定する。図1の破線の黒い線を、ルート表現の直線勾配との良好な相関が得られるように、電流特性IDのルート表現の領域にフィットさせる。
【0106】
閾値電圧UThは、図1の黒い破線とX軸部分(VGS)との交差点から取ることができる。
【0107】
OFET(有機電界効果トランジスタ)の電気的特性を計算するために、以下の式を使用する:
【数13】
ここでεは8.85×10−12As/Vmの真空誘電率である。Cytopのε=2.6、d=450nmは誘電体の厚さである。W/L比は25である。
【表2】
【0108】
図1は、VGS(ゲートソース電圧)=10V〜−30V(刻み幅0.5V)、VDS(ドレインソース電圧)=−30Vでの、ポリマーP1から製造されたFETの代表的な伝達特性を示す:ドレイン電流(黒い実線の曲線)、ゲート電流(灰色の点線の曲線)、ドレイン電流の平方根(灰色の実線の曲線)、およびフィッティングされた平方根の勾配(黒い破線の曲線)。
【0109】
図2は、VGS(ゲートソース電圧)=10V〜−30V(刻み幅0.5V)、VDS(ドレインソース電圧)=−30Vでの、ポリマーP2から製造されたFETの代表的な伝達特性を示す:ドレイン電流(黒い実線の曲線)、ゲート電流(灰色の点線の曲線)、ドレイン電流の平方根(灰色の実線の曲線)、およびフィッティングされた平方根の勾配(黒い破線の曲線)。
図1
図2