專利名稱：取代的低聚-或聚噻吩的制作方法
取代的低聚-或聚噻吩本申請涉及新的橋接2，2’ -聯噻吩衍生物和它們在有機器件中作為有機半導體 的用途，以及包含所述橋接聯噻吩衍生物的半導體器件。由于顯示令人感興趣的電子性能，例如用于開發輕量電池、電致變色顯示器器件、 發光二極管、光學開關(參見例如Donat-Bouillud等人，Chem. Mater. (1997) 2815)，已制備 大量低聚-和聚噻吩。雖然這些化合物的性能廣泛由它們的取代基確定，有一些取代類型迄今為止不容 易得到或根本不能得到，例如在3，3’和/或4，4’ -位上取代的2，2’ -聯噻吩。因此，本發明涉及一種制備取代的2，2’ _聯噻吩的方法，所述方法包括如下步驟a)使下式的化合物與適合的有機鋰化合物，優選烷基鋰或烷基氨基鋰反應其中Hal代表氫或鹵素，尤其是Br，R1和R1 ’獨立地為氫或取代基，η 為 0-6，優選為 0;Y如果存在的話為取代的或未被取代的亞苯基、噻吩(thiene)、l，2-亞乙基，或為 1，2_亞乙炔基；R2和R2，獨立地為氫或選自C1-C25烷基、C3-C12環烷基、C4-C25芳基、C5-C25烷基芳 基或C5-C25芳烷基，其各自未被取代或被取代；b)鋰通過與適合的金屬鹽或金屬有機化合物反應而任選與選自Mg、Zn和Cu的另 一種金屬交換；其后c)使步驟(a)或(b)中得到的金屬化中間體與適合的親電子體反應(加成反應)， 所述親電子體為CO2或醛，或者與化合物Y’ -R17或Y’ -R18-Z反應(取代反應)，其中R17為適合的烴或酰基或甲硅烷基殘基，
R10
權利要求
一種制備取代的2，2’ 聯噻吩的方法，所述方法包括如下步驟a)使下式的化合物與適合的有機鋰化合物，優選烷基鋰或烷基氨基鋰反應其中Hal代表氫或鹵素，尤其是Br，R1和R1’獨立地為氫或取代基，n為0 6，優選為0；Y如果存在的話為取代的或未被取代的亞苯基、噻吩、1，2 亞乙基，或為1，2 亞乙炔基；R2和R2’獨立地為氫或選自C1 C25烷基、C3 C12環烷基、C4 C25芳基、C5 C25烷基芳基或C5 C25芳烷基，其各自未被取代或被取代；且R2和/或R2’也可為鹵素；b)鋰通過與適合的金屬鹽或金屬有機化合物反應而任選與選自Mg、Zn和Cu的另一種金屬交換；其后c)使步驟(a)或(b)中得到的金屬化中間體與適合的親電子體反應(加成反應)，所述親電子體為CO2或醛，或者與化合物Y’ R17或Y’ R18 Z反應(取代反應)，其中R17為適合的烴或酰基或甲硅烷基殘基，R18選自CO、CO CO、其中R4、R5和R10選自C1 C25烷基、C3 C12環烷基、C4 C25芳基、C5 C25烷基芳基或C5 C25芳烷基，其各自未被取代或被取代；Y’和Z’為適合的離去基團，其容許與在步驟(a)或(b)中形成的金屬噻吩基中間體反應；和任選d)例如通過引入一個或多個如上文所定義的共軛結構部分Y、適合的單價殘基R17之間的環合、官能團或取代基的交換或延伸如加成在R17或R18中的羰基上或該羰基的取代而將步驟(c)中得到的產物改性。FPA00001229629700011.tif,FPA00001229629700012.tif
2.根據權利要求1的制備取代2，2’ -聯噻吩的方法，所述2，2’ -聯噻吩符合下式
3.根據權利要求1的方法，其中使步驟(a)或(b)中得到的中間體在步驟(c)中與 O Or_nMn_r反應，其中R獨立地選自氫、C1-C18烷基、C1-C18鹵代烷基、C5-C10芳基、C3-C12環 \_/烷基，得到式化合物，其任選在步驟(d)中進一步改性。
4.下式的化合物
5.根據權利要求4的化合物，其符合下式
6.根據權利要求4或5的化合物，其中 R1和R1 ’相互獨立地為H、鹵素或SiR6R4R5 ；R2和R2’可相同或不同且選自C4-C18烷基或C5-C25噻吩基烷基或苯基烷基；
7.包含至少2個下式結構單元的低聚物或聚合物
8.根據權利要求7的低聚物或聚合物，其包含至少2個式(XIII)結構單元，其中符號 如權利要求4-6中任一項所定義。
9.通過下式化合物均聚或通過式(XIV)化合物與適合的其它單體共聚得到的聚合物
10.根據權利要求4-9中任一項的化合物，其中如果存在的話，任何取代基選自鹵素、 OR、C1-C25 烷基、C2-C25 鏈烯基^1-C25 烷硫基、C1-C25 酰基、C4-Cltl 芳基、C1-C9 雜芳基、C3-C12 環 烷基、C2-C11 雜環烷基、C1-C2Jit氧基，或選自殘基 C0R、CH = NRXH = N_0H、CH = N_0R、C00R、 CONHR、CONRR'、CONH-NHR、CONH-NRR'、SO2R, SO3R, SO2NHR, SO2NRR'、SO2NH-NHR, SO2NH-NRR'、 S(0) R、S(0)OR、S(0)NHR、S(0)NRR，、S(0)NH-NHR、S(0)NH-NRR'、SiRR，R”、PORR，、PO(OR)R，、 PO (OR)2, PO (NHR)2, PO (NRR，)2、CN、NO2, NHR、NRR，、NH-NHR、NH-NRR'、C0NR0H ；其中R、R’和R”獨立地選自C1-C18烷基、C1-C18鹵代烷基、C5-Cltl芳基、C3-C12環烷基，優 選選自C1-C6烷基、苯基、環戊基、環己基；且R也可為氫。
11.包含根據權利要求4-10中任一項的化合物的半導體器件，尤其是二極管、光二極 管、有機場效應晶體管和/或太陽能電池，或含二極管和/或光二極管和/或有機場效應晶 體管和/或太陽能電池的器件。
12.根據權利要求11的半導體器件，其含有根據權利要求4的式(XI)和/或(XII)的 化合物和/或根據權利要求7或9的低聚物或聚合物作為硬質或柔性固體基質上的層，所 述層厚度為5-1000nm。
13.制備有機半導體器件的方法，所述方法包括將根據權利要求4的式(XI)和/或 (XII)的化合物和/或根據權利要求7或9的低聚物或聚合物在有機溶劑中的溶液和/或 分散體施加在適合的基質上并除去溶劑。
14.根據權利要求4的式(XI)和/或(XII)的化合物和/或根據權利要求7或9的 低聚物或聚合物的用途，其用作電荷輸送材料、半導體材料、導電材料、光電導材料、發光材 料、表面改性材料、電池中的電極材料、配向層，或用在有機場效應晶體管、集成電路、薄膜 晶體管、顯示器、RFID標簽、電致或光致發光器件、顯示器的背光、光伏或傳感器器件、電荷 注入層、肖特基二極管、記憶器件(例如FeFET)、極化層(planarising layer)、抗靜電物、 導電基材或圖案、光導體或電子照相應用或記錄材料中。
全文摘要
描述了制備取代的2，2’-聯噻吩的方法，所述方法包括步驟(a)、(c)及任選的步驟(b)和(d)a)使下式的化合物與適合的有機鋰化合物，優選烷基鋰或烷基氨基鋰反應；b)鋰任選與選自Mg、Zn和Cu的另一種金屬交換；c)使步驟(a)或(b)中得到的金屬化中間體與適合的親電子體反應(加成反應)，所述親電子體為CO2或醛，或者與化合物Y’-R17或Y’-R18-Z反應(取代反應)，其中R17和R18如權利要求1所定義；以及任選d)例如通過引入一個或多個共軛結構部分Y、適合的單價殘基R17之間的環合、官能團或取代基的交換或延伸如加成在R17或R18中的羰基上或該羰基的取代而將步驟(c)中得到的產物改性。產物，包括聚合物或相應的聚合物，為極好的導電材料，例如用在有機場效應晶體管、集成電路、薄膜晶體管、顯示器、RFID標簽、電致或光致發光器件、顯示器、光伏或傳感器器件、電荷注入層、肖特基二極管、記憶器件、極化層、抗靜電物、導電基材或圖案、光導體或電子照相應用或記錄材料中。
文檔編號C07D333/28GK101977961SQ200980110165
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月6日 優先權日2008年3月17日
發明者F·比內沃爾德, H·J·吉爾尼爾, J-C·弗洛里斯, O·F·埃比謝爾 申請人:巴斯夫歐洲公司