(57)【要約】本発明は、少なくとも２つのチオフェン基を含む電荷輸送特性を有する新規な反応性メソゲン化合物、半導体または電荷輸送材料としての、例えば、液晶ディスプレイ、光学フィルム、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイおよびＲＦＩＤタグなどの集積回路デバイスのための有機電界効果トランジスタ（ＦＥＴもしくはＯＦＥＴ）などの光学、電気光学または電子デバイスにおける、フラットパネルディスプレイでのエレクトロルミネッセントデバイスにおける、および光電池およびセンサーデバイスにおけるそれらの使用、ならびに反応性メソゲン電荷輸送化合物を含む電界効果トランジスタ、発光デバイスまたはＩＤタグに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
Ｐ−Ｓｐ−Ｘ−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−Ｒ                Ｉ
で表される化合物であって、
式中、
Ｐは重合可能であるかまたは反応性基であり、
Ｓｐはスペーサー基または単結合であり、
Ｘは結合基または単結合であり、
Ａ１およびＡ２は、相互に独立して１または２以上の基Ｒ１で任意に置換される、１，４−フェニレンまたはチオフェン−２，５−ジイルであり、少なくとも２個のＡ１およびＡ２は、任意に置換されたチオフェン−２，５−ジイルであり、
Ｒ１は、Ｒの意味の１つを有し、
Ｚ１およびＺ２は、相互に独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０およびＲ００は、相互に独立してＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Ｙ１およびＹ２は、相互に独立してＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、
Ｒは、Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＳＦ５、Ｓｎ（Ｒ’）３、ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、１〜３０個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状アルキルであり、無置換、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単置換もしくは多置換されており、これらの基中の１または２個以上の隣接しないＣＨ２基は、それぞれの場合、任意にそれぞれ相互に独立して、Ｏおよび／またはＳ原子が相互に直接的に連結しないものとして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられ、芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはＰ−Ｓｐ−Ｘを意味し、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、相互に独立して１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、
ｍは１、２、３、４または５であり、
ただし、
ａ）少なくとも２個のＡ１およびＡ２は、任意に置換されたチオフェン−２，５−ジイルを意味し、
ｂ）Ａ１およびＡ２は、
【化１】
2007533659.tif 000043
式中、
Ｒ２は、Ｒ１または−Ｃ≡Ｃ−Ｒ１であり、基Ｒ１は相互に独立して上記で与えられたＲの意味の１つを有し、
で表されるものとは異なり、
ｃ）Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が
【化２】
2007533659.tif 000044
であり、
ＲがＰ−Ｓｐ−Ｘである化合物が除外される、
前記化合物。
【請求項２】
２、３、４、５または６個のＡ１およびＡ２がチオフェン−２，５−ジイルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
すべてのＡ１およびＡ２がチオフェン−２，５−ジイルである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
２または３以上のＡ１およびＡ２が１，４−フェニレンである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項５】
Ｒが、１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであって、任意に一フッ素化、多フッ素化またはパーフルオロ化されている、請求項１〜４のいずれかに記載の化合物。
【請求項６】
ＲがＰ−Ｓｐ−である、請求項１〜５のいずれかに記載の化合物。
【請求項７】
Ｘが、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−または単結合である、請求項１〜６のいずれかに記載の化合物。
【請求項８】
すべての基Ｚ１、Ａ１、Ａ２、および任意にＸが共役系を形成する、請求項１〜７のいずれかに記載の化合物。
【請求項９】
Ｚ１が単結合または−ＣＹ１＝ＣＹ２−または−Ｃ≡Ｃ−などの共役結合である、請求項１〜８のいずれかに記載の化合物。
【請求項１０】
−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が式ＩＩ１
−Ｐｈｅ−（Ｚ−Ｔｈｉ）ｍ１−Ｚ−Ｐｈｅ−          ＩＩ１
式中、
ｍ１は２、３または４であり、基Ｚは相互に独立して請求項１で定義されるＺ１の意味の１つを有し、Ｔｈｉはチオフェン−２，５−ジイル基であり、Ｐｈｅは１，４−フェニレン基であって、これらの基が請求項１で定義される１又は２個以上のＲ１で任意に置換されている、
で表されるものから選択される、請求項１〜８のいずれかに記載の化合物。
【請求項１１】
−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が式ＩＩ２
−Ｔｈｉ−（Ｚ−Ｔｈｉ）ｍ−          ＩＩ２
式中、
ｍは請求項１で定義のとおりであり、ＺおよびＴｈｉは請求項１０で定義のとおりである、
で表されるものから選択される、請求項１〜８のいずれかに記載の化合物。
【請求項１２】
下記式
【化３】
2007533659.tif 000045
【化４】
2007533659.tif 000046
式中、
Ｐ１およびＰ２は、請求項１で定義される基Ｐと同一または異なり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、請求項１で定義される基Ｓｐと同一または異なり、
Ｘ１およびＸ２は、請求項１で定義される基Ｘと同一または異なり、
Ｒは請求項１で定義されるものであり、
Ｒ１〜Ｒ８は、相互に独立して請求項１のＲ１の意味の１つを有し、
ｒは０、１、２、３または４である、
で表されるものから選択される、請求項１〜１１のいずれかに記載の化合物。
【請求項１３】
下記式
【化５】
2007533659.tif 000047
式中、
「alkyl」は１〜１２個の炭素原子を有するアルキレン基であり、ｔは０または１であり、ｕは０または１であり、Ｒ’はＨまたは任意にフッ素化されているＣ１〜８−アルキルであり、ＰはＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、
【化６】
2007533659.tif 000048
、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−または（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、であり、ＷはＨ、ＣＨ３、ＣｌまたはＣＮであり、ｋ１は０または１である、で表されるものから選択される、請求項１２に記載の化合物。
【請求項１４】
Ｐ、Ｐ１およびＰ２が、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、
【化７】
2007533659.tif 000049
ＣＨ２＝ＣＷ２−（Ｏ）ｋ１−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＳ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＷ２Ｎ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−、ＯＣＮ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−から選択され、ここでＷ１はＨ、Ｃｌ、ＣＮ、フェニルまたは１〜５個の炭素原子を有するアルキルであり、特にＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、Ｗ２およびＷ３は相互に独立してＨまたは炭素原子を１〜５個有するアルキルであり、特にメチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は相互に独立してＣｌ、または炭素原子を１〜５個有するオキサアルキルもしくはオキサカルボニルアルキルであり、Ｐｈｅは請求項４で定義される１または２個以上のＲ１で任意に置換される１，４−フェニレンであり、ならびにｋ１およびｋ２は相互に独立して０または１である、
から選択される、請求項１〜１３のいずれかに記載の化合物。
【請求項１５】
液晶相を示す、請求項１〜１４のいずれかに記載の化合物。
【請求項１６】
１または２種以上の請求項１〜１５のいずれかに記載の化合物および任意に１または２種以上のさらなる反応性化合物を含む反応性液晶混合物であって、前記化合物の少なくとも１種がメソゲンまたは液晶である、前記反応性液晶混合物。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物または混合物から得られる、異方性ポリマー。
【請求項１８】
巨視的に均一配向にその液晶相が配列し、重合または架橋により配向状態が固定される、請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物または混合物の１または２種以上から得られる電荷輸送特性を有する、異方性ポリマー。
【請求項１９】
１または２種以上の請求項１〜１６のいずれかに記載の化合物または混合物の重合、またはポリマー骨格に重合類似反応で化合物または混合物成分をグラフトすることにより得られた、任意に１又は２種以上のさらなるメソゲンまたは非メソゲンコモノマーを有する側鎖液晶ポリマー。
【請求項２０】
半導体または電荷輸送材料としての、特に、集積回路部品、例えばフラットパネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタとしてのもしくは電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグのための電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などの、光学、電気光学もしくは電子デバイスにおいて、またはエレクトロルミネッセントディスプレイもしくは例えば液晶ディスプレイのバックライトなどの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用途のための半導体部品における、光電池もしくはセンサーデバイスのための、バッテリーの電極材料としての、光導電体としてのおよび電子写真記録などの電子写真用途のための、液晶ディスプレイ用の光調整部品、光学フィルムまたは他の光学もしくは電子光学デバイスとしての、請求項１〜１９のいずれかに記載の化合物、混合物およびポリマーの使用。
【請求項２１】
請求項１〜１９のいずれかに記載の化合物、混合物およびポリマーの１または２種以上を含む、例えば集積回路部品としての、フラットパネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタとしてのもしくは電波方式認識（ＲＦＩＤ）タグにおける電界効果トランジスタ。
【請求項２２】
請求項１〜１９のいずれかに記載の化合物、混合物およびポリマーの１または２種以上、または請求項２１に記載のＦＥＴまたはＲＦＩＤを含むセキュリティマークまたはデバイス。
【請求項２３】
酸化的または還元的にドープすることにより導電イオン種を形成する、請求項１〜１９のいずれかに記載の化合物、混合物またはポリマー。
【請求項２４】
請求項２３に記載の化合物、混合物またはポリマーの１または２種以上を含む、電荷注入層、平坦化層、電子用途もしくはフラットパネルディスプレイ用の静電気防止フィルムまたは導電基板またはパターン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つのチオフェン基を含み、電荷輸送特性を有する新規な反応性メソゲン化合物に関する。本発明は、さらに半導体または電荷輸送材料としての、例えば、液晶ディスプレイ、光学フィルム、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイおよびＲＦＩＤタグなどの集積回路部品用の有機電界効果トランジスタ（ＦＥＴまたはＯＦＥＴ）などの光学、電気光学もしくは電子デバイスにおける、フラットパネルディスプレイでのエレクトロルミネッセントデバイスにおける、ならびに光電池およびセンサーデバイスにおけるそれらの使用に関する。本発明は、さらに反応性メソゲン電荷輸送化合物を含む、電界効果トランジスタ、発光体デバイスまたはＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料は、近年、有機ベースの薄膜トランジスタおよび有機電界効果トランジスタにおけるアクティブレイヤーとして、将来性を発揮する（H. E. Katz, Z. Bao and S. L. Gilat, Acc. Chem. Res., 2001, 34, 5, 359参照）。そのようなデバイスは、スマートカード、セキュリティタグおよびフラットパネルディスプレイにおけるスイッチング素子において潜在的な用途を有する。有機材料は、迅速、かつ大規模な組立工程を可能とするように、溶液から積層することができる場合、それらのシリコン類似体に比べて十分な経済的優位性を有するものと推測される。
デバイスの性能は、半導体材料の電荷キャリア移動度および電流オン／オフ比に主として基づくので、理想的な半導体は、高い電荷キャリア移動度と組み合わせて、オフ状態で低い伝導度を有するべきである（＞１×１０−３ｃｍ２Ｖ−１ｓ−１）。加えて、酸化がデバイスの性能の低下を導くため、半導体材料が酸化に対し比較的安定、即ち、高いイオン化ポテンシャルを有することが重要である。
【０００３】
ＯＦＥＴ用の効果的なｐ型半導体であると示された既知の化合物は、ペンタセンである（S. F. Nelson, Y. Y. Lin, D. J. Gundlach and T. N. Jackson, Appl., Phys. Lett., 1998, 72, 1854参照)。真空蒸着により薄膜に積層する場合、１０６より大きい非常に高い電流オン／オフ比で、１ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１を超えるキャリア移動度を有することが示された。しかしながら、真空蒸着は、広範囲の膜の組立には適しない、高価な加工技術である。
規則正しいポリ（３−ヘキシルチオフェン）は、１×１０−５ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１と４．５×１０−２ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１との間の電荷キャリア移動度であると報告されているが、むしろ１０から１０３の間の低い電流オン／オフ比であった（Z. Bao et al., Appl. Pys. Lett., 1997, 78, 2184参照）。一般にポリ（３−アルキルチオフェン）は、改善された溶解性を示し、広範囲の膜の組立のために溶液処理することができる。しかし、ポリ（３−アルキルチオフェン）は、比較的低いイオン化ポテンシャルを有し、空気中でドーピングを受けやすい（H. Sirringhaus et al., Adv. Solid State Phys., 1999, 39, 101参照）。
【０００４】
本発明の目的は、合成するのが容易で、高いキャリア移動度および良好な加工処理性を有する半導体または電荷輸送材料としての使用のための、新規な有機材料を提供することにあった。該材料は、半導体デバイスにおいて薄膜および広範囲膜の形成を容易に加工できる。他の目的は、専門家に利用可能な半導体材料プールを広げることである。本発明の他の目的は、以下の明細書の記載から当業者には直ちに明確である。
上記目的は、本発明の反応性メソゲン化合物の提供により達成されうることが見いだされた。これらは、２または３以上のチオフェン環、および任意に該チオフェン環と互いに共役系を形成する１または２以上のフェニレン環を含む中央メソゲンコアからなり、該メソゲンコアは、任意にスペーサー基を介して１または２以上の反応性基に結合する。該化合物は、液晶相を誘発もしくは強化し、またはそれら自体が液晶である。それらは中間相に配向し得、重合性基は、in situでの重合または架橋により高い秩序度のポリマーフィルムを形成し、したがって、高い安定性および高いキャリア移動度を有する改善された半導体材料が得られる。
【０００５】
本発明のさらなる側面は、液晶ポリマー、特に本発明の反応性メソゲン化合物から得ることができ、その後さらに、例えば半導体デバイスでの使用のための薄膜として溶液から加工処理される、液晶側鎖ポリマーに関する。
半導体用途の反応性メソゲン化合物は、WO 03/006468 A2、EP 1 275 650 A2、EP 1 275 652 A2、EP 1 279 690 A1、EP 1 279 691 A1、EP 1 279 689 A2、EP 1 284 258 A2、EP 1 318 185 A1、EP 1 300 430 A1、EP 1 357 163 A1、EP 1 398 336 A1およびI. McClloch et al., J. Mater. Chem. 2003, Vol. 13, p. 2436-2444に記載されている。しかし、本発明の化合物は、いまだ開示されていない。
【０００６】
用語の定義
「液晶もしくはメソゲン材料」または「液晶もしくはメソゲン化合物」という用語は、１または２以上の棒(rod)状、板(board)状またはディスク状のメソゲン基、即ち液晶相挙動を誘発する能力を有する基を含む材料または化合物を意味する。棒状または板状基を含む液晶化合物はまた、「カラミティック」液晶として当業者に知られている。ディスク状基を有する液晶化合物は、「ディスコティック」液晶として当業者に知られている。メソゲン基を含む化合物または材料は、それら自体が液晶相を示す必要はない。それらは、他の化合物との混合物の場合でのみ、またはメソゲン化合物もしくは材料、またはそれらの混合物を重合するとき液晶相挙動を示すこともまた可能である。
【０００７】
「反応性基」または「反応性化合物」という用語は、重合反応、例えば、不飽和官能基からのラジカルもしくはイオン性重合、重付加もしくは重縮合などの反応に参加することができる化合物もしくは基、ならびに、例えば縮合もしくは付加反応により、重合類似反応で反応性ポリマー骨格に接合することができる反応性化合物もしくは反応性基を意味する。
「膜」という用語は、自立の、即ち、いくぶん明白な機械安定性および柔軟性を示す独立の膜、ならびに支持基板上のまたは２つの基板の間の被覆または層を含む。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、式Ｉ
Ｐ−Ｓｐ−Ｘ−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−Ｒ                Ｉ
で表される化合物であって、
式中、
Ｐは重合可能であるかまたは反応性基であり、
Ｓｐはスペーサー基または単結合であり、
Ｘは結合基または単結合であり、
Ａ１およびＡ２は、相互に独立して１，４−フェニレンまたはチオフェン−２，５−ジイルであって、すべてが１または２以上の基Ｒ１で任意に置換されていてもよく、
Ｒ１は、Ｒの意味の１つを有し、
【０００９】
Ｚ１は、相互に独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０およびＲ００は、相互に独立してＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、
【００１０】
Ｙ１およびＹ２は、相互に独立してＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、
Ｒは、Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＳＦ５、Ｓｎ（Ｒ’）３、ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、１〜３０個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状アルキルであり、無置換、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単−もしくは多置換されており、これらの基中の１または２個以上の隣接しないＣＨ２基は、任意にそれぞれ相互に独立して、Ｏおよび／またはＳ原子が相互に直接的に連結しないものとして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられ、芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはＰ−Ｓｐ−Ｘを意味し、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、相互に独立して１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、
ｍは１、２、３、４または５であり、
【００１１】
ただし、
ａ）少なくとも２個のＡ１およびＡ２は、任意に置換されたチオフェン−２，５−ジイルを意味し、
ｂ）Ａ１およびＡ２は、
【化１】
2007533659.tif 000002
式中、
Ｒ２は、Ｒ１または−Ｃ≡Ｃ−Ｒ１であり、基Ｒ１は相互に独立して上記で与えられたＲの意味の１つを有し、
で表されるものとは異なり、
ｃ）Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が
【化２】
2007533659.tif 000003
であり、
ＲがＰ−Ｓｐ−Ｘである化合物が除外される、
前記化合物に関する。
【００１２】
本発明は、半導体または電荷輸送材料としての、特に、光学、電気光学または電子デバイスにおける、例えば、フラットパネルディスプレイ用途における薄膜トランジスタまたはＲＦＩＤタグとして、電界効果トランジスタにおいて集積回路部品としての、またはエレクトロルミネッセントディスプレイもしくはフラットパネルディスプレイのバックライトなどの有機発光ダイオード用（ＯＬＥＤ）の半導体部品において、光電池もしくはセンサーデバイスのための、または液晶ディスプレイの光調整部品、光学フィルムまたは他の光学もしくは電子光学デバイスとしての、式Ｉで表される化合物の使用に関する。
本発明はまた、電界効果トランジスタ、例えば１または２種以上の本発明の化合物を含む集積回路部品、フラットパネルディスプレイ用途での薄膜トランジスタ、またはＲＦＩＤタグに関する。
本発明はまた、半導体部品、例えば１または２種以上の本発明の化合物を含むエレクトロルミネッセントディスプレイまたはフラットパネルディスプレイのバックライトなどのＯＬＥＤ用途、光電池またはセンサーデバイスに関する。
【００１３】
発明の詳細な説明
本発明の反応性メソゲン化合物は、従来の材料に対しいくつかの利点を提供する。
−  メソゲンコアがより溶解しやすくなるように、置換鎖および他の基を付加し、これにより、真空蒸着よりむしろスピンコーティングまたは溶液被膜技術により適し、例えばトランジスタなどの電子デバイスで使用する薄膜の製造に適する。
−  それらがメソゲンまたは液晶となり得るため、特に中間相で巨視的に秩序のある配向に配列するとき、特に高い電荷キャリア移動度を導くより高い秩序度を示す。
−  それらの巨視的な中間相特性が、in situでの重合により凍結されうる。
−  半導体材料の特性とメソゲン材料のものを組み合わせて、硬く平坦な結合コアと柔軟な鎖を有し、溶解性を上昇させ、融点が低下する新規な材料を得るが、これは中間相に配列したとき、高い電荷キャリア移動度を示す。
【００１４】
本発明の反応性メソゲン化合物は、それらが高いキャリア移動度を有するので、電荷輸送半導体として有益である。特に、メソゲンコアへの側鎖基の導入は、それらの溶解性およびそれによる溶液加工処理性を向上する。本発明の化合物において、メソゲンコアは１または２以上のチオフェン基を含む。それらは非常に秩序のある中間相形態で処理することができ、容易に慣用の技術で好ましい方向に配列しうるので、それらは半導体または電荷輸送化材料として有益である。スメクティックおよびネマティック中間相の秩序化の両方は、隣接分子間のホッピング機構を通じて起こる分子内電荷輸送を最大化する、分子ｐｉ−電子システム（molecular pi-electron systems）の最密充填を許容する。この秩序化され、配向した微構造は、メソゲンの重合により永遠に「凍結化」され、長距離秩序または「モノドメイン」を有する構造もまた創造しうる。
重合が膜の機械特性もまた向上する間、モノドメインの形成はまた、粒界で電荷トラップ部位を除去することにより、電荷輸送を最大化する。さらにメソゲンの架橋により、デバイス組立ての間、その後の処理に使用される溶媒に影響されないというさらなる利点を有する非常に安定な構造が得られ、これにより溶液技術によるデバイスの次層の積層に用いられる溶媒の広い範囲の選択が可能となる。加えて、該架橋はさらに膜を緻密化し、より小さい分子間距離および改善した電荷輸送を導くことが、しばしば観察される。
【００１５】
液晶相挙動を誘発または強化するために、本発明の化合物と従来既知の他のメソゲンもしくは液晶モノマー、または本発明の他の反応性化合物を重合することもまた可能である。
したがって、本発明の他の側面は、１または２以上の本発明の反応性メソゲン化合物を含み、任意に１または２以上の、任意にメソゲンまたは液晶でもある他の反応性化合物を含む、反応性液晶混合物に関する。
特に好ましいのは、本発明の反応性メソゲン化合物、または１または２以上の本発明の反応性メソゲン化合物を含む混合物であり、液晶相、特にネマティックおよび／またはスメクティック液晶相を示すものである。
【００１６】
本発明の他の側面は、その液晶相で巨視的に秩序のある配向に配列し、配向状態で固定するために重合または架橋される、上述の反応性液晶混合物から得られる電荷輸送特性を有する異方性ポリマー膜に関する。
本発明の他の側面は、重合または重合類似反応により上述の反応性液晶材料から得られる液晶側鎖ポリマー（ＳＣＬＣＰ）に関する。特に好ましいのは、１または２以上の反応性メソゲン化合物または上記に記載のものを含む混合物から得られるＳＣＬＣＰである。
本発明の他の側面は、１または２以上のさらなるメソゲンまたは非メソゲンコモノマーと、上記の１または２以上の反応性メソゲン化合物または混合物から、重合または重合類似反応により得られるＳＣＬＣＰに関する。
【００１７】
半導体成分がペンダント基として位置し、脂肪族スペーサー基により柔軟な骨格から分離される側鎖液晶ポリマーまたはコポリマー（ＳＣＬＣＰ）は、非常に秩序のある薄板状形態を得る可能性を提示する。該構造は、非常に密接な（典型的に＜４Å）ｐｉ−ｐｉスタッキングが生じうる、最密共役芳香族メソゲンからなる。該スタッキングは、より容易に生じる分子内電荷輸送を許容し、高い電荷キャリア移動度を導く。ＳＣＬＣＰは、加工前に容易に合成され、その後例えば有機溶媒中で溶液から処理されうるので、特定の用途に有利である。ＳＣＬＣＰが溶液中で用いられる場合、それらが適当な表面に被膜されおよびそれらの中間相温度で自然に配向することができ、広い範囲で、非常に秩序のあるドメインが得られる。
【００１８】
本発明はまた、本発明の反応性メソゲン化合物、またはそれらから得られた液晶混合物もしくはポリマーの、例えば液晶ディスプレイの部品の、２つの異なる状態の間で電界により切り替え可能な液晶ディスプレイの光調節部品、特に光学リタデーションもしくは補償膜、配向層もしくは偏向子、または他の光学もしくは電子光学デバイスでの使用に関する。
本発明はまた、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイ部品、特に本発明の反応性メソゲン化合物、またはそれらから得られる液晶混合物もしくは重合膜を含む光学リタデーションもしくは補償膜、配向層もしくは偏向子、または他の光学もしくは電子光学デバイスに関する。
【００１９】
非常に好ましいのは、式Ｉの化合物であり、式中
・  ２、３、４、５または６個のＡ１およびＡ２が、チオフェン−２，５−ジイルである、
・  ２、３または４個のＡ１およびＡ２が、チオフェン−２，５−ジイルであり、２個のＡ１およびＡ２が１，４−フェニレンである、
・  少なくとも１つの、好ましくは２または３以上のＡ１およびＡ２が１，４−フェニレンである、
・  Ａ１およびＡ２のすべてがチオフェン−２，５−ジイルである、
・  Ａ１およびＡ２が未置換チオフェンまたはフェニレン基である、
・  ＲまたはＲ１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌまたは１〜２０個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状アルキルであり、これらは無置換、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単−もしくは多置換されており、これらの基中の１または２個以上の隣接しないＣＨ２基は、任意にそれぞれ相互に独立して、Ｏおよび／またはＳ原子が相互に直接的に連結しないものとして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられ、または芳香族もしくはヘテロ芳香族基であり、Ｙ１およびＹ２は相互に独立してＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、
【００２０】
・  ＲまたはＲ１は、任意に一フッ化、多フッ化もしくはパーフルオロ化される１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、
・  ＲはＰ−Ｓｐ−であり、
・  Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−または単結合であり、
・  すべての基Ｚ１、Ａ１、Ａ２、および任意にＸが共役系を形成し、
・  Ｚ１が単結合または−ＣＹ１＝ＣＹ２−または−Ｃ≡Ｃ−などの共役結合であり、
・  Ｚ１は−ＣＦ＝ＣＦ−とは異なり、
・  １または２以上、好ましくはすべてのＺ１が単結合であり、
・  Ａ１およびＡ２のすべてがチオフェンであり、Ｚ１が単結合である場合、ｍが１、２、４または５であり、
・  ｍが２、３、４または５であり、
・  ｍが３または４である。
【００２１】
好ましいＡ１およびＡ２は、
【化３】
2007533659.tif 000004
式中、
Ｒ３は、１〜２０個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状アルキルであり、これは無置換、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより単置換もしくは多置換されており、これらの基中の１または２個以上の隣接しないＣＨ２基は、それぞれの場合、任意にそれぞれ相互に独立して、Ｏおよび／またはＳ原子が相互に直接的に連結しないものとして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられ、または任意に置換されたアリールもしくはヘテロアリールであり、
Ｒ４は、Ｈ、ＦまたはＲ３であり、
【００２２】
Ｒ５は、１〜２０個の炭素原子を有する直鎖、分枝状または環状アルキルであり、これらの１または２以上、しかしすべてではないＨ原子が、任意にＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮにより置換されており、これらの基中の１または２個以上の隣接しないＣＨ２基は、それぞれの場合、任意にそれぞれ相互に独立して、Ｏおよび／またはＳ原子が相互に直接的に連結しないものとして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられ、または任意に置換されたアリールもしくはヘテロアリールであり、
Ｒ０およびＲ００は、式Ｉで定義されたものである、
と異なる。
【００２３】
本発明の好ましい態様は、−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が式ＩＩ１
−Ｐｈｅ−（Ｚ−Ｔｈｉ）ｍ１−Ｚ−Ｐｈｅ−          ＩＩ１
式中、
ｍ１は２、３または４であり、基Ｚは相互に独立して上記で定義されるＺ１の意味の１つを有し、Ｔｈｉはチオフェン−２，５−ジイル基であり、Ｐｈｅは１，４−フェニレン基であって、これらの基が上記で定義される１又は２個以上のＲ１で任意に置換されている、
で表されるものから選択される化合物に関する。
【００２４】
本発明の他の好ましい態様は、−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−が式ＩＩ２
−Ｔｈｉ−（Ｚ−Ｔｈｉ）ｍ−          ＩＩ２
式中、
ｍは１、２、４または５であり、ＺおよびＴｈｉは式ＩＩ１で定義のとおりである、
で表されるものから選択される化合物に関する。
さらに好ましい基−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｍ−は下記式およびそれらの鏡像から選択される。
【００２５】
【化４】
2007533659.tif 000005
【化５】
2007533659.tif 000006
【００２６】
式中、
Ｚ、ＴｈｉおよびＰｈｅは上記で与えられた意味を有する、
で表されるものから選択される。
式ＩＩ１〜ＩＩ２７の殊に好ましいＺは、単結合である。
特に好ましいのは、下記式
【化６】
2007533659.tif 000007
【化７】
2007533659.tif 000008
【００２７】
式中、
Ｐ１およびＰ２は、式Ｉで定義される基Ｐと同一または異なり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、式Ｉで定義される基Ｓｐと同一または異なり、
Ｘ１およびＸ２は、請求項１で定義される基Ｘと同一または異なり、
Ｒは式Ｉで定義されるものであり、
Ｒ１〜Ｒ１２は、相互に独立して式ＩのＲ１の意味の１つを有し、および好ましくは、Ｈ、ハロゲンまたは任意に一フッ素化、多フッ素化もしくはパーフルオロ化される、１〜８個の炭素原子を有する直鎖アルキルであり、
ｒは０、１、２、３または４である、
で表される化合物である。
【００２８】
非常に好ましいのは、下記式
【化８】
2007533659.tif 000009
【００２９】
式中、
「alkyl」は１〜１２個の炭素原子を有するアルキレン基であり、好ましくは２〜８個の炭素原子を有するものであり、ｔは０または１であり、ｕは０または１であり、Ｒ’はＨまたは任意にフッ素化されたＣ１〜８アルキルであり、ＰはＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、
【化９】
2007533659.tif 000010
、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−または（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、であり、Ｗ１はＨ、ＣＨ３、ＣｌまたはＣＮであり、ｋ１は０または１である、
で表される化合物である。
−ＣＹ１＝ＣＹ２−は好ましくは、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＮ）−またはーＣ（ＣＮ）＝ＣＨ−である。
【００３０】
Ｒ１〜Ｒ１２のうちの１つが、アルキルまたは末端ＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられる、即ちアルコシキ基である場合、直鎖状または分枝状であり得る。好ましくは炭素原子を２、３、４、５、６、７または８個有する直鎖状であり、したがって好ましくは、例えばエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシまたはオクトキシであり、さらにまたメチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
１つのＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられる、即ちオキサアルキルは、好ましくは、例えば直鎖状２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニル、または２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００３１】
重合可能な基または反応性基Ｐ、Ｐ１およびＰ２が、好ましくはＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、
【化１０】
2007533659.tif 000011
ＣＨ２＝ＣＷ２−（Ｏ）ｋ１−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＳ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＷ２Ｎ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−、ＯＣＮ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−であって、ここでＷ１はＨ、Ｃｌ、ＣＮ、フェニルまたは１〜５個の炭素原子を有するアルキルであり、特にＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、Ｗ２およびＷ３は相互に独立してＨまたは炭素原子を１〜５個有するアルキルであり、特にメチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は相互に独立してＣｌ、または炭素原子を１〜５個有するオキサアルキルもしくはオキサカルボニルアルキルであり、Ｐｈｅは上記で定義される１または２個以上のＲ１で任意に置換される１，４−フェニレンであり、ならびにｋ１およびｋ２は相互に独立して０または１である、
から選択される。
【００３２】
殊に好ましい基Ｐ、Ｐ１およびＰ２は、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−および
【化１１】
2007533659.tif 000012
である。
非常に好ましいのは、アクリレート、メタクリレート、ジエン、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−およびオキセタン基である。オキセタンは膜内のより少ないストレス進行をもたらす、重合（架橋）の少ない収縮を実現し、秩序化のより高い保持とより少ない欠陥を導く。
【００３３】
スペーサー基Ｓｐ、Ｓｐ１およびＳｐ２としては、本目的のために当業者に既知の全ての基を使用することができる。スペーサー基Ｓｐ、Ｓｐ１またはＳｐ２は、好ましくは炭素原子を１〜２０個有する直鎖または分枝状アルキレン基であり、特に炭素原子１〜１２個であり、これは、加えて、１または２以上の隣接しないＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ（ハロゲン）−、−Ｃ（ハロゲン）２−、−ＣＨ（ＣＮ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられられることもまた可能であり、あるいはシロキサン基である。
典型的なスペーサー基は、例えば−（ＣＨ２）ｐ−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−あるいは−（ＳｉＲ０Ｒ００−Ｏ）ｐ−であり、ｐは２〜１２の整数であり、ｑは１〜３の整数であり、ならびにＲ０およびＲ００は式Ｉで与えられた意味を有する。
【００３４】
好ましいスペーサー基は、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレン−チオエチレン、エチレン−Ｎ−メチルイミノエチレン、１−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
結合基Ｘ、Ｘ１およびＸ２は、好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ０−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−Ｃ≡Ｃ−、または単結合であり、Ｒ０、Ｙ１およびＹ２は上記で与えられた意味を有する。
【００３５】
好ましい態様において、結合基Ｘ、Ｘ１およびＸ２は、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−Ｃ≡Ｃ−などの共役系を形成する事が可能な不飽和基、または単結合である。
更に好ましいのは、Ｓｐおよび／またはＸが単結合である、基Ｐ−Ｓｐ−Ｘを１または２個有する化合物である。
基Ｐ−Ｓｐ−Ｘを２または３以上有する化合物の場合、基Ｐ、基Ｓｐおよび基Ｘのそれぞれは、同一でも異なっていてもよい。
【００３６】
本発明の化合物または混合物から重合または共重合により得られたＳＣＬＣＰは、式Ｉの重合可能な基Ｐにより形成される骨格を有する。
式Ｉの化合物は、当業者に既知であり、文献で報告されている方法または類似する方法で合成されうる。さらに、それらは以下の反応式または類似の方法で製造されうる。
【００３７】
式１：
【化１２】
2007533659.tif 000013
【００３８】
式２：
【化１３】
2007533659.tif 000014
【００３９】
式３：
【化１４】
2007533659.tif 000015
【００４０】
式１〜３のアウトラインでは、式Ｉの化合物は、遷移金属触媒によるクロスカップリング方法により合成されうる。便利な方法は、アリールボロン酸を含むSuzuki反応であるが、本発明の化合物はまた、有機錫（Stille反応）、有機亜鉛（Negishiカップリング）、有機マグネシウム（Kumadaカップリング）、有機ケイ素またはアリールリチウムの遷移金属触媒カップリングにより製造されうる。重合可能な末端基は、クロスカップリングステップの前（式１）または後（式２または３）で組み込まれる。
式Ｉの反応性メソゲン化合物は、それらの液晶層で、既知の技術により均一な非常に秩序のある配向に配列することができ、特に高い電荷キャリア移動度へと導くより高い秩序を示すので、半導体または電荷輸送材料として特に有効である。非常に秩序のある液晶状態は、基Ｐを介してin situで重合または架橋することにより固定化され、高い電荷キャリア移動度および高い温度、機械および化学的安定性を有するポリマー膜を得ることができる。
【００４１】
本発明の化合物を、液晶相挙動を誘発または強調するために、従来から既知の、他の重合可能なメソゲンまたは液晶モノマーと共重合することもまた可能である。
したがって、本発明の他の側面は、少なくとも１つの重合可能な基を含む本明細書に記載の本発明の反応性メソゲン化合物を１または２以上含み、および任意にさらなる重合可能な化合物を１または２以上含み、少なくとも１つの本発明の反応性メソゲン化合物および／またはさらなる重合可能な化合物がメソゲンまたは液晶である、重合可能な液晶材料に関する。
【００４２】
特に好ましいのは、ネマティックおよび／またはスメクティック相を有する液晶材料である。ＦＥＴ用途では、スメクティック材料が殊に好ましい。ＯＬＥＤ用途では、ネマティックまたはスメクティク材料が殊に好ましい。殊に好ましいのは、スメクティックＡ（ＳＡ）相であり、さらにＳＢ、ＳＥ、ＳＧおよびＳＦ相などの非常に秩序のあるスメクティック相である。
本発明の他の側面は、電荷輸送特性を有する異方性ポリマー膜に関し、これは、上記で説明するように、その液晶相で巨視的に均一配向に配列し、配向状態を固定するために、重合または架橋する、重合可能な液晶材料から得ることができる。
【００４３】
重合は、好ましくは材料の被覆層で、in situで重合されることが好ましく、本発明の半導体材料を含む電子または光学デバイスの組立中に、重合されるのが好ましい。液晶材料の場合、重合前に、共役pi電子システムが電荷輸送の方向と直交する、ホメオトロピック配向にその液晶状態を配列させるのが好ましい。分子間距離を最小化すると、それゆえに分子間の電荷輸送に要求されるエネルギーも最小化されることは確定的である。分子を、その後液晶状態の均一配向を固定するために重合または架橋する。配向および硬化を、液晶相または材料の中間相で行う。当該技術は、当業者に既知であり、D. J. Broer, et al., Angew. Makromol. Chem. 183, (1990), 45-66に一般的に記載される。
【００４４】
液晶材料の配向は、液晶が被覆される基板への処理、例えば被覆中または被覆後の材料の剪断、被覆材料への磁界または電界の適用、あるいは液晶材料への表面活性化合物の添加といった処理により達成することができる。配向技術の論評は、例えば、G. W. Gray, John Wiley & Sons編、I. Sage著「サーモトロピック液晶」, 1987, 75-77頁およびB. Bahadur編、T. UchidaおよびH. Seki著「液晶−用途および使用 Vol. 3」, World Scientific Publishing, Singapore 1992, 1-63頁で与えられる。配向材料および技術の論評は、J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), 1-77頁で与えられる。
【００４５】
重合は、加熱または化学線の照射により生じる。化学線は、ＵＶ光、ＩＲ光もしくは可視光などの光の照射、Ｘ線またはガンマ線などの放射、またはイオンもしくは電子などの高エネルギー粒子の放射を意味する。好ましくは重合は、非吸収波長のＵＶ照射によって行われる。化学線の線源としては、例えば単一ＵＶランプ、またはＵＶランプセットなどを用いることができる。高ランプ力を使用すると、硬化時間を減少することができる。光照射のための他の可能な線源は、例えばＵＶレーザー、ＩＲレーザーまたは可視レーザーなどのレーザーがある。
【００４６】
重合は、好ましくは化学線の波長で吸収のある開始剤の存在下で行う。例えば、ＵＶ光の手法により重合を行うとき、光開始剤は、ＵＶ照射により分解して重合反応を開始させるフリーラジカルまたはイオンを生ずるものを使用しうる。アクリレートまたはメタクリレート基を有する重合材料を硬化するとき、好ましくはラジカル光開始剤を使用し、ビニル、エポキシドおよびオキセタン基を有する重合可能な材料を硬化するときは、好ましくはカチオン性光開始剤を使用する。加熱したとき、分解して、重合を開始するフリーラジカルまたはイオンを生成する、重合開始剤を使用することもまた可能である。ラジカル重合用の光開始剤として、例えば商業的に入手可能であるイルガキュア６５１、イルガキュア１８４、ダロキュア１１７３またはダロキュア４２０５（すべてチバガイギーAG）を使用でき、カチオン性重合の場合は商業的に入手可能なＵＶＩ６９７４（ユニオンカーバイド）を使用できる。
【００４７】
重合可能な材料は、加えて１または２以上の他の適当な成分、例えば触媒、感光剤、安定剤、抑制剤、連鎖移動剤、共反応（co-reacting）モノマー、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤、接着剤、流動性向上剤（flow improvers）、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、染色剤または顔料などを含むことができる。
１または２以上の基Ｐ−Ｓｐ−Ｘを含む重合可能なベンゾジチオフェンは、液晶相挙動を誘発、または式Ｉで表されるメソゲン材料の場合は強化するために、重合可能なメソゲン化合物と共重合することもできる。コモノマーとして適当な重合可能なメソゲン化合物は、当業者に既知であり、例えばWO93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO95/22586およびWO97/00600で開示される。
【００４８】
ＳＣＬＣＰは、本発明の重合可能な化合物または混合物から、上記に記載の方法により、または当業者に既知の、例えば、不飽和官能性ラジカル重付加または重縮合からのラジカル、カチオンまたはアニオン重合を含む、慣用の重合技術により製造することができる。重合は、例えば、被覆の必要なしに配向に先立って、溶液中で行う重合、またはin situで行う重合として行われる。
重合類似反応であらかじめ合成した等方性または異方性ポリマー骨格に、適当な反応性基を有する本発明の化合物またはその混合物をグラフトすることによりＳＣＬＣＰを形成することもまた可能である。例えば、末端水酸基を有する化合物は、側鎖にカルボン酸またはエステル基を有するポリマー骨格に付加することが可能であり、末端イソシアネート基を有する化合物は、フリー水酸基を有する骨格に付加することができ、末端ビニルまたはビニルオキシ基を有する化合物は、例えばＳｉ−Ｈ基を有するポリシロキサン骨格に付加することができる。
【００４９】
慣用のメソゲンまたは非メソゲンコモノマーとともに、本発明の化合物から共重合または重合類似反応により、ＳＣＬＣＰを形成することもまた可能である。適当なコモノマーは、当業者に既知である。原則として、当業者に既知の全ての慣用のコモノマーを使用することが可能であり、例えば上記のような、重合可能なまたは反応性基Ｐなどの、望ましいポリマー形成反応を行いうる反応性または重合可能な基を有するものである。典型的なメソゲンコモノマーは、例えば、WO93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586およびWO 97/00600に記載のものである。典型的な非メソゲンコモノマーは、例えば、アルキルが１〜２０個の炭素原子を有する、アルキルモノ−もしくはジアクリレート、またはアルキルモノ−もしくはジメタクリレートであり、アクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチル、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
【００５０】
例えば、デバイスが重合可能な液晶材料からin situでの重合により製造される場合、液晶材料は、好ましくは１または２以上の式Ｉおよび１または２以上の基Ｐを有する好ましい付属式の化合物を含む。液晶ポリマーが、例えば溶液中での重合により最初に製造される場合、および分離されたポリマーはデバイスの製造に使用される場合、ポリマーは好ましくは１または２以上の式Ｉおよび１つの基Ｐを有する好ましい付属式の化合物を含む液晶材料から製造される。
【００５１】
本発明の材料は、光学、電子および半導体材料として、特に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、例えば集積回路部品、ＩＤタグまたはＴＦＴ用途における電荷輸送材料として有益である。あるいは、それらは、エレクトロルミネッセントディスプレイ用途または例えば液晶ディスプレイのバックライトとして有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）において、光電池またはセンサーデバイスとして、電子写真記録のために、および他の半導体用途のために用いてもよい。
殊に本発明のオリゴマーおよびポリマーは、これらの化合物の溶液を用いる製造工程を可能にする、有利な溶解特性を示す。したがって層および被覆を含む膜を、スピンコーティングなどの低コストの製造技術により製造することができる。適当な溶媒または溶媒混合物は、アルカンおよび／または芳香族、殊にそれらのフッ素化誘導体を含む。
【００５２】
本発明の材料は、光学、電子および半導体材料として有益であり、特に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）における電荷輸送材料として、光電池またはセンサー材料として、電子写真記録のために、および他の半導体用途のために有益である。有機半導体材料が、ゲート絶縁体（gatedielectric）およびドレインおよび電極源の間の膜として配置されるようなＦＥＴは、一般的に、例えば、US5,892,244、WO 00/79617、US5,998,804ならびに背景技術、従来技術および下記に掲載した参考文献から既知である。本発明の化合物の溶解特性を用いることにより、低コストで製造され、広範囲な表面の加工性に優れるという優位性により、集積回路、ＴＦＴ−ディスプレイおよびセキュリティ等などが、好ましいＦＥＴの用途である。
【００５３】
セキュリティ用途では、電界効果トタンジスタおよびトランジスタまたはダイオードなどの半導体材料を用いる他のデバイスを、銀行手形などの有価証券、クレジットカードもしくはＩＤカード、国民ＩＤ書類、免許証または切手、チケット、株式、小切手などの貨幣価値のあるものの認証および偽造の予防のための、ＩＤタグまたはセキュリティマーキングとして使用することもできる。
あるいは、本発明の材料は、例えばディスプレイ用途においてまたは液晶ディスプレイなどのバックライトとして有機発光デバイスまたはダイオード（ＯＬＥＤ）に使用することもできる。通常のＯＬＥＤは、マルチレイヤー構造を用いると理解される。発光層は、一般的には、１または２以上の電子輸送および／または正孔輸送層の間に挟まれる。電界を印加することにより、電荷キャリアとしての電子および正孔は発光層の方へ移動し、それらの再結合が、励起およびその後に発光層に含まれるルモファー（lumophor）ユニットのルミネッセンスを導く。本発明の化合物、材料および膜は、それらの電気的および／または光学的特性に対応して、１または２以上の電荷輸送および／または発光層に用いることができる。さらにまた、発光層内でのそれらの使用は、本発明の化合物、材料および膜が、それ自体エレクトロルミネッセント特性を示すかまたはエレクトロルミネッセント基もしくは化合物を含む場合、殊に有利である。ＯＬＥＤでの使用のための適当なモノマー、オリゴマーおよびポリマー化合物または材料の選択、特徴付けならびに加工は、一般的に当業者に既知であり、例えば、Meerholz, Synthetic Materials, 111-112, 2000, 31-34, Alcala, J. Appl. Phys., 88, 2000, 7124-7128および本明細書に引用の文献を参照できる。
【００５４】
他の使用により、本発明の化合物、材料または膜、殊に光輝性特性を示すものは、光源材料、例えばEP 0 889 350 A1またはWeder et al., Science, 279, 1998, 835-837に記載のディスプレイデバイスに用いることができる。
本発明の材料は、異方性特性を有する光学フィルム、例えば、液晶ディスプレイ部品として使用される偏向子、光学リタデーション膜、補償板、カラーフィルター、偏向ビームスプロッターまたは偏向フィルターの製造にも有益である。さらに、それらはコーティング、例えば装飾的もしくはセキュリティ用と、接着、または液晶顔料の製造用にも使用されうる。
【００５５】
本発明のさらなる側面は、本発明の化合物および材料の酸化形態および還元形態の両方に関する。電子の損失または獲得のいずれかは、高い導電性の非常に非局在化したイオン形態の形成をもたらす。これは一般的なドーパントへの被爆で起こりうる。適当なドーパントおよびドーピング手法は、例えば、EP 0 528 662、US 5 198 153またはWO 96/21659により当業者に既知である。
ドーピング方法は、典型的に、材料中に非局在化イオン中心を形成するために、適用されるドーパントに由来する対応する対イオンと、酸化還元反応において酸化または還元剤となる半導体材料を処理する意味を含む。適当なドーピング方法は、例えば大気圧または減圧下でのドーピング蒸気への被爆、ドーパントを含有する溶液中に電気化学的にドーピング、熱的に拡散する半導体材料とドーパントの接触、および半導体材料へのドーパントのイオン注入を含む。
【００５６】
電子がキャリアとして用いられる場合、適当なドーパントは、例えばハロゲン（例えば、Ｉ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、ＩＣｌ、ＩＣｌ３、ＩＢｒおよびＩＦ）、ルイス酸（例えばＰＦ５、ＡｓＦ５、ＳｂＦ５、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＳｂＣｌ５、ＢＢｒ３、およびＳＯ３）、プロトン酸、有機酸、およびアミノ酸（例えば、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４、ＦＳＯ３ＨおよびＣｌＳＯ３Ｈ）、遷移金属化合物（例えばＦｅＣｌ３、ＦｅＯＣｌ，Ｆｅ（ＣｌＯ４）３Ｈ、Ｆｅ（４−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３Ｈ）３、ＴｉＣｌ４、ＺｉＣｌ４、ＨｆＣｌ４、ＮｂＣｌ５、ＴａＣｌ５、ＭｏＦ５、ＭｏＣｌ５、ＷＦ５、ＷＣｌ６、ＵＦ６およびＬｎＣｌ３（式中Ｌｎはランタノイド）、アニオン（例えばＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｉ３−、ＨＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＦｅＣｌ４−、Ｆｅ（ＣＮ）６３−、およびアリールＳＯ３−などの種々のスルホン酸アニオン）である。正孔がキャリアとして用いられる場合、ドーパントの例としては、カチオン（例えばＨ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋およびＣｓ＋）、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓ）、アルカリ土類金属（例えばＣａ、ＳｒおよびＢａ）、Ｏ２、ＸｅＯＦ４、（ＮＯ２＋）（ＳｂＦ６−）、（ＮＯ２＋）（ＳｂＣｌ６−）、（ＮＯ２＋）（ＢＦ４−）、ＡｇＣｌＯ４、Ｈ２ＩｒＣｌ６、Ｌａ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ、ＦＳＯ２ＯＯＳＯ２Ｆ、Ｅｕ、アセチルコリン、Ｒ４Ｎ＋、Ｒ４Ｐ＋、Ｒ６Ａｓ＋Ｒ３Ｓ＋（式中Ｒはアルキル基）である。
【００５７】
本発明の化合物および材料の導電性形態は、有機の「金属」として、例えばこれに限定されるものではないが、有機発光ダイオード用途における電荷注入層およびＩＴＯ平坦化層、フラットパネルディスプレイおよびタッチスクリーン用膜、静電防止用膜、導電性プリント基板、プリント基板およびコンデンサーなどの電子用途におけるパターンまたはトラクト(tract)などの用途で使用しうる。
以下の例は、それに限定することなく本発明を説明するために提供される。本明細書中、他に説明がない限り、すべての温度は摂氏度で示され、すべてのパーセントは重量による。ＳｘおよびＳｘ１は、不確定な構造のスメクティック液晶を示す。
【００５８】
例１
化合物（１）は以下のように製造される：
【化１５】
2007533659.tif 000016
【００５９】
工程１．１：２，５’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ビチオフェン
非水和（unhydrous）ＴＨＦ（１２０ｍｌ）中の５，５’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェン（５．０ｇ、１５．４３ｍｍｏｌ）溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．５ｇ、０．４３ｍｍｏｌ）を加える。該混合物を２０分間窒素で脱ガスし、続いて４−（４，４，５，５−テトラメチル［１，３，２］ジオキソボロラン−２−イル）−フェノール（３．７３ｇ、１６．９５ｍｍｏｌ、Aldrich）およびテトラエチルアンモニウムヒドロキシド（２０％水溶液、５０ｍｌ）を加える。混合物を５時間環流しながら加熱する。冷却後、１ＭのＨＣｌ溶液（７０ｍｌ）を添加し、沈殿物を濾過し、水（３×２０ｍｌ）で洗浄し、乾燥して緑色固体（４．５２ｇ、８４％）を得た。ＮＭＲは予期したシグナルを示した。
【００６０】
工程１．２：６−［４−（５’−｛４−［５−（１−ビニル−アリルオキシカルボニル）−ペンチルオキシ］−フェニル｝−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル）−フェニルオキシ］−ヘキサン酸１−ビニル−アリルエステル
２，５’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ビチオフェン（０．５０ｇ、１．４３ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（５０ｍｌ）に溶解し、次いで炭酸カリウム（０．５９ｇ、４．２９ｍｍｏｌ）、６−ブロモヘキサン酸１−ビニルエステル（１．１２ｇ、４．２９ｍｍｏｌ、A. E. A. Contret et al., Chem. Mater. 2002, 14, 1477参照）を添加する。該混合物を窒素下７０℃で一晩攪拌する。冷却後、水（１００ｍｌ）を添加し、次いで酢酸エチルで抽出する（３×７０ｍｌ）。有機相を混合し、乾燥し減圧で蒸発させる。残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーで、ガソリン／酢酸エチル（４：１〜７：３）で溶離精製して、黄色固体を得た。該固体は、酢酸エチルからの再結晶化により黄色結晶となった（０．３９ｇ、４１％）。
【化１６】
2007533659.tif 000017
【００６１】
例２
化合物（２）は以下のように製造される：
【化１７】
2007533659.tif 000018
【００６２】
工程２．１：５−（４−ヨードフェニル）ペンタン酸
５−フェニルペンタン酸（５０．０ｇ、０．２８ｍｏｌ）、ヨウ素（３７．７７ｇ、０．１４９ｍｏｌおよび（ジアセトキシヨード）ベンゼン（４８．０ｇ、０．１４９ｍｏｌ）を、氷酢酸（５００ｍｌ）および無水酢酸（５００ｍｌ）混合物中で懸濁する。濃硫酸（２ｍｌ）を添加し、懸濁物を赤色が薄くなるまでの間、暗所で２時間攪拌する。溶媒を、減圧下で約８０ｍｌになるまで除去し、残渣をメタ重亜硫酸ナトリウム（８ｇ）を含む冷水（１Ｌ）に注入した。得られた沈殿物を３０分攪拌し、その後濾過する。粗生成物を、エタノール／水からおよびその後酢酸／水から再結晶化し、生成物（５８．５ｇ）を得た。ＮＭＲは予期したシグナルを示した。
【００６３】
工程２．２：５−（４−｛５’−［４−（４−カルボキシ−ブチル）フェニル］−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル｝−フェニル］−ペンタン酸
５−（４−ヨードフェニル）ペンタン酸（２．６４ｇ、８．６８ｍｍｏｌ）および５，５’−ジ（４，４，５，５’−テトラメチル［１，３，２］ジオキソボロラン−２−イル）−２，２’−ビチオフェン（１．５４ｇ、３．６９ｍｍｏｌ）を、非水和ＮＭＰ（７０ｍｌ）に窒素下室温で溶解する。テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１０７ｍｇ、０．０９ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を４０℃に加熱する。テトラブチルアンモニウムヒドロキシド（４０重量％の水溶液１０ｍｌ）を添加し、混合物を１１０℃で１６時間加熱する。反応系を室温に冷却し、５％ＨＣｌ冷水溶液（５００ｍｌ）に注入する。得られた沈殿物を濾過し、水、メタノールおよびアセトンで粉体化し、生成物１．９６ｇを得た。ＮＭＲは予期したシグナルを示した。
【００６４】
工程２．３：５−［４−（５’−｛４−［４−（１−ビニル−アロキシカルボニル）−ブチル］−フェニル｝−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル）−フェニル］−ペンタン酸１−ビニル−アリルエステル（２）
５−（４−｛５’−［４−（４−カルボキシ−ブチル）フェニル］−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル｝−フェニル］−ペンタン酸（１．０５ｇ、２．０２ｍｍｏｌ）および１，４−ペンタジエン−３−オール（０．４２ｇ、５．０ｍｍｏｌ）をＮＭＰ（５２ｍｌ）に懸濁する。１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミドヒドロクロライド［ＥＤＣｌ］（０．９６ｇ、５．０ｍｍｏｌ）を加え、該混合物を５０℃に加熱し、１０分攪拌する。得られた溶液を室温で３日間攪拌する。混合物を、水（３００ｍｌ）に注入し、得られた沈殿物を濾過する。固体をＴＨＦ（３００ｍｌ）に溶解し、濾過およびシリカで乾燥搭載する。該シリカは乾燥シリカカラム上に搭載され、ガソリン／ジクロロメタン（４：１）で非着色生成物を除去するために溶離する。溶離液をジクロロメタンに変更し、着色したフラクションは、粗生成物を利用可能にするために収集される（１．０６ｇ）。一部（０．５ｇ）を逆相クロマトグラフィー（溶離液：アセトニトリル／ＴＨＦ  ９：１〜１：１の勾配）でさらに精製する。酢酸エチルからの最終的な再結晶化により、生成物が利用可能となった（０．１５ｇ）。
【化１８】
2007533659.tif 000019
【００６５】
例３：
化合物（３）は以下のように製造される：
【化１９】
2007533659.tif 000020
【００６６】
工程３．１：２−メチル−アクリル酸−６−［４−（５’−｛４−［６−（２−メチル−アクリルオキシ）−ヘキシルオキシ］−フェニル｝−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル）−フェノキシ］−ヘキシルエステル
２，５’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ビチオフェン（０．５ｇ、１．４３ｍｏｌ）、炭酸カリウム（０．５９ｇ、４．２９ｍｍｏｌ）、６−クロロヘキシルメタクリレート（０．８８ｇ、４．２９ｍｍｏｌ）およびヨウ化カリウム（０．７１ｇ、４．２９ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（７０ｍｌ）に溶解する。該混合物を、窒素下で７０℃で一晩攪拌する。冷却後、水（１００ｍｌ）を添加し、次いで酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出する。有機相を組み合わせ、乾燥し、減圧下で蒸発させる。シリカ上のカラムクロマトグラフィーにより、ガソリン／酢酸エチル（９：１〜７：３）で溶離して、黄色固体を得た。該固体は、酢酸エチルからの再結晶化により、黄色結晶（０．４３ｇ、４４％）となった。
【化２０】
2007533659.tif 000021
【００６７】
例４：
化合物（４）は以下のように製造される：
【化２１】
2007533659.tif 000022
【００６８】
工程４．１：
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０５ｇ）を、乾燥ＴＨＦ（３０ｍｌ）に５’、５’’−ジブロモ−［２，２’；５’、２’’］ターチオフェン（０．１０ｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を溶解した溶液に、窒素下で攪拌しながら添加する。２０分後、２−｛５−［６−（３−エチル−オキセタン−３−イルメトキシ）−ヘキシル］チオフェン−２−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン（０．２５ｇ、０．６０ｍｍｏｌ）および水（５ｍｌ）中の炭酸カリウム（０．１７ｇ、１．２３ｍｍｏｌ）溶液を添加する。得られた混合物を、１．５時間環流しながら加熱する。冷却後、水（１００ｍｌ）を添加し、沈殿物を濾過し、水およびジエチルエーテルで洗浄し、赤色固体を得た。該固体はトルエンから再結晶化により赤色結晶を提供する。
【化２２】
2007533659.tif 000023
【００６９】
例５：
化合物（５）は以下のように製造される：
【化２３】
2007533659.tif 000024
【００７０】
工程５．１：
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０１ｇ）を、乾燥ＴＨＦ（３０ｍｌ）に４、４’−ジブロモビフェニル（０．１２ｇ、０．３８ｍｍｏｌ）を溶解した溶液に、窒素下で攪拌しながら添加する。２０分後、２−｛５’−［６−（３−エチルオキセタン−３−イルメトキシ）−ヘキシル］チオフェン−２−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン（０．５０ｇ、１．２２ｍｍｏｌ）および水（５ｍｌ）中の炭酸カリウム（０．３５ｇ、２．５ｍｍｏｌ）溶液を添加する。得られた混合物を、１．５時間環流しながら加熱する。冷却後、水（５０ｍｌ）を添加する。沈殿物を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、黄色固体を得た。該固体は、トルエンから再結晶化により黄色結晶を提供する。
【化２４】
2007533659.tif 000025
【００７１】
例６
化合物（６）を以下のように製造する：
【化２５】
2007533659.tif 000026
【００７２】
工程６．１：５−（６−クロロヘキシル）−２，２’−ビチオフェン
無水ＴＨＦ（１５０ｍｌ）中の２，２’−ビチオフェン（１０．０ｇ、６０．２４ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、ｎ−ブチルリチウム（２．５Ｍヘキサン溶液、２０．０ｍｌ、５０．０ｍｍｏｌ）を、窒素下で−７８℃で滴加する。添加終了後、攪拌しながら混合物を室温まで２時間加温し、次いで１−クロロ−６−ヨードヘキサン（１４．５５ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）を添加する。得られた混合物を室温で一晩攪拌する。得られた反応物を飽和ＮＨ４Ｃｌ水でクエンチし、反応混合物を酢酸エチル（３×１００ｍｌ）で抽出する。組み合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油エーテルで溶離精製して、５−（６−クロロヘキシル）−２，２’−ビチオフェンを白色固体として得た（７．７３ｇ、５４％）。
【化２６】
2007533659.tif 000027
【００７３】
工程６．２：３−（６−［２，２’］−ビチオフェニル−５−イルヘキシルオキシメチル）−３−エチル−オキセタン
３−エチル−３−オキセタンメタノール（３．１０ｇ、２６．７２ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ（７０ｍｌ）中の水素化ナトリウム懸濁液（６０％鉱物油分散物、１．０７ｇ、２６．７２ｍｍｏｌ）に、窒素下０℃で攪拌しながら添加する。添加終了後、冷浴を除去し、混合物を２０分攪拌し、次いで５−（６−クロロヘキシル）−２，２’−ビチオフェン（７．６１ｇ、２６．７２ｍｍｏｌ）を添加する。得られた混合物を一晩攪拌し、水（１００ｍｌ）を添加し、混合物を酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出する。組み合わせた抽出物を水、ブラインで洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で蒸発させる。残渣をカラムクロマトグラフィーにより石油エーテル／酢酸エチル（１００：０〜９：１）で溶離精製して、３−（６−［２，２’］−ビチオフェニル−５−イル−ヘキシルオキシメチル）−３−エチル−オキセタンを茶色オイルとして得た（６．３４ｇ、６５％）。
【化２７】
2007533659.tif 000028
【００７４】
工程６．３：２−｛５’−［６−（３−エチル−オキセタン−３−イルメトキシ）ヘキシル］−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン
無水ＴＨＦ（１００ｍｌ）中の３−（６−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル−ヘキシルオキシメチル）−３−エチル−オキセタン（６．０ｇ、１６．４６ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中２．５Ｍ、７．０ｍｌ、１７．５０ｍｍｏｌ）を、窒素下−７８℃で滴加する。添加終了後、混合物を室温まで２時間攪拌しながら加温し、次いで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（３．２６ｇ、１７．５ｍｍｏｌ）を添加する。得られた混合物を一晩室温で攪拌する。反応物を飽和ＮＨ４Ｃｌ水でクエンチし、反応混合物を酢酸エチル（３×１００ｍｌ）で抽出する。組み合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥する。溶媒を減圧下で蒸発し、残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油エーテル／酢酸エチル（９：１〜４：１）でさらに溶離精製して、２−｛５’−［６−（３−エチル−オキセタン−３−イルメトキシ）ヘキシル］−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロランを青色オイルとして得た（４．５３ｇ、５６％）。
【化２８】
2007533659.tif 000029
【００７５】
工程６．４：
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０１ｇ）を、乾燥ＴＨＦ（３０ｍｌ）に１，４−ジブロモベンゼン（０．１２ｇ、０．５１ｍｍｏｌ）溶液に、窒素下で攪拌しながら添加する。２０分後、２−｛５’−［６−（３−エチル−オキセタン−３−イルメトキシ）−ヘキシル］−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン（０．７５ｇ、１．５３ｍｍｏｌ）および水（１０ｍｌ）中の炭酸カリウム（０．４２ｇ、３．０４ｍｍｏｌ）溶液を添加する。得られた混合物を、１．５時間環流しながら加熱する。冷却後、水（５０ｍｌ）を添加し、反応混合物を酢酸エチル（３×５０ｍｌ）で抽出し、組み合わせた抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をブフナー漏斗中のジエチルエーテルで洗浄し、黄色固体を得た。該固体は、トルエンから再結晶化により黄色結晶を提供する（０．２３ｇ、５６％）。
【化２９】
2007533659.tif 000030
【００７６】
例７
化合物（７）は以下のように製造される：
【化３０】
2007533659.tif 000031
【００７７】
工程７．１：３’−メチル−［２，２’，５’，２’’］ターチオフェン
無水ＴＨＦ（７０ｍｌ）中のＰｄ２（ｄｂａ）３（０．３０ｇ、０．３３ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、［（ｔ−Ｂｕ３）ＰＨ］ＢＦ４（０．３８ｇ、１．３２ｍｍｏｌ）を、窒素下攪拌しながら添加する。５分後、２，５−ジブロモ−３−メチルチオフェン（７．０ｇ、２７．３５ｍｍｏｌ）を導入し、混合物をさらに１０分攪拌し、次いでチオフェン−２−ボロン酸（８．４０ｇ、６５．６５ｍｍｏｌ）および水（２０ｍｌ）中のリン酸カリウム（１５ｇ）溶液を添加する。該混合物を３時間環流しながら加熱する。冷却後、水を加え、該混合物を酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出し、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥し、減圧下で蒸発する。残渣をカラムクロマトグラフィーにより石油エーテルで溶離精製して、茶色オイルを得た（６．０５ｇ、８４％）。
【化３１】
2007533659.tif 000032
【００７８】
工程７．２：５，５’’−ジブロモ−３’−メチル−［２，２’，５’，２’’］ターチオフェン
３’−メチル−［２，２’，５’，２’’］ターチオフェン（２．２０ｇ、８．３８ｍｍｏｌ）および酢酸（３０ｍｌ）中のＮ−ボロモスクシンイミド（２．９９ｇ、１６．８０ｍｍｏｌ）を１時間暗所で攪拌する。形成した沈殿物を濾過し、水で洗浄後、トルエンで再結晶化し、淡黄結晶を得た（２．２８ｇ、６５％）。
【化３２】
2007533659.tif 000033
【００７９】
工程７．３：
無水ＴＨＦ（２０ｍｌ）中の５，５’’−ジブロモ−３’−メチル−［２，２’，５’，２’’］ターチオフェン（０．１３ｇ、０．３１ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０５ｇ）を、窒素下で攪拌しながら添加する。１５分後、２−｛５−［６−（３−エチル−オキセタン−３−イルメトキシ）−ヘキシル］チオフェン−２−イル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン（０．３８ｇ、０．９３ｍｍｏｌ）および水（５ｍｌ）中の炭酸カリウム（０．５０ｇ、３．６２ｍｍｏｌ）溶液を添加する。該混合物を、１．５時間環流しながら加熱する。冷却後、水を添加し、該混合物を酢酸エチル（３×５０ｍｌ）で抽出する。抽出物を硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥し、減圧下で蒸発する。残渣をエーテル（２ｍｌ）に溶解し、０℃に冷却する。得られた結晶を濾過し、少量のエーテルを含む水で洗浄し、オレンジ色の生成物を得た（０．１６ｇ、６４％）。
【化３３】
2007533659.tif 000034
【００８０】
例８
化合物（８）は以下のように製造される：
【化３４】
2007533659.tif 000035
【００８１】
工程８．１：２−｛４−［６−（Ｔｅｒｔ−ブチル−ジメチルシラニルオキシ）ヘキシル］フェニル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン；
無水ＤＭＡ（３０ｍｌ）中の亜鉛粉末の懸濁物に、ヨウ素（０．５ｇ、２ｍｍｏｌ）を添加する。該混合物を、ヨウ素（Ｉ２）の赤色が消失するまで（約２分）攪拌し、次いで（６−ブロモヘキシルオキシ）−ｔｅｒｔ−ブチル−ジメチルシラン（１５．０ｇ、５０．７９ｍｍｏｌ）を添加し、該混合物を８５℃で４．５時間攪拌し、その後室温まで冷却して過剰量の亜鉛を処理する。無水ＴＨＦ（３０ｍｌ）を注入した別のフラスコに、２−（４−ヨードフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］−ジオキサボロラン（１５．０ｇ、４５．４６ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２（０．８５ｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を添加する。該混合物を１０分間で攪拌し、その後有機亜鉛試薬の溶液をフラスコ中にカニューレで移す。反応混合物を一晩（約１６時間）室温で攪拌する。飽和ＮＨ４Ｃｌ水溶液を添加し、該混合物を酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出する。抽出物を硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥し、減圧下で蒸発させる。残渣をカラムクロマトグラフィーにより石油／酢酸エチル（１０：０〜４：１）で溶離精製して、茶色オイルを得た（１３．８３ｇ、７３％）。
【化３５】
2007533659.tif 000036
【００８２】
工程８．２：５，５’−ビス−｛４−［６−（ｔｅｒｔ−ブチル−ジメチルシラニルオキシ）ヘキシル］フェニル｝−［２，２’］ビチオフェン；
無水ＴＨＦ（５０ｍｌ）中の５，５’−ジブロモ−［２，２’］ビチオフェン（０．６０ｇ、１．８５ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．１０ｇ）を、窒素下で攪拌しながら添加する。２０分後、２−｛４−［６−（ｔｅｒｔ−ブチル−ジメチルシラニルオキシ）ヘキシル］フェニル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン（２．３０ｇ、５．５０ｍｍｏｌ）および水（１０ｍｌ）中の炭酸カリウム（１．５０ｇ）溶液を添加する。該混合物を、２時間環流しながら加熱する。冷却後、水を添加し、該混合物を酢酸エチル（３×５０ｍｌ）で抽出する。抽出物を硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥し、減圧下で蒸発する。残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油エーテル／酢酸エチル（１０：０〜４：１）で溶離精製して、黄色固体を得た（０．８７ｇ、６４％）。
【化３６】
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【００８３】
工程８．３：２−メチルアクリル酸６−［４−（５’−｛４−［６−（２−メチルアクリロイルオキシ）ヘキシル］フェニル｝−［２，２’］ビチオフェニル−５−イル）フェニル］ヘキシルエステル；
ＴＨＦ（２０ｍｌ）中の５，５’−ビス−｛４−［６−（ｔｅｒｔ−ブチル−ジメチルシラニルオキシ）ヘキシル］フェニル｝−［２，２’］ビチオフェン（０．７０ｇ、０．９４ｍｍｏｌ）およびテトラブチルアンモニウムフルオリド（ＴＨＦ中１Ｍ、３．０ｍｌ、３．０ｍｍｏｌ）の混合物を、室温で１５時間攪拌する。沈殿物を濾過し、水およびジエチルエーテルで洗浄後、乾燥して黄色固体を得た（０．３０ｇ、６２％）。該固体をＮ−メチル−２−ピロリドン（２０ｍｌ）に溶解し、次いでメタクリロイルクロライド（０．２４ｇ、２．３０ｍｍｏｌ）を添加する。該溶液に、トリエチルアミン（０．２５ｇ、２．５０ｍｍｏｌ）を１０分にわたり滴加する。該反応混合物を室温で１６時間攪拌し、その後水を加える。混合物を酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出し、組み合わせた有機相ブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥する。溶媒を減圧下で除去する。残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油／酢酸エチル（１０：０〜４：１）で溶離精製して、黄色固体を得た。該固体は、酢酸エチルから再結晶化により黄色結晶となる（０．２１ｇ、５７％）。
【化３７】
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【００８４】
例（９）
化合物（９）を以下のようにして製造する：
【化３８】
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【００８５】
工程９．１：３−［６−（４−ブロモフェニル）ヘキシルオキシメチル］−３−エチルオキセタン
無水ＤＭＡ（２０ｍｌ）中の亜鉛粉末（１．８０ｇ、２７．５ｍｍｏｌ）の混合物に、ヨウ素（０．５ｇ、１．９７ｍｍｏｌ）を添加する。該混合物を、ヨウ素の赤色が消失するまで（約２分）攪拌し、次いで３−（６−ブロモヘキシルオキシメチル）−３−エチルオキセタン（５．０ｇ、１７．９ｍｍｏｌ）を添加し、該反応混合物を８５℃で４．５時間攪拌し、その後室温まで冷却する。無水ＴＨＦ（３０ｍｌ）を注入した別のフラスコに、１−ブロモ−４−ヨードベンゼン（７．０ｇ、２４．７４ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２（０．５５ｇ、０．６１ｍｍｏｌ）を添加する。該混合物を１０分間で攪拌し、その後上記の有機亜鉛試薬を導入する。反応混合物を一晩（約１６時間）室温で攪拌する。飽和ＮＨ４Ｃｌ水溶液を添加し、該混合物を酢酸エチル（３×７０ｍｌ）で抽出する。抽出物を硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥し、減圧下で蒸発させる。残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油／酢酸エチル（１０：０〜４：１）で溶離精製して、茶色オイルを得た（２．６ｇ、４１％）。
【化３９】
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【００８６】
工程９．２：２−｛４−［６−（（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ）ヘキシル］フェニル｝−４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン；
乾燥ＴＨＦ（２０ｍｌ）中の３−［６−（４−ブロモフェニル）ヘキシルオキシメチル］−３−エチル−オオキセタン（２．０ｇ、５．６３ｍｍｏｌ）の攪拌溶液に、ｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中２．５Ｍ、２．２５ｍｌ、５．６３ｍｍｏｌ）を、窒素下で−７８℃で攪拌しながら滴加する。添加終了後、混合物をさらに２０分攪拌し、次いで２−イソプイロピル−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（１．０５ｇ、５．６４ｍｍｏｌ）を添加する。得られた混合物を室温で一晩攪拌する。該反応を水でクエンチし、該反応混合物を酢酸エチル（３×５０ｍｌ）で抽出する。組み合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）で乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をシリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油エーテル／酢酸エチル（９：１〜７：３）で溶離精製して、茶色オイルを得た（１．６０ｇ、７１％）。
【化４０】
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【００８７】
工程９．３：
２０ｍｌのマイクロ波管に、５，５’−ジブロモ−ビチオフェン（０．２０ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０５ｇ、０．０４ｍｍｏｌ）、２−｛４−［６−（（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ）−ヘキシル］フェニル｝−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（０．７５ｇ、１．８６ｍｍｏｌ）、無水ＴＨＦ（７ｍｌ）およびテトラブチルアンモニウムヒドロキシド（２０％水溶液、２ｍｌ）を注入する。該管を密封し、マイクロ波反応器（Emrys Creator）中で１００℃で１分、１２０℃で１分および１４０℃で１５分加熱攪拌する。冷却後、混合物を水（１００ｍｌ）中に注入する。沈殿物を濾過し、水およびジエチルエーテルで洗浄し、青色固体を得た。該固体は、シリカ上のカラムクロマトグラフィーにより石油エーテル／酢酸エチル（９：１〜４：１）で溶離精製して、黄色固体を得た（０．２３ｇ、５２％）。
【化４１】
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【国際調査報告】
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