(57)【要約】  ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物は、有用な、用途の広い合成ツールを提供するためにスズ試薬で官能化することができる。一実施形態は、例えば、ＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つのＮＤＩ化合物を含む組成物を提供する。用途としては、ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＦＥＴ、及び検出デバイスなどの有機電子デバイスが挙げられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＤＩ化合物のナフタレンコアに結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む前記ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物。
【請求項２】
構造：
2014517820.tif 000032
（式中、
Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、フルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択されるか、またはＲ２、Ｒ３、及びＲ４の１つ以上は任意選択的にＳｎ（Ｒ５）３であり；
Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）
で表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ２、及びＲ４が独立して、水素、フルオロ及びシアノから選択され；
Ｒ３が独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基及びＳｎ（Ｒ５）３（式中、Ｒ５は先に定義された通りである）で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される、
請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
構造：
2014517820.tif 000033
（式中、
ｇ）Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
ｈ）Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；
ｉ）Ｒ５はアルキルまたはアリール基である）
で表されるモノ−スタンニルＮＤＩ化合物である、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
構造：
2014517820.tif 000034
（式中、
ｄ）Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
ｅ）Ｒ２及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；
ｆ）Ｒ５はアルキルまたはアリール基である）
で表されるビス−スタンニルＮＤＩ化合物である、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の少なくとも１つのナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物を含む組成物。
【請求項７】
少なくとも１つの第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物を少なくとも１つのスズ試薬と反応させて前記ＮＤＩ化合物の前記ナフタレンコアに結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つの第１ＮＤＩ反応生成物を形成する工程
を含む方法。
【請求項８】
前記スズ試薬が有機スズ試薬である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記スズ試薬が、ヘキサアルキルジスズ試薬、またはヘキサアリールジスズ試薬の１つ以上を含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スズ試剤がハロゲン化スズ試薬ではない、請求項７〜９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応工程で、たった一つのＮＤＩ前駆体化合物が前記少なくとも１つのスズ試薬と反応させられる、請求項７〜１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１ＮＤＩ反応生成物化合物が１つまたは２つのスタンニル置換基を含む、請求項７〜１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１ＮＤＩ反応生成物が構造：
2014517820.tif 000035
（式中、ＸはＨ、Ｒ３またはスタンニル置換基Ｓｎ（Ｒ５）３であり；式中、各Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は先に定義された通りである）
を含む、請求項７〜１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１ＮＤＩ反応生成物が次の構造：
2014517820.tif 000036
（式中、ＸはＨまたはＲ３である）；
及び
2014517820.tif 000037
（式中、ＸはＳｎ（Ｒ５）３である）
の混合物を含む、請求項７〜１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記反応工程が少なくとも１つの金属触媒の存在下で実施される、請求項７〜１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
クロマトグラフィーによる前記スタンニルＮＤＩ反応生成物の分離を更に含む請求項７〜１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項７〜１６の何れか一項に記載の方法であって、前記方法が、請求項１〜５の何れか一項の化合物または請求項６に記載の組成物の製造方法であり、そして前記方法が、
（ａ）構造：
2014517820.tif 000038
（式中ＬＧはハロゲンである）
で表されるモノマーナフタレンジイミド前駆体化合物を提供するかまたは得る工程と、
（ｂ）前記モノマーナフタレンジイミド前駆体化合物を、触媒の存在下で、構造（Ｒ５）３Ｓｎ−Ｓｎ（Ｒ５）３（式中、Ｒ５はアルキルまたはアリール基である）を有する化合物と反応させてナフタレンジイミド有機スズ化合物（式中、Ｒ１及びＲ１’は先に定義されており、
Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、フルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される）
の少なくとも幾つかを形成する工程と
を含む方法。
【請求項１８】
請求項１〜５の何れか一項に記載の有機スズ化合物のまたは請求項６に記載の組成物のまたは請求項１７に記載の方法によって製造された化合物若しくは組成物の使用であって、オリゴマーまたはポリマーを形成することである使用。
【請求項１９】
ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＦＥＴ、または検出デバイスでの半導体オリゴマーまたはポリマーとしての請求項１８に従って形成されたポリマーの前記オリゴマーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機エレクトロニクスは、例えば、進歩したトランジスタ、ディスプレイ、照明、光起電装置、及び検出デバイスなどの商業的開発のための重要な分野である。有機化合物及び材料の幅広い多様性は、有機エレクトロニクスに利点を提供する。有機エレクトロニクスのために利用可能な多目的に使える化学及び材料科学のほんの１つの例において、リレン（ｒｙｌｅｎｅ）の、特にナフタレン及びペリレンのテトラカルボン酸ジイミド誘導体（それぞれ、ＮＤＩ及びＰＤＩ）が、有機エレクトロニクスの分野で最も広く研究されたクラスの機能性材料の１つを表す。熱的、化学的、及び光化学的安定性並びにそれらの高い電子親和力及び電荷キャリア移動度は、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）及び有機光電池（ＯＰＶ）での用途向けにこれらの材料を魅力的なものにする。それらはまた、再びそれらの酸化還元電位のために、並びに相当するラジカルアニオンの安定性及び独特の吸収スペクトルのために、光誘起電子移動の過渡吸収研究に受容体として幅広く使用されてきた。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＩ及びＮＤＩのＮ，Ｎ’−置換基は、溶解度、凝集、及び固体の状態での分子間充填をコントロールするために用いることができるが、一般に単離分子の光学及び電子特性に最小限の影響を及ぼすにすぎない。対照的に、これらの化学種のコア置換は典型的には、酸化還元電位（ある場合には、空気安定なＯＦＥＴ運転が達成できる範囲内に電子親和力が収められることを可能にし）及びこれらの化学種の光学スペクトルにはるかにより多くの重大な影響を及ぼす。更に、コア置換は、共役オリゴマーまたはポリマー及び供与体または受容体官能化生成物などのより精緻な構造を構築する手段として用いることができる。
【０００３】
官能化ＮＤＩは、濃硫酸または発煙硫酸中でジブロモイソシアヌル酸（ＤＢＩ）でのナフタレン−１，４：５，８−テトラカルボン酸二無水物（ＮＤＡ）の選択的臭素化、引き続く還流酢酸中で選り抜きの第一級アミンでのイミド化によって最も効果的に得られる。ＮＤＡはまた、濃硫酸または発煙硫酸中でＢｒ２を使用して臭素化することができる。臭素化ＮＤＩは次に、アミノ、チオール若しくはアルコキシ置換誘導体を与えるための求核置換によるか、シアノ、フェニル、アルキニル及びチエニル官能化生成物を生成するためのパラジウム触媒カップリング反応によるかのどちらかによる更なる官能化用の中間体として役立つことができる。しかし、パラジウム触媒法によって得ることができる共役化学種の範囲は、適切な候補カップリング・パートナーの入手可能性によって決定される。特に、スタナンなどの金属化試薬は、電子不足（受容体）構成単位のために得るのが困難であり得る。
【０００４】
更に、あらゆる種類のＮＤＩ誘導化合物のために有用である、モノ臭素化ＮＤＩは一般に、臭素化試薬の当量を巧みに操作することによって及び／または反応条件を巧みに操作することによって得ることができるにすぎず；しかし、非臭素化、モノ臭素化、及びジ臭素化の混合物を分離するのは困難であり、それは、大規模生産を実現困難にする。
【０００５】
従って、モノ−及びジ−金属化ＮＤＩ化学種は両方とも、受容体基がＮＤＩコアに直接結合している新タイプの共役ＮＤＩ誘導体のための貴重な構成単位であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載される実施形態は、組成物及び化合物、並びに製造方法、使用方法、これらの組成物及び化合物を含むインク、及びデバイスを含む。
【０００７】
一実施形態は、ＮＤＩ化合物のナフタレンコアに結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含むナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物を提供する。
【０００８】
別の実施形態は、構造：
2014517820.tif 000002
（式中、
Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；
Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、フルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択されるか、またはＲ２、Ｒ３、及びＲ４の１つ以上は任意選択的にＳｎ（Ｒ５）３であり；
Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）
で表される化合物を提供する。
【０００９】
別の実施形態においては、Ｒ２、及びＲ４は独立して、水素、フルオロ及びシアノから選択され；Ｒ３は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基及びＳｎ（Ｒ５）３（式中、Ｒ５は先に定義された通りである）から選択される。
【００１０】
別の実施形態は、構造：
2014517820.tif 000003
（式中、
ａ）Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
ｂ）Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；
ｃ）Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）
で表されるモノ−スタンニルＮＤＩ化合物である化合物を提供する。
【００１１】
別の実施形態は、本明細書に記載されるような、しかし構造：
2014517820.tif 000004
（式中、
ｄ）Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
ｅ）Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；
ｆ）Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）
で表される１つ以上のモノ−スタンニルＮＤＩ化合物を排除する化合物を提供する。
【００１２】
別の実施形態は、構造：
2014517820.tif 000005
（式中、
ａ）Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され、
ｂ）Ｒ２及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；
ｃ）Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）
で表されるビス−スタンニルＮＤＩ化合物である化合物を提供する。
【００１３】
別の実施形態は、本明細書に記載される様々な実施形態に定義されるような少なくとも１つのナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物を含む組成物を提供する。
【００１４】
方法についての実施形態は、少なくとも１つの第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物を少なくとも１つのスズ試薬と反応させてＮＤＩ化合物のナフタレンコアに結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つの第１ＮＤＩ反応生成物化合物を形成する工程を含む方法を含む。
【００１５】
一実施形態においては、スズ試薬は有機スズ試薬である。
【００１６】
別の実施形態においては、スズ試薬は、ヘキサアルキルジスズ試薬、またはヘキサアリールジスズ試薬の１つ以上を含む。
【００１７】
別の実施形態においては、スズ試薬はハロゲン化スズ試薬ではない。
【００１８】
別の実施形態においては、反応工程で、たった一つのＮＤＩ前駆体化合物が少なくとも１つのスズ試薬と反応させられる。
【００１９】
別の実施形態においては、第１ＮＤＩ反応生成物化合物は、１つまたは２つのスタンニル置換基を含む。
【００２０】
別の実施形態においては、第１ＮＤＩ反応生成物は、構造：
2014517820.tif 000006
（式中、Ｘは、Ｈ、Ｒ３またはスタンニル置換基Ｓｎ（Ｒ５）３であり；式中、各Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、先に定義された通りである）
を含む。
【００２１】
別の実施形態においては、第１ＮＤＩ反応生成物は、次の構造：
2014517820.tif 000007
（式中、Ｘは、ＨまたはＲ３である）
及び
2014517820.tif 000008
（式中、ＸはＳｎ（Ｒ５）３である）
の混合物を含む。
【００２２】
別の実施形態においては、反応工程は、少なくとも１つの金属触媒の存在下で実施される。
【００２３】
別の実施形態は、クロマトグラフィーによるスタンニルＮＤＩ反応生成物の分離を更に含む。
【００２４】
別の実施形態は、本明細書に記載されるような化合物または本明細書に記載されるようの組成物の製造方法を提供し、前記方法は、
（ａ）構造：
2014517820.tif 000009
（式中ＬＧはハロゲンである）
で表されるモノマーナフタレンジイミド前駆体化合物を提供するかまたは得る工程と；
（ｂ）モノマーナフタレンジイミド前駆体化合物を、触媒の存在下で、構造（Ｒ５）３Ｓｎ−Ｓｎ（Ｒ５）３（式中、Ｒ５はアルキルまたはアリール基である）を有する化合物と反応させてナフタレンジイミド有機スズ化合物（式中、Ｒ１及びＲ１’は先に定義されており、
Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、フルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される）
の少なくとも幾つかを形成する工程と
を含む。
【００２５】
別の実施形態は、本明細書に記載されるような有機スズ化合物のまたは本明細書に記載されるような組成物のまたは本明細書に記載される方法によって製造された化合物若しくは組成物の使用であって、オリゴマーまたはポリマーを形成することである使用を提供する。
【００２６】
別の実施形態は、例えば、ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＦＥＴ、または検出デバイスなどの、有機電子デバイスでの半導体オリゴマーまたはポリマーとしての本明細書に記載されるように形成されたオリゴマーまたはポリマーの使用である。
【００２７】
一実施形態は、ＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つのナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物を含む組成物であって、一実施形態においては、この化合物が１つのスタンニル置換基を有する組成物を提供する。別の実施形態においては、この化合物は２つのスタンニル置換基を有する。
【００２８】
一実施形態においては、スタンニル置換基は、−ＳｎＲ’３（式中、Ｒ’基は独立してアルキルまたはアリールである）である。
【００２９】
一実施形態においては、ＮＤＩ化合物は、少なくとも１つのＮＤＩ部分を含む。別の実施形態においては、ＮＤＩ化合物は、少なくとも２つのＮＤＩ部分を含む。
【００３０】
一実施形態においては、この化合物の分子量は約２，０００ｇ／モル以下である。別の実施形態においては、この化合物の分子量は約１，０００ｇ／モル以下である。別の実施形態においては、この化合物の分子量は約７５０ｇ／モル以下である。
【００３１】
一実施形態は、構造：
2014517820.tif 000010
（式中、Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択されるか、またはＲ２、Ｒ３、及びＲ４の１つ以上は任意選択的にＳｎ（Ｒ５）３であり；Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）を有するナフタレンジイミド有機スズ化合物を提供する。
【００３２】
一実施形態においては、Ｒ１及びＲ１’は独立して、Ｃ１〜Ｃ３０のノルマル若しくは分岐アルキルまたはフルオロアルキル基である。別の実施形態においては、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される。別の実施形態においては、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、フルオロ及びシアノから選択される。別の実施形態においては、Ｒ５はＣ１〜Ｃ１２アルキル基である。
【００３３】
別の実施形態は、式（Ｉ’）：
2014517820.tif 000011
（式中、Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される）を有するナフタレンジイミド有機スズ化合物を提供する。
【００３４】
別の実施形態は、構造（ＩＩ）：
2014517820.tif 000012
（式中、ＸはＨまたはスタンニル置換基であり；式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）を有するナフタレンジイミド有機スズ化合物を提供する。一実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキル部分であり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００３５】
別の実施形態は、構造（ＩＩＩ）：
2014517820.tif 000013
（式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）を有するナフタレンジイミド有機スズ化合物を提供する。一実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキル部分であり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００３６】
別の実施形態は、構造（ＩＶ）：
2014517820.tif 000014
（式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）を有するナフタレンジイミド有機スズ化合物を提供する。一実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキル部分であり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００３７】
別の実施形態は、
（ａ）構造（Ｖ）：
2014517820.tif 000015
（式中、Ｒ１、Ｒ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；ＬＧはハロゲンである）を有するモノマーナフタレンジイミド化合物を提供するかまたは得る工程と；
（ｂ）このモノマーナフタレンジイミド化合物を、触媒の存在下で、構造（Ｒ７）３Ｓｎ−Ｓｎ（Ｒ７）３（式中、Ｒ７はアルキルまたはアリール基である）を有する化合物と反応させてナフタレンジイミド有機スズ化合物の少なくとも幾らかを形成する工程とを含む、これらの実施形態の化合物の製造方法を提供する。別の実施形態においては、工程（ａ）のモノマーナフタレンジイミド化合物のＲ３はまたＬＧである。
【００３８】
別の実施形態は、少なくとも１つの第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物を少なくとも１つのスズ試薬と反応させてＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つの第１ＮＤＩ化合物を形成する工程を含む方法を提供する。
【００３９】
別の実施形態は、スズ試薬が有機スズ試薬であることを提供する。一実施形態においては、スズ試薬はジスズ試薬である。一実施形態においては、スズ試薬はアルキルスズ試薬である。一実施形態においては、スズ試薬はヘキサブチルジスズ試薬である。一実施形態においては、スズ試薬は、ハロゲン化スズ試薬ではない。
【００４０】
一実施形態においては、反応工程で、１つのＮＤＩ前駆体化合物だけが少なくとも１つのスズ試薬と反応させられる。
【００４１】
一実施形態においては、反応工程で、２つの異なるＮＤＩ前駆体化合物の混合物が、少なくとも１つの第１ＮＤＩ反応生成物化合物及びまた少なくとも１つの第２の異なるＮＤＩ反応生成物化合物を形成するために少なくとも１つのスズ試薬と反応させられ、ここで、第１及び第２ＮＤＩ反応生成物化合物のそれぞれは、第１及び第２ＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む。
【００４２】
一実施形態においては、第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物は、ゼロ、１つ、または２つのハロゲン部分を有する。一実施形態においては、第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物は１つまたは２つのハロゲン部分を有する。
【００４３】
一実施形態においては、第１ＮＤＩ反応生成物化合物は１つのスタンニル置換基を含み、第２ＮＤＩ反応生成物化合物は２つのスタンニル置換基を含む。
【００４４】
一実施形態においては、反応工程は、第１及び第２の異なるＮＤＩ反応生成物化合物の混合物を生成し、この混合物は、第１及び第２ＮＤＩ反応生成物化合物を分離するために分離手順にかけられる。
【００４５】
一実施形態においては、第１ＮＤＩ化合物は、式（Ｉ）〜（ＩＶ）から選択される化合物で表される。
【００４６】
一実施形態においては、反応工程は、少なくとも１つの金属触媒の存在下で実施される。一実施形態においては、反応工程は、少なくとも１つのパラジウム触媒の存在下で実施される。一実施形態においては、第１ＮＤＩ反応生成物化合物は、約２，０００以下の分子量を有する。
【００４７】
出願人らは、ＮＤＩ化合物のナフタレンコアに結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含むナフタレンジイミド有機スズ化合物を製造するための簡単な、かつ、効率的な方法を予想外にも発見した。それらを製造するための本出願人らの新規方法を考慮して合成中間体として今予想外にも利用可能な、ナフタレンジイミド有機スズ化合物は、ヘテロアリール二臭化物または二ヨウ化物などの、多種多様な電子吸引性のｈＡｒ複素環の官能化前駆体と容易に結合して新規の、これまで知られていなかったＮＤＩ−ｈＡｒ−ＮＤＩオリゴマー（式中、ｈＡｒは電子吸引性の複素環である）を与えることができる。そのような化合物は、予想外にも優れた機能の及び周囲安定な電子輸送半導体を提供することができる。
【００４８】
少なくとも１つの実施形態の少なくとも１つの利点は、多種多様な新規化合物及び材料を製造できるかまたは、あるいは、既存の化合物及び材料を本明細書で具現化されるＮＤＩ−有機スズ化合物からより容易に製造できることである。特に、少なくとも１つの実施形態については、重要なＳｔｉｌｌｅカップリング反応は、ＮＤＩシステムが製造できる有機化合物及び材料の多様性を拡大するためにより広大に用いられ得る。これは、それが他の構成部品とうまく機能できるように特定の用途向けに、化合物または材料のイオン化ポテンシャル、酸化ポテンシャル、電子親和力、還元ポテンシャル、光吸収、及び蛍光などの特性を「調整する」ことを可能にする。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
序論
本明細書に引用されるすべての参考文献は、それらの全体を参照により援用される。
【００５０】
Ｐｏｌａｎｄｅｒらに付与される２０１１年４月１５日出願の優先権出願米国仮特許出願第６１／４７５，８８８号明細書は、ＮＤＩ−Ｓｎ化合物及びＮＤＩ−Ｓｎ化合物の製造方法を含めてその全体を参照により本明細書によって援用される。図を含めて、アリール及びヘテロアリール構造体及び実施例もまた援用される。この出願はまた、現在特許請求される本発明と関連する利点及び長年の切実なニーズに関するより多くの背景情報を提供する。本明細書に記載される幾つかの実施形態においては、優先権出願第６１／４７５，８８８仮特許出願に記載されているＮＤＩ−Ｓｎ化合物及びそれの製造方法は排除される。
【００５１】
２０１１年１２月２２日出願の優先権出願米国仮特許出願第６１／５７９，６０８号明細書及び２０１２年１月２７日出願の優先権出願米国仮特許出願第６１／５９１，７６７号明細書はまた、それらの全体を参照により援用される。
【００５２】
Ｌａｕｒｅｎ  Ｐｏｌａｎｄｅｒによる博士論文、２０１１年、「Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈａｒｇｅ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｏｌｉｇｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ  ａｎｄ  Ｎａｐｔｈａｌｅｎｅ  Ｄｉｉｍｉｄｅ：Ｔｏｗａｒｄｓ  Ａｍｂｉｐｏｌａｒ  ａｎｄ  ｎ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ」は、現在特許請求される本発明に関する追加の情報を提供する。
【００５３】
化合物を製造するのに本明細書において適切であるとして用いることができる重要な合成方法は、Ｍａｒｃｈ’ｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，６ｔｈ  Ｅｄ．，２００７年に一般的に記載されている。
【００５４】
本明細書で用いるところでは、「ハロ」または「ハロゲン」または「ハライド」さえもがフルオロ、クロロ、ブロモ及びヨードを意味することができる。
【００５５】
本明細書で用いるところでは、「アルキル」は、直鎖、分岐、または環状の飽和炭化水素基を意味することができる。アルキル基の例としては、メチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、プロピル（例えば、ｎ−プロピル及びイソ−プロピル）、ブチル（例えば、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、第二ブチル、第三ブチル）、ペンチル基（例えば、ｎ−ペンチル、イソ−ペンチル、ネオペンチル）などが挙げられる。様々な実施形態において、アルキル基は、１〜３０個の炭素原子、例えば、１〜２０個の炭素原子を有することができる（即ち、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基）。幾つかの実施形態においては、アルキル基は、１〜６個の炭素原子を有することができ、「低級アルキル基」と言うことができる。低級アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル（例えば、ｎ−プロピル及びイソ−プロピル）、並びにブチル基（例えば、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、第二ブチル、第三ブチル）が挙げられる。幾つかの実施形態においては、アルキル基は、１〜５のＲ１基で置換されることができ、Ｒ１は本明細書に定義される通りである。
【００５６】
本明細書で用いるところでは、「ハロアルキル」は、１つ以上のハロゲン置換基を有するアルキル基を意味することができる。様々な実施形態において、ハロアルキル基は、１〜２０個の炭素原子、例えば、１〜１０個の炭素原子を有することができる（即ち、Ｃ１〜Ｃ１０ハロアルキル基）。ハロアルキル基の例としては、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＣＣｌ３、ＣＨＣｌ２、ＣＨ２Ｃｌ、Ｃ２Ｃｌ５などが挙げられる。パーハロアルキル基、即ち、水素原子のすべてがハロゲン原子で置き換わっているアルキル基（例えば、ＣＦ３及びＣ２Ｆ５などのパーフルオロアルキル基）は、「ハロアルキル」の定義内に含まれる。
【００５７】
本明細書で用いるところでは、「アルコキシ」は、−Ｏ−アルキル基を意味することができる。アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ（例えば、ｎ−プロポキシ及びイソプロポキシ）、ｔ−ブトキシ基などが挙げられるが、それらに限定されない。−Ｏ−アルキル基中のアルキル基は、１〜５つのＲ１基で置換することができ、Ｒ１は本明細書に定義される通りである。
【００５８】
本明細書で用いるところでは、「ヘテロ原子」は、炭素または水素以外のあらゆる元素の原子を意味することができ、例えば、窒素、酸素、ケイ素、硫黄、リン、及びセレンを含む。
【００５９】
本明細書で用いるところでは、「ヘテロアリール」は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、ケイ素（Ｓｉ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも１個の環ヘテロ原子を含有する芳香族単環式環システム、または環システム中に存在する環の少なくとも１つが芳香族であり、少なくとも１個の環ヘテロ原子を含有する多環式環システムを意味することができる。ヘテロアリール基は、全体として、例えば、５〜１６個の環原子を有し、１〜５個の環ヘテロ原子を含有することができる（即ち、５〜１６員環ヘテロアリール基）。幾つかの実施形態においては、ヘテロアリール基は、１つ以上の末端Ｒ１基で置換されることができ、ここで、Ｒ１は本明細書に定義される通りである。本明細書に記載される置換及び非置換ヘテロアリール基は両方とも、Ｒ１置換基を含めて、１〜３０、または１〜２０個の炭素原子を含むことができる。
【００６０】
本明細書で用いるところでは、「アリール」は、当該技術分野において公知であるように、共役及び非局在化を提供することができ、縮合することができ、そして任意選択的に置換されることができる幅広く多様な不飽和環状基を意味することができる。例えば、炭素数がＣ６〜Ｃ４０またはＣ６〜Ｃ３０のアリール基を使用することができる。
【００６１】
ＮＤＩ−Ｓｎ組成物
一実施形態は、例えば、ＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つのナフタレンジイミド（ＮＤＩ）化合物を含む組成物を提供する。
【００６２】
「ナフタレンジイミド」または「ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド」（ＮＤＩ）化合物、誘導体、及び材料は、当該技術分野において公知である。例えば、米国特許出願公開第２０１１／０２６９９６７号明細書；同第２０１１／０２６９９６６号明細書；同第２０１１／０２６９２６５号明細書；同第２０１１／０２６６５２９号明細書；同第２０１１／０２６６５２３号明細書；同第２０１１／０１８３４６２号明細書；同第２０１１／０１８０７８４号明細書；同第２０１１／０１２０５５８号明細書；同第２０１１／００７９７７３号明細書；同第２０１０／０３２６５２７号明細書；及び同第２００８／００２１２２０号明細書を参照されたい。他の例は、例えば、Ｈｕら，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１年，２３，１２０４−１２１５（「ｃｏｒｅ−ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ  ｄｉｉｍｉｄｅｓ（コア拡大ナフタレンジイミド）」）；Ｗｅｉら，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，２００９年，２１０，７６９−７７５（「ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ  ｂｉｓｉｍｉｄｅｓ  ｏｒ  ＮＢＩ（ナフタレンビスイミド）またはＮＢＩ）；Ｊｏｎｅｓら，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００７年，１９，１１，２７０３−２７０５；及びＤｕｒｂａｎら，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１０年，４３，６３４８−６３５２；Ｇｕｏら，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００８年，１０，２３，５３３３−５３３６（「ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ  ｂｉｓｉｍｉｄｅｓ（ナフタレンビスイミド）」）；Ｒｏｅｇｅｒら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００７年，７２，８０７０−８０７５；Ｔｈａｌａｋｅｒら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００６年，７１，８０９８−８１０５；Ｏｈら，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１０年，２０，２１４８−２１５６；Ｓｕｒａｒｕら，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，２００９年，１１，１８４１−１８４５；Ｐｏｌａｎｄｅｒら，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１年，２３，３４０８−３４１０；Ｙａｎら，Ｎａｔｕｒｅ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ５，２００９年，４５７，６７９−６８６；Ｃｈｏｐｉｎら，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２００７年，４１３９−４１４６；Ｂｈｏｓａｌｅら，Ｎｅｗ  Ｊ．Ｃｈｅｍ．，２００９年，３３，２４０９−２４１３；並びにＣｈｅｎら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００９年，１３１，８−９に見いだすことができる。本出願においては、「ＮＤＩ」及び「ＮＢＩ」は同等と見なされる。コアＮＤＩ構造は、１，４：５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドと呼ぶことができる。
【００６３】
ＮＤＩ構造の一表現は、次の通りであり、コアナフタレン基と２つのイミド基とを示す：
2014517820.tif 000016
【００６４】
本明細書においては、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及び／またはＲ４の少なくとも１つは、官能化されて、スズ原子がナフタレンコアに直接に共有結合で結合しているスズ（またはスタンニル）基であることができる。イミドに結合した２つの基、Ｒ５及びＲ６の同一性は、互いに独立して、化合物が合成できる限りは特に限定されない。一実施形態においては、Ｒ５及びＲ６基は同じ基である。イミドに結合したＲ５及びＲ６は、広範囲の有機基であり得る。Ｒ５及びＲ６基の一例は、ｎ−アルキルまたは分岐アルキルなどの、例えば、ヘキシルなどの、アルキル。環状アルキル構造をまた使用することができる。Ｒ５及びＲ６基は、例えば、ハライド、シアノ、アルキル、及び／またはアルコキシなどの基で任意選択的に置換されることができる。
【００６５】
ＮＤＩ化合物は、例えば、ナフタリン酸無水物（ＮＤＡ）などの前駆体化合物から製造することができる。
【００６６】
ＮＤＩ中のナフタレン部分は、ナフタレン部分を含む炭素環芳香環の１つまたは両方に置換されることができる。４つの置換部位が、ＮＤＩの２、３、６、及び７位で可能であり、だから１つ、２つ、３つ、または４つの置換基が存在することができる。更に、ＮＤＩ中のイミド基の１つまたは両方の窒素はまた、置換されることができる。置換は、溶解度を高めることができる。
【００６７】
ＮＤＩ中のナフタレン部分は、少なくとも１つのスタンニル置換基でナフタレン部分を含む炭素環芳香環の１つまたは両方に置換されることができる。スタンニル置換基は、−ＳｎＲ’３で表すことができる。例えば、化合物は１つのスタンニル置換基を有することができるか、またはそれは２つのスタンニル置換基を有することができる。
【００６８】
一実施形態においては、ＮＤＩ化合物は少なくとも１つのＮＤＩ部分を含むが、別の実施形態においては、ＮＤＩ化合物は、少なくとも２つのＮＤＩ部分、または少なくとも３つのＮＤＩ部分を含む。それ故に、例えば、ＮＤＩのオリゴマーは、１つ以上のスタンニル部分で誘導することができる。
【００６９】
一実施形態においては、ＮＤＩ−Ｓｎ化合物の分子量は、約２，０００ｇ／モル以下、または約１，０００ｇ／モル以下、または約７５０ｇ／モル以下である。
【００７０】
一実施形態においては、本出願人らは、構造（Ｉ）：
2014517820.tif 000017
（式中、Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択されるか、またはＲ２、Ｒ３、及びＲ４の１つ以上は任意選択的にＳｎ（Ｒ５）３であり；Ｒ５は、アルキルまたはアリール基である）で表されるナフタレンジイミド有機スズ化合物（ＮＤＩ−スズ化合物）を製造するための容易な、かつ、実用的な方法を予想外にも発見した。一実施形態においては、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される。別の実施形態においては、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、フルオロ及びシアノから選択される。別の実施形態においては、Ｒ５はＣ１〜Ｃ１２アルキル基である。
【００７１】
別の実施形態においては、ＮＤＩ−スズ化合物は、構造（Ｉ’）：
2014517820.tif 000018
（式中、Ｒ１及びＲ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択される）
で表される。
【００７２】
そのような新規ＮＤＩ−有機スズ化合物は、新規ＮＤＩ−ｈＡｒオリゴマー（式中、ｈＡｒは電子吸引性ヘテロアリール基である）を製造するための周知のパラジウム触媒カップリング反応において「求核的」成分として非常に有用である。電子吸引性ＰＤＩ臭化物と電子に富む、求核性有機スズｈＡｒ前駆体化合物とをカップリングさせることによって電子に富むｈＡｒ基に結合したＰＤＩオリゴマーを製造するための２、３の例が当該技術分野において存在する（例えば、国際公開第２００９／１４４２０５号パンフレット及び国際公開第２００９／１４４３０２号パンフレットを参照されたい）。しかし、そのようなカップリング反応は典型的には、電子吸引性のｈＡｒ基が用いられる場合には失敗する。出発ＮＤＩ有機スズ化合物は、電子吸引性ｈＡｒ置換基でのＮＤＩ−ｈＡｒ−ＮＤＩ化合物の合成のための「逆」カップリング法を可能にするように、（出願人らが知る限りでは）以前にはまったく報告されていない。
【００７３】
新規ＮＤＩ−有機スズ前駆体化合物の合成方法の出願人らの予想外の発見（更に本明細書に記載される）は、電子吸引性ｈＡｒヘテロアリール橋架け基を有するＮＤＩ−ｈＡｒ−ＮＤＩオリゴマー、求核攻撃のより低いＬＵＭＯのクラスのＮＤＩオリゴマー化合物の合成のための「逆」カップリング反応の使用を可能にする（求核攻撃の低いＬＵＭＯは、当該技術分野においては空気及び水安定性の向上と関連付けられている）。更に、他の有用な化合物は、１つ以上のＳｔｉｌｌｉｅ反応などの、公知の反応だけれども、本明細書で具現化されるＮＤＩ有機スズ化合物をカップリングさせることによって合成することができる。
【００７４】
幾つかの実施形態においては、Ｒ１及びＲ１’は独立して、Ｃ１−Ｃ３０のノルマル若しくは分岐アルキルまたはフルオロアルキル基である。幾つかの実施形態においては、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、フルオロ及びシアノから選択される。多くの実施形態においては、Ｒ５はＣ１〜Ｃ１２アルキル基である。
【００７５】
ＮＤＩ化合物は、本明細書において好ましい実施形態であるが、ＰＤＩ及び関連ペリレン化合物などの高次リレン化合物もまた、スズ置換基で官能化し、例えば、有機電子デバイスでの使用のための追加の化合物を形成するために反応させることができる。リレン化合物及び部分は当該技術分野において公知である。例えば、Ｚｈａｎら，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１年，２３，２６８−２８４を参照されたい。ＮＤＩ及びＰＤＩに加えて、他の公知のリレン化合物としては、例えば、ＴＤＩ、ＱＤＩ、５ＤＩ、及びＨＤＩが挙げられる。
【００７６】
一実施形態においては、ＮＤＩ化合物は、構造（ＩＩ）：
2014517820.tif 000019
（式中、ＸはＨまたはスタンニル置換基であり；式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）
で表される。別の実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキル部分であり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００７７】
別の実施形態においては、化合物は、構造（ＩＩＩ）：
2014517820.tif 000020
（式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）
で表される。別の実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキルであり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００７８】
別の実施形態においては、化合物は、構造（ＩＶ）：
2014517820.tif 000021
（式中、各Ｒは独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基であり；そして式中、Ｒ’部分のそれぞれは独立してアルキルまたはアリール部分である）
で表される。別の実施形態においては、各Ｒは独立して、任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０アルキルであり、Ｒ’部分のそれぞれは独立してＣ１〜Ｃ２０アルキル部分である。
【００７９】
ＮＤＩ−Ｓｎ化合物の製造方法
上記の化合物の製造方法がまた本明細書に記載される。例えば、別の実施形態は、少なくとも１つの第１ナフタレンジイミド（ＮＤＩ）前駆体化合物を少なくとも１つのスズ試薬を反応させてＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む少なくとも１つの第１ＮＤＩ化合物を形成する工程を含む方法を提供する。前駆体化合物は、以下に更に記載される。
【００８０】
スズ試薬及び有機スズ試薬は、当該技術分野において公知である。例えば、スズ試薬は、アルキルスズまたはアリールスズ試薬、好ましくはアルキルスズ試薬であり得る。スズ試薬は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶなどの、上記のＮＤＩ化合物中のスズ部分を提供することができる。スズ試薬は、例えば、Ｒ’３Ｓｎ−ＳｎＲ’３（式中、Ｒ’は独立してアルキルまたはアリール、好ましくはアルキルである）などの分子（「ジスズ」化合物）当たり２個のスズ原子を含むことができる。一実施形態においては、Ｒ’アルキル基は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択される。Ｒ’アルキル基は、例えば、メチルまたはブチル（ｎ−ブチルなど）などの、例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基であり得る。一例では、スズ試薬はヘキサブチルジスズ試薬である。
【００８１】
一実施形態においては、スズ試薬はハロゲンスズ試薬ではない。例えば、Ｘ−ＳｎＲ’３（式中、Ｘはハロゲンである）で表すことができるスズ試薬は公知である。しかし、そのような試薬は排除され得る。
【００８２】
一実施形態については、反応工程で、たった一つのＮＤＩ前駆体化合物が少なくとも１つのスズ試薬と反応させられる。
【００８３】
しかし、異なるＮＤＩ前駆体化合物の混合物をスズ試薬との反応にかけることができ、混合物のこの使用は、重要な利点を提供することができる。別の実施形態においては、反応工程で、２つの異なるＮＤＩ前駆体化合物の混合物は、少なくとも１つの第１ＮＤＩ反応生成物化合物及びまた少なくとも１つの第２の異なるＮＤＩ反応生成物化合物を形成するために少なくとも１つのスズ試薬と反応させられ、ここで、第１及び第２ＮＤＩ化合物のそれぞれは、第１及び第２ＮＤＩ化合物のナフタレン部分に結合した少なくとも１つのスタンニル置換基を含む。
【００８４】
一実施形態においては、例えば、第１ＮＤＩ化合物は１つのスタンニル置換基を含み、第２ＮＤＩ化合物は２つのスタンニル置換基を含む。
【００８５】
一実施形態においては、反応工程は、第１及び第２の異なるＮＤＩ反応生成物化合物の混合物を生成し、この混合物は、第１及び第２ＮＤＩ反応生成物化合物を分離するために分離手順（例えば、クロマトグラフィー）にかけられる。
【００８６】
上に記載されたように、これらの反応において、第１ＮＤＩ化合物は、式（Ｉ）〜（ＩＶ）の化合物で表すことができる。
【００８７】
更に、下のスキームＡは、ＮＤＡ前駆体から出発する合成方法を例示する。
スキームＡ
2014517820.tif 000022
【００８８】
スキームＡにおいて、３つの矢印は、所望のターゲットを形成するために必要とされる反応工程：（ｉ）ナフタレンコアへのスズ置換基の導入を可能にするための化合物Ａ中のナフタレンフェニル環の１つまたは両方のハロゲン化、（ｉｉ）化合物Ａ（ＮＤＡ）中の２つの酸無水物部分のイミドへの変換、及び（ｉｉｉ）フェニル環へのスズ部分の導入（（ｉ）で導入されたハロゲンまたは複数ハロゲンの置換）を、概略的に、示すことができる。単一の前駆体化合物Ａから出発して、２つのスズ反応生成物、Ｂ及びＣが混合物として生成し、次に、下で、実施例に例示されるようにクロマトグラフィーなどの、当該技術分野において公知の方法によって分離され得る。スキームＡにおいて、Ｂ及びＣ中のイミドＲ及びスズＲ’基は、互いに独立して、上に記載された通りであり得る。精製工程は、工程（ｉｉｉ）の後だけを含めて、３つの工程（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）の何れかまたはそれぞれの後に実施することができる。化合物Ｂ及びＣは、式（Ｉ）〜（ＩＶ）に記載されるように更に置換することができ、化合物Ａは，幾つかの場合には、相当する置換を含有することができる。
【００８９】
追加の実施形態においては、ＮＤＩ−有機スズ化合物は、（ａ）脱離基ＬＧで置換された、そして構造（Ｖ）：
2014517820.tif 000023
（式中、Ｒ１、Ｒ１’は独立して、１つ以上のハライド、シアノ、アルキル、またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたＣ１〜Ｃ３０のノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、またはアルキル−ヘテロアリール基から選択され；Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は独立して、水素、ハライド、または１つ以上のフルオロ、シアノ、アルキル、アルコキシ基で任意選択的に置換された、シアノ、ノルマル、分岐、若しくは環状アルキル、パーフルオロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキル−アリール、及びアルキル−ヘテロアリール基から独立して選択されるＣ１〜Ｃ３０有機基から選択され；ＬＧは、ＢｒまたはＩなどの、ハロゲンである）で表されるモノマーナフタレンジイミド化合物を提供するかまたは得る工程と；（ｂ）このモノマーナフタレンジイミド化合物を、触媒（Ｓｔｉｌｌｅカップリング触媒などの、典型的には可溶性パラジウム化合物、例えば、Ｐｄ２（ｄｂａ）３及びＰ（ｏ−ｔｏｌ）３配位子）の存在下で、構造（Ｒ５）３Ｓｎ−Ｓｎ（Ｒ５）３（式中、Ｒ５はアルキルまたはアリール基である）を有する化合物と反応させてナフタレンジイミド有機スズ化合物の少なくとも幾つかを形成する工程とを含む方法によって製造することができる。別の実施形態においては、工程（ａ）のモノマーナフタレンジイミド化合物のＲ３はまたＬＧである。
【００９０】
単離可能な量のナフタレンジイミド有機スズ化合物を製造するためのこの方法は予想外である。理論に制約されることなく、そのような「Ｓｔｉｌｌｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ」条件下に、ナフタレンジイミド有機スズ化合物は、反応中間体として形成されるであろうが、脱離基置換ＮＤＩの別の分子と「Ｓｔｉｌｌｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ」でその場クロスカップリングして直接結合したＮＤＩ基があるＮＤＩ−ＮＤＩ二量体を生成するであろうと予期された。予想外にも、（とりわけ、関連ペリレンジイミド化合物での異なる結果を考慮して）、臭化物置換ＮＤＩ化合物の予想された「二量化」カップリング反応は有意の速度で進行しなかったし、結果としてＮＤＩ有機スズ化合物が良好な収率で単離され、他のＮＤＩベースの材料を製造するための合成中間体として使用することができる。これらの予想外の反応から単離された求核的ＮＤＩ有機スズ化合物は、（当業者に周知の様々な適切なパラジウムカップリング触媒の存在下で）他の（立体障害のより少ない）臭化物置換ヘテロアリール化合物と、その臭素化ヘテロアリール化合物が高電子吸引性である場合でさえも、どうとでも容易にカップリングすることができ、電子吸引ｈＡｒ橋架け基があるＮＤＩ−ｈＡｒ−ＮＤＩオリゴマーまたは本明細書に記載されるものなどの、他の化合物の実用的な合成を可能にする。
【００９１】
スズ置換基を導入するために、反応工程は、当該技術分野において公知の、本明細書での実施例によって例示される反応条件下に実施することができる。例えば、精製、温度、圧力、雰囲気、溶媒、反応時間、触媒、及び他の反応パラメータは、特定の合成のためにコントロールすることができる。反応温度は、例えば、５０℃〜１５０℃であり得るし、還流条件を用いることができる。反応時間は、例えば、３時間〜７２時間であり得る。トルエンのような芳香族溶媒などの、１つ以上の有機溶媒を使用することができる。触媒物質は１つまたは２つ以上の工程で導入することができる。反応収率は、例えば、少なくとも１０％、少なくとも２５％、または少なくとも５０％であり得る。
【００９２】
再び、ＮＤＩ化合物に関する方法が本明細書において好ましい実施形態であるが、ＰＤＩ及び関連ペリレン化合物などの高級リレン化合物もまた、スズ置換基で官能化し、例えば、有機電子デバイスでの使用のための追加の化合物を形成するために反応させることができる。リレン化合物及び部分は、当該技術分野において公知である。例えば、Ｚｈａｎら，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１年，２３，２６８−２８４を参照されたい。ＮＤＩ及びＰＤＩに加えて、他の公知のリレン化合物としては、例えば、ＴＤＩ、ＱＤＩ、５ＤＩ、及びＨＤＩが挙げられる。
【００９３】
スタンニル化化合物の使用
上に開示されたように、本発明のＮＤＩ−有機スズ化合物は、例えば、ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＦＥＴ、または検出デバイスなどの有機電子デバイスでの半導体オリゴマーまたはポリマーとして利用することができる、多数の異なるタイプの化合物へのアクセスを提供する、周知のパラジウム触媒カップリング反応における「求核性」成分として非常に有用である。
【００９４】
次の化合物は、本明細書で具現化されるＮＤＩ−有機スズ化合物を利用してアクセスすることができる代表的な化合物である。例えば、本発明のある種の化合物は、包括的構造：
2014517820.tif 000024
（式中、ｈＡｒは、２つのＮＤＩ基を橋架けするヘテロアリールであり、ＮＤＩ化合物は、式（Ｉ）〜（ＩＶ）において定義されたように置換されている）のＮＤＩ−ｈＡｒ−ＮＤＩオリゴマーを形成するために更に反応させることができる。例えば、Ｐｏｌａｎｄｅｒらに付与される２０１１年４月１５日出願の米国仮特許出願第６１／４７５，８８８号明細書を参照されたい。上に引用された２０１２年１月２７日出願の米国仮特許出願第６１／５９１，７６７号明細書もまた参照されたい。
【００９５】
必要ならば、これらの化合物は、ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＦＥＴ、または検出デバイスでの半導体オリゴマーまたはポリマーとして使用するための、結果として生じる化合物を達成するために更に巧みに扱うことができる。
【実施例】
【００９６】
１．原材料及び一般的な方法
原材料。出発原料は試薬グレードであり、特に明記しない限り、更なる精製なしに使用した。溶媒は、活性アルミナのカラムを通過させることによって（トルエン、ＣＨ２Ｃｌ２）、Ｎａ／ベンゾフェノンからの蒸留によって（ＴＨＦ）乾燥させるか、またはＡｃｒｏｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓから無水グレードとして入手した。参考のために、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｎ−ヘキシル）ナフタレン−１，４，５，８−ビス（ジカルボキシイミド）、９は、文献：（１）Ｒａｄｅｍａｃｈｅｒ，Ａ．；Ｍａｅｒｋｌｅ，Ｓ．；Ｌａｎｇｈａｌｓ，Ｈ．Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．１９８２年，１１５，２９２７．（２）Ｇ．Ｈａｍｉｌｔｏｎ，Ｄ．；Ｐｒｏｄｉ，Ｌ．；Ｆｅｅｄｅｒ，Ｎ．；Ｋ．Ｍ．Ｓａｎｄｅｒｓ，Ｊ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．１  １９９９年，１０５７．（３）Ｒｅｃｚｅｋ，Ｊ．Ｊ．；Ｖｉｌｌａｚｏｒ，Ｋ．Ｒ．；Ｌｙｎｃｈ，Ｖ．；Ｓｗａｇｅｒ，Ｔ．Ｍ．；Ｉｖｅｒｓｏｎ，Ｂ．Ｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００６年，１２８，７９９５に従って合成した。
【００９７】
ヘキサブチルスズは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手した。
【００９８】
キャラクタリゼーション。クロマトグラフ分離は、Ｓｏｒｂｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから購入したシリカゲル（６０Å、３２〜６３μｍ）を使用する標準フラッシュカラムクロマトグラフィー法を用いて行った。１Ｈ及び１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、特に明記しない限り、化学シフトが残存ＣＨＣｌ３の１Ｈ共鳴またはＣＤＣｌ３の１３Ｃ共鳴を使用して言及される状態でＢｒｕｋｅｒ  ＡＭＸ  ４００  ＭＨｚ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒで得られた。質量スペクトルは、Ｇｅｏｒｇｉａ  Ｔｅｃｈ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ＦａｃｉｌｉｔｙによりＡｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  ４７００  Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ  Ａｎａｌｙｚｅｒによって記録された。元素分析は、Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｍｉｃｒｏｌａｂｓによって行われた。
【００９９】
２．合成詳細
実施例１：化合物１、２の製造
2014517820.tif 000025
濃硫酸（６００ｍＬ）中のナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボキシ二無水物（１０．０ｇ、５９．５ミリモル）の溶液を８５℃に加熱した。３０分後に、ジブロモイソシアヌル酸カリウム（１９．３ｇ、５９．５ミリモル）を少しずつ加え、混合物を８５℃で２０時間攪拌するに任せた。混合物を氷水（１．５Ｌ）へ注ぎ込み、室温まで暖まるに任せながら、２時間攪拌するに任せた。結果として生じる黄色沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた（１６．６ｇ）。黄色固体を、氷酢酸（６００ｍＬ）及びｎ−ヘキシルアミン（１９．４ｇ、０．１９１モル）入りのフラスコに移した。反応混合物を２０分間還流させ、一晩放冷し、メタノール（１．５Ｌ）へ注ぎ込んだ。結果として生じる沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー（シリカ、３：２ジクロロメタン／ヘキサン）によって精製した。カラム充填中に、難溶性の黄色固体の一部を単離し、２であることが分かった（３．９１ｇ、６．６０ミリモル、１８％）。カラムからの第１バンドは、追加の２を黄色固体として与えた（０．６５０ｇ、１．１０ミリモル、２１％全収率）。第２バンドは、１を白色固体として与えた（１．３５ｇ、２．６３ミリモル、７％）。
１についてのデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．８８（ｓ，１Ｈ），８．７７（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．７２（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），４．１６（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，２Ｈ），４．１４（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），１．７１（五重線，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），１．６９（五重線，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），１．４５−１．２４（ｍ，１２Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，６Ｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６２．４０，１６１．７９，１６１．６７，１６０．９９，１３８．３，１３１．６２，１３０．６７，１２８．６２，１２８．５４，１２６．７９，１２５．９９，１２５．９２，１２５．６４，１２３．８５，４１．４７，４１．０９，３１．４６，３１．４４，２７．９３，２７．８８，２６．７６，２６．６７，２２．５４，２２．５０，１４．０２（多分オーバーラップのために、１つの脂肪族共鳴が観察されず）。ＨＲＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ  Ｃ２６Ｈ２９ＢｒＮ２Ｏ４（Ｍ＋）に対する計算値，５１２．１３１１；実測値，５１２．１２８０。元素分析  Ｃ２６Ｈ２９ＢｒＮ２Ｏ４に対する計算値：Ｃ，６０．８２；Ｈ，５．６９；Ｎ，５．４６。実測値：Ｃ，５９．９１；Ｈ，５．６０；Ｎ，５．３６。
２についてのデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ  ８．９８（ｓ，２Ｈ），４．１７（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．７２（五重線，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ），１．４９−１．２０（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，６Ｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６０．７３，１３９．０６，１２８．９６，１２８．３２，１２７．７２，１２５．３４，１２４．０８，４１．６１，３１．４５，２７．８４，２６．７３，２２．５４，１４．０２。ＨＲＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ  Ｃ２６Ｈ２８Ｂｒ２Ｎ２Ｏ４（Ｍ＋）に対する計算値，５９０．０４１６；実測値，５９０．０３９４。元素分析  Ｃ２６Ｈ２８Ｂｒ２Ｎ２Ｏ４に対する計算値：Ｃ，５２．７２；Ｈ，４．７６；Ｎ，４．７３。実測値：Ｃ，５２．７１；Ｈ，４．６９；Ｎ，４．７０。
【０１００】
実施例２：１、２の混合物からの化合物３、４の製造
2014517820.tif 000026
Ｎ，Ｎ’−ジ（ｎ−ヘキシル）−２−トリ−（ｎ−ブチル）スタンニルナフタレン−１，４，５，８−ビス（ジカルボキシイミド）、３、及びＮ，Ｎ’−ジ（ｎ−ヘキシル）−２，６−ビス（トリ（ｎ−ブチル）スタンニル）ナフタレン−１，４，５，８−ビス（ジカルボキシイミド）、４を、次の一般スキームに従って、それぞれ、良好からほどほどの収率で得た。適切なモノ−またはジブロモ誘導体、１または２、及びヘキサブチルジチン（ブロモ置換基当たり１当量）の混合物を、Ｐｄ２ｄｂａ３（ブロモ当たり０．０５当量）及びＰ（ｏ−ｔｏｌ）３（ブロモ当たり０．２当量）の存在下でトルエン中で加熱した。シリカゲルクロマトグラフィー及びメタノールからの再結晶による反応生成物の精製は、モノ−及びジスタンニル誘導体を長い黄色針状結晶として与え；これらの化合物は、ＮＭＲ分光法、質量分光法、元素分析、及び、４の場合には、Ｘ線結晶構造によってキャラクタリゼーションした。
【０１０１】
比較して、同一条件下に、モノ臭素化ペリレンジイミド（ＰＤＩ）誘導体は、ホモカップリングを受けてビ−ＰＤＩ生成物を生成し、スタンニルＰＤＩ中間体は単離できなかった。
【０１０２】
ジスタンニル誘導体を単離し、そして完全に精製する能力は、高分子量材料を得る能力がモノマー化学量論の正確なコントロールに決定的に依存する、共役ポリマー合成での適用にとって重要である。
【０１０３】
実施例３：化合物１からの化合物３の製造
2014517820.tif 000027
乾燥トルエン（３０ｍＬ）中の１（１．４５ｇ、２．８２ミリモル）、１，１，１，２，２，２−ヘキサブチルジスタナン（１．６４ｇ、２．８２ミリモル）、及びトリ−ｏ−トリルホスフィン（０．１７２ｇ、０．５６５ミリモル）の溶液を５分間窒素で脱酸素した。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．１２９ｇ、０．１４１ミリモル）を加え、反応物を９０℃に２４時間加熱した。冷却後に、反応混合物をメタノール（１００ｍＬ）中で沈澱させ、固体を濾過によって除去し、溶媒を減圧下に除去した。粗生成物をカラムクロマトグラフィー（シリカ、ジクロロメタン）によって精製して黄色固体を生成した（１．５３ｇ、２．１１ミリモル、７５％）。１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．９４（ｓ，１Ｈ），８．７０（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．６７（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），４．１８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），４．１６（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．７５−１．６４（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．４５（ｍ，６Ｈ），１．４０−１．２３（ｍ，１８Ｈ），１．１９（ｔ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，６Ｈ），０．９０−０．８０（ｍ，１５Ｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６４．９１，１６３．６２，１６３．１２，１６３．０４，１５６．００，１３８．６５，１３１．６７，１３０．２４，１３０．１３，１２６．８４，１２６．７２，１２６．７０，１２５．９８，１２３．６４，５３．４０，４１．００，４０．９１，３１．５０，２９．２０，２８．２５，２８．０７，２８．０２，２７．３９，２６．７６，２６．６５，２２．５４，２２．４８，１７．２７，１４．０２，１３．６９，１３．５８，１１．５８。ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ）ｍ／ｚ  Ｃ３８Ｈ５６Ｎ２Ｏ４Ｓｎ（Ｍ＋）に対する計算値，７２５．３３４０；実測値，７２５．３３２５。元素分析  Ｃ３８Ｈ５６Ｎ２Ｏ４Ｓｎに対する計算値：Ｃ，６３．０８；Ｈ，７．８０；Ｎ，３．８７。実測値：Ｃ，６２．８１；Ｈ，７．９９；Ｎ，３．９３。
【０１０４】
実施例４：化合物２からの化合物４の製造
2014517820.tif 000028
乾燥トルエン（１０ｍＬ）中の２（０．５００ｇ、０．８４４ミリモル）、１，１，１，２，２，２−ヘキサブチルジスタナン（１．００ｇ、１．７３ミリモル）、及びトリｏ−トリルホスフィン（０．０５１ｇ、０．１６９ミリモル）の溶液を５分間窒素で脱酸素した。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．０３９ｇ、０．０４２ミリモル）を加え、反応物を９０℃に２４時間加熱した。トリ−ｏ−トリルホスフィン（０．０５１ｇ、０．１６９ミリモル）及びトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．０３９ｇ、０．０４２ミリモル）の追加部分を加え、反応物を９０℃で追加の２日間攪拌した。冷却後に、反応混合物をシリカゲルのプラグを通して濾過し、クロロホルム／ヘキサン（１：１）で溶出させ、溶媒を減圧下に除去した。粗生成物をメタノールから再結晶して黄色固体を生成した（０．４０７ｇ、０．４０２ミリモル、４８％）。１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．９２（ｓ，２Ｈ），４．１８（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），１．６８（五重線，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），１．５３−１．４６（ｍ，１２Ｈ），１．４５−１．３６（ｍ，４Ｈ），１．３５−１．２５（ｍ，２０Ｈ），１．２３−１．０９（ｍ，１２Ｈ），０．９０−０．８０（ｍ，２４Ｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６５．１２，１６３．８２，１５４．６１，１３８．０４，１３１．８４，１２６．９０，１２３．１１，４０．９２，３１．５３，２９．２２，２８．０８，２７．３９，２６．６９，２２．４９，１４．０２，１３．６９，１１．５４。ＭＳ（ＭＡＬＤＩ）ｍ／ｚ  ８９８．３（Ｍ−（Ｃ４Ｈ９）２２＋）。元素分析  Ｃ５０Ｈ８２Ｎ５Ｏ４Ｓｎ２に対する計算値：Ｃ，５９．３１；Ｈ，８．１６；Ｎ，２．７７。実測値：Ｃ，５９．３０；Ｈ，７．９８；Ｎ，２．８３。
【０１０５】
実施例５：ＮＤＡからの３〜６の合成
2014517820.tif 000029
３及び４の異なるクロマトグラフ挙動（３：１：１ジクロロメタン／ヘキサンで溶出する、シリカでＲｆ＝０．３；４：１：１０ジクロロメタン／ヘキサンで溶出する、シリカでＲｆ＝０．３）は、最終段階で精製するだけで、ＮＤＡの臭素化及びイミド化から得られるモノ−及びジブロム化学種の混合物を使用してこの反応を実施する可能性を示唆した。この変換は実際に、モノ−及びジ官能化中間体の分離なしに実施して（１当量のＤＢＩを臭素化剤として使用するときに）それぞれ、約２０％及び５％のモノ−及びジスタンニル誘導体の単離収率を与えることができる。相対収率は、この臭素化剤に関して幾らか調整することができ、約１０％の収率が、２．１当量のＤＢＩを使用してモノ−及びジスタンニル誘導体の両方について得られた。
【０１０６】
示されるように、３及び４に加えて、それらのＮ，Ｎ’−ビス（ｎ−ドデシル）類似体５及び６もまた、よく似た単離収率で得られた。ドデシル基は、例えば、ヘキシル基と比較して溶解度を向上させることができる。
【０１０７】
カラムクロマトグラフィーによる高溶解性のモノ−及びジスタンニルＮＤＩ生成物の容易な分離は、普通の有機溶媒に両方とも難溶性であり、かつ、Ｒｆ（ジクロロメタンで溶出する、シリカで１及び２について０．４及び０．３）の点でそれほど高分化型ではない、１及び２などの、モノ−及びジブロモ−ＮＤＩ中間体のそれのより困難な精製の魅力的な代替手段である。従って、臭素化化学種の２段階単離及び精製、引き続くスタンニル化は、それぞれ、モノ−及びジスタンニルＮＤＩについて約９％及び２％の全収率をもたらす。
【０１０８】
実施例６：ＮＤＡからの化合物３及び４の製造
2014517820.tif 000030
濃硫酸（１８０ｍＬ）中のナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボキシ二無水物（ＮＤＡ）（５．００ｇ、１８．６ミリモル）の溶液を５５℃に加熱した。別個のフラスコで、ジブロモイソシアヌル酸カリウム（６．０６ｇ、１８．６ミリモル）を、室温で１時間攪拌しながら濃硫酸（９０ｍＬ）に溶解させた。溶解するとすぐに、この溶液を反応フラスコに加え、混合物を８５℃で４８時間攪拌するに任せた。混合物を氷水（１Ｌ）へ注ぎ込み、室温まで暖めながら、２時間攪拌するに任せた。結果として生じる黄色沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた（４．５１ｇ）。黄色固体を、氷酢酸（１００ｍＬ）及びｎ−ヘキシルアミン（７．２ｇ、７１．１ミリモル）入りのフラスコに移した。反応混合物を２時間還流させ、一晩放冷し、メタノール（１Ｌ）へ注ぎ込んだ。結果として生じる沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた（５．５１ｇ）。オレンジ色固体を、１，１，１，２，２，２−ヘキサブチルジスタナン（１１．３ｇ、１９．５ミリモル）、トリ−ｏ−トリルホスフィン（１．１３ｇ、３．７１ミリモル）及びトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．８５０ｇ、０．９３０ミリモル）入りの乾燥Ｓｃｈｌｅｎｋ（シュレンク）フラスコに移した。フラスコを窒素で３回ポンプ充満させた。無水トルエン（８０ｍＬ）を加え、反応物を１００℃に１８時間加熱した。冷却後に、反応混合物をヘキサン（１００ｍＬ）で希釈し、シリカゲルのプラグを通して濾過し、ヘキサンで溶出した。ジクロロメタン／ヘキサン（１：１）を使用して第１黄色バンド（不純な４）を溶出した。第２黄色バンドを、ジクロロメタンを溶出液として使用して集め、蒸発させて３を黄色固体として得た（２．６０ｇ、３．５９ミリモル、ＮＤＡから１９％全収率）。第１画分をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、１０：１ヘキサン／ジクロロメタン）によって更に精製して４黄色固体を生成した（０．７８０ｇ、０．７７０ミリモル、ＮＤＡから４％）。１Ｈ  ＮＭＲデータは、それぞれ、１及び２から合成された３及び４について得られたものと一致した。
【０１０９】
実施例７：ＮＤＡからの化合物５及び６の製造
2014517820.tif 000031
濃硫酸（１８０ｍＬ）中のＮＤＡ（５．００ｇ、１８．６ミリモル）の溶液を５５℃に加熱した。別個のフラスコで、ジブロモイソシアヌル酸カリウム（６．０６ｇ、１８．６ミリモル）を、室温で１時間攪拌しながら濃硫酸（９０ｍＬ）に溶解させた。溶解するとすぐに、この溶液を反応フラスコに加え、混合物を８５℃で４８時間攪拌するに任せた。混合物を氷水（１Ｌ）へ注ぎ込み、室温まで暖まるに任せながら、２時間攪拌した。結果として生じる黄色沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた（８．３３ｇ）。黄色固体を、氷酢酸（１９０ｍＬ）及びｎ−ドデシルアミン（１４．２ｇ、７６．４ミリモル）入りのフラスコに移した。反応混合物を２時間還流させ、一晩放冷し、メタノール（１Ｌ）へ注ぎ込んだ。結果として生じる沈澱物を濾過によって集め、メタノールで洗浄し、真空下に乾燥させた。得られたオレンジ色固体（１０．０ｇ）を、１，１，１，２，２，２−ヘキサブチルジスタナン（１６．０ｇ、２７．６ミリモル）、トリ−ｏ−トリルホスフィン（１．６０ｇ、５．２６ミリモル）及びトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（１．２０ｇ、１．３１ミリモル）入りの乾燥ｓｃｈｌｅｎｋフラスコに移した。フラスコを窒素で３回ポンプ充満させた。無水トルエン（６０ｍＬ）を加え、反応物を９０℃に２４時間加熱した。冷却後に、反応混合物をヘキサンで希釈し、Ｃｅｌｉｔｅ（セライト）のプラグを通して濾過し、溶媒を減圧下に除去した。粗生成物をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）によって精製した：第１バンドは、ヘキサン／ジクロロメタン（１０：１）を使用して溶出され、蒸発させると、黄色オイルを与えた（不純な６）。第２バンドは、ヘキサン／ジクロロメタン（１：１）を使用して溶出され、蒸発させて５を黄色固体として与えた（３．８７ｇ、４．３４ミリモル、ＮＤＡから２３％全収率）。第１黄色画分をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、１０：１ヘキサン／トルエン）によって更に精製して純粋な６を黄色オイルとして生成した（１．２５ｇ、１．０６ミリモル、ＮＤＡから６％全収率）。
５についてのデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．９５（ｓ，１Ｈ），８．７０（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．６７（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，１Ｈ），４．１８（ｍ，４Ｈ），１．７８−１．６４（ｍ，４Ｈ），１．５８−１．４５（ｍ，６Ｈ），１．４０−１．１５（ｍ，４８Ｈ），０．９０−０．８２（ｍ，１５Ｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６４．９０，１６３．６０，１６３．０９，１６３．０２，１５５．９８，１３８．６３，１３１．６５，１３０．２２，１３０．１２，１２６．８２，１２６．７１，１２６．６９，１２５．９６，１２３．６２，４０．９８，４０．９１，３１．８９，３１．５７，２８．６１，２８．５２，２９．４８，２９．３３，２９．２０，２９．１０，２８．１２，２８．０６，２７．３９，２７．１１，２６．９９，２２．６７，１４．０９，１３．７０，１１．５７（多分オーバーラップのために、５つの脂肪族共鳴が観察されず）。ＭＳ（ＭＡＬＤＩ）ｍ／ｚ  ８９３．５（７％，Ｍ＋），８３５．４（１００％，Ｍ−（Ｃ４Ｈ９）＋）．元素分析  Ｃ５０Ｈ８０Ｎ２Ｏ４Ｓｎに対する計算値：Ｃ，６７．３３；Ｈ，９．０４；Ｎ，３．１４。実測値：Ｃ，６７．４０；Ｈ，９．０３；Ｎ，３．１３。
６についてのデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  ８．９３（ｓ，２Ｈ），４．１９（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），１．７１（五重線，Ｊ＝７．３Ｈｚ，４Ｈ），１．５３−１．４６（ｍ，１２Ｈ），１．５７−１．４２（ｍ，１２Ｈ），１．４２−１．０２（ｍ，６０Ｈ），０．９４−０．７６（ｍ，２４Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ  １６５．１１，１６３．８２，１５４．６０，１３８．０４，１３１．８４，１２６．８９，１２３．１０，４０．９３，３１．９０，２９．６４，２９．６２，２９．５０，２９．３８，２９．３４，２９．２３，２８．１２，２７．４１，２７．０４，２２．６７，１４．１０，１３．７２，１１．５２（多分オーバーラップのために、１つの脂肪族共鳴が観察されず）。ＭＳ（ＭＡＬＤＩ）ｍ／ｚ  １０６６．４（Ｍ−（Ｃ４Ｈ９）２２＋）。元素分析  Ｃ６２Ｈ１０６Ｎ２Ｏ４Ｓｎ２に対する計算値：Ｃ，６３．０６；Ｈ，９．０５；Ｎ，２．３７。実測値：Ｃ，６２．８７；Ｈ，９．０９；Ｎ，２．３２。
【国際調査報告】
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