(57)【要約】本発明は、１種または２種以上のピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン繰り返し単位を含む新規なポリマー、それらの調製のための方法およびそこで使用するモノマー、それらを含有する混合品、混合物および処方物、ポリマー、混合品、混合物および処方物の、有機電子（ＯＥ）デバイスにおける、特に有機光起電（ＯＰＶ）デバイスにおける半導体としての使用に、ならびにこれらのポリマー、混合品、混合物または処方物を含むＯＥおよびＯＰＶデバイスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化１】
2014515043.tif 000032
式中、
Ｘ１、Ｘ２は、互いに独立して、各出現において、同一であるかまたは異なり、ＯまたはＳを示し、
Ｒ１、Ｒ２は、互いに独立して、各出現において、同一であるかまたは異なり、Ｈ、ハロゲン、または任意に置換されていてもよいカルビルもしくはヒドロカルビル基を示し、式中、１個または２個以上のＣ原子は、任意にヘテロ原子により置き換えられていてもよい、
で表される１個または２個以上の二価の単位を含むポリマー。
【請求項２】
式ＩＩ：
【化２】
2014515043.tif 000033
式中、
Ｕは、請求項１において定義した、式Ｉで表される単位であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、各出現において同一であるかまたは異なり、互いに独立して、Ｕとは異なり、好ましくは５〜３０個の環原子を有し、任意に、好ましくは１個または２個以上の基Ｒ１により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールであり、
Ｒ１は、各出現において同一であるかまたは異なり、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（Ｏ）Ｘ０、−Ｃ（Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、任意に置換されていてもよいシリル、任意に置換されていてもよく、任意に１個もしくは２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、１〜４０個のＣ原子を有する、カルビルまたはヒドロカルビル、あるいはＰ−Ｓｐであり、
Ｒ０およびＲ００は、互いに独立して、Ｈまたは任意に置換されていてもよいＣ１〜４０カルビルもしくはヒドロカルビルであり、
Ｐは、重合可能なまたは架橋可能な基であり、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
Ｘ０は、ハロゲン、好ましくは、Ｆ、ＣｌまたはＢｒであり、
ａ、ｂ、ｃは、各出現において同一であるかまたは異なり、０、１または２であり、
ｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、０であるか、または１〜１０の整数であり、
ここで、ポリマーは、式中、ｂが少なくとも１である、式ＩＩで表される少なくとも１個の繰り返し単位を含む、
で表される単位を含むことを特徴とする、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
式ＩＩＩ
【化３】
2014515043.tif 000034
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、請求項３において定義したとおりであり、Ｄは、ＵおよびＡｒ１〜３とは異なり、５〜３０個の環原子を有し、任意に、請求項１または２において定義される１個または２個以上の基Ｒ１により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基である、電子供与体特性を有するアリールまたはヘテロアリール基から選択され、ここで、ポリマーは、式中、ｂが少なくとも１である、式ＩＩＩで表される少なくとも１個の繰り返し単位を含む、
で表されるものから選択される、１個または２個以上繰り返し単位をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のポリマー。
【請求項４】
式ＩＶ：
【化４】
2014515043.tif 000035
式中、
Ａは、請求項１または２において定義したとおりの式ＩまたはＩＩで表される単位であり、
Ｂは、Ａとは異なり、任意に置換されていてもよい、１個または２個以上のアリールまたはヘテロアリール基を含む単位であり、好ましくは請求項３において定義したとおりの式ＩＩＩで表されるものから選択され、
ｘは、＞０および≦１であり、
ｙは、≧０および＜１であり、
ｘ＋ｙは、１であり、および
ｎは、＞１の整数である、
で表されるものから選択されたものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項５】
以下の式
【化５】
2014515043.tif 000036
式中、Ｕ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、請求項２において示された意味の１つを有し、Ｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、請求項３において示された意味の１つを有し、ｘ、ｙおよびｎは、請求項４において定義されるとおりであり、ここで、これらのポリマーは、交互またはランダムコポリマーであり得、ここで、式ＶｄおよびＩＶｅにおいて、繰り返し単位［（Ａｒ１）ａ−（Ｕ）ｂ−（Ａｒ２）ｃ−（Ａｒ３）ｄ］の少なくとも１個において、および繰り返し単位［（Ａｒ１）ａ−（Ｄ）ｂ−（Ａｒ２）ｃ−（Ａｒ３）ｄ］の少なくとも１個において、ｂは少なくとも１である、
から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項６】
式Ｖ
【化６】
2014515043.tif 000037
式中、「chain」は、請求項４または５において定義されたとおりの、式ＩＶまたはＩＶａ〜ＩＶｆで表されるポリマー鎖であり、Ｒ３およびＲ４は、互いに独立して、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｈ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨＯ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＳｎＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＢＲ’Ｒ’’、−Ｂ（ＯＲ’）（ＯＲ’’）、−Ｂ（ＯＨ）２、またはＰ−Ｓｐ−を示し、ここで、ＰおよびＳｐは、請求項２において定義したとおりであり、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、互いに独立して、請求項２に示したＲ０の意味の１つを有し、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’の２つはまた、それらが結合したヘテロ原子と一緒になって環を形成してもよい、
で表されるものから選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項７】
基Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、１〜３５個のＣ原子を有する、直鎖状、分枝状または環状アルキルを示し、ここで、１個または２個以上の隣接していないＣ原子が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−ＣＲ０＝Ｒ００−または−Ｃ=Ｃ−によって任意に置き換えられていてもよく、およびここで、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意に置き換えられていてもよく、あるいはその各々が４〜３０個の環原子を有し、任意に１個または２個以上の非芳香族性基Ｌにより置換されていてもよい、アリール、ヘテロアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、アリールカルボニルオキシ、ヘテロアリールカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルまたはヘテロアリールオキシカルボニルを示し、
Ｌは、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ０、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、Ｐ−Ｓｐ−、または任意に置換されていてもよいシリル、あるいは任意に置換されていてもよい、任意に１個または２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、１〜４０個のＣ原子を有する、カルビルまたはヒドロカルビル選択され、好ましくは、任意にフッ素化されていてもよい１〜２０個のＣ原子を有する、アルキル、アルコキシ、チアアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、またはアルコキシカルボニルオキシであり、Ｒ０、Ｒ００、Ｘ０、ＰおよびＳｐは、請求項２において示された意味を有する、
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項８】
Ａｒ１およびＡｒ２が、以下の式：
【化７】
2014515043.tif 000038
【化８】
2014515043.tif 000039
式中、Ｒは、各出現において同一であるかまたは異なり、請求項１、２または７においてＲ１について示された意味の１つを有する、
からなる群から選択されることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項９】
Ａｒ３が、各出現において同一であるかまたは異なり、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、２，２’−ジチオフェン−５，５’−ジイル、２，２’−ジセレノフェン−５，５’−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］シロール−５，５−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ；２’，３’−ｄ］ピロール−５，５−ジイル、４Ｈ−シクロペンタ［２，１−ｂ：３，４−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、インダセノ［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン−２，７−ジイル、ベンゾ［１’’，２’’：４，５；４’’，５’’：４’，５’］ビス（シロロ［３，２−ｂ：３’，２’−ｂ’］チオフェン）−２，７−ジイル、フェナントロ［１，１０，９，８−ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ］カルバゾール−２，７−ジイル、ジヒドロベンゾ［ｄｅｆ］カルバゾール−２，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］セレナジアゾール−４，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］オキサジアゾール−４，７−ジイル、２Ｈ−ベンゾトリアゾール−４，７−ジイル、キノキサリン−５，８−ジイル、チエノ［３，４−ｂ］ピラジン−２，５−ジイル、チエノ［３，４−ｂ］チオフェン−４，６−ジイル、チエノ［２，１，３］チアジアゾール−２，５−ジイル、３，６−ジチエンー２−イル−ピロロ［３，４−ｃ］ピロール−１，４−ジオン、または［１，３］チアゾロ［５，４−ｄ］［１，３］チアゾール−２，５−ジイルからなる群から選択され、それらの全ては非置換であるか、または好ましくは請求項１、２または７において定義されるとおりのＲ１で、一置換または多置換されていることを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項１０】
Ｄが、各出現において同一であるかまたは異なり、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、２，２’−ジチオフェン−５，５’−ジイル、２，２’−ジセレノフェン−５，５’−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］シロール−５，５−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ；２’，３’−ｄ］ピロール−５，５−ジイル、４Ｈ−シクロペンタ［２，１−ｂ：３，４−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、インダセノ［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン−２，７−ジイル、ベンゾ［１’’，２’’：４，５；４’’，５’’：４’，５’］ビス（シロロ［３，２−ｂ：３’，２’−ｂ’］チオフェン）−２，７−ジイル、フェナントロ［１，１０，９，８−ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ］カルバゾール−２，７−ジイル、ジヒドロベンゾ［ｄｅｆ］カルバゾール−２，７−ジイルからなる群から選択され、それらの全ては非置換であるか、または好ましくは請求項１、２または７において定義されるとおりのＲ１で、一置換または多置換されていることを特徴とする、請求項３〜９のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項１１】
以下の式：
【化９】
2014515043.tif 000040
式中、Ｒ１およびＲ２が、請求項１、２および７において定義したとおりであり、ｎが、請求項４において定義したとおりであり、Ｒ６およびＲ７は、Ｒ１の意味の１つを有し、非縮合チオフェン環は、１個または２個のＣ１〜２０アルキルにより任意に置換されていてもよく、ここで、式ＩＶ２は、式中、ａ＝１およびｂ＝０である単位およびａ＝０およびｂ＝１である単位により形成されるランダムコポリマーを示す、
から選択される、請求項３〜１０のいずれか一項に記載のポリマー。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の１種または２種以上のポリマーおよび、半導体、電荷輸送、ホール／電子輸送、ホール／電子ブロッキング、導電性、光伝導性または発光特性を有する、１種または２種以上の化合物またはポリマーを含む、混合物または混合品。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の１種または２種以上のポリマーおよび１種または２種以上のｎ型有機半導体化合物を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の混合物または混合品。
【請求項１４】
ｎ型有機半導体化合物が、フラーレンまたは置換フラーレンであることを特徴とする、請求項１３に記載の混合物または混合品。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の１種または２種以上のポリマー、混合物または混合品、および１種または２種以上の溶媒、好ましくは有機溶媒から選択されるものを含む、処方物。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のポリマー、混合物、混合品または処方物の、光学的、電気光学的、電子的、エレクトロルミネッセンスの、またはフォトルミネッセンスの構成要素またはデバイスにおける、電荷輸送、半導体、導電性、光伝導性または発光材料としての使用。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の１種または２種以上のポリマー、混合物、混合品または処方物を含む、光学的、電気光学的、電子的構成要素またはデバイス。
【請求項１８】
有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、集積回路（ＩＣ）、論理回路、キャパシタ、電波認識（ＲＦＩＤ）タグ、デバイスまたは部品、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、フラットパネルディスプレイ、ディスプレイのバックライト、有機光起電デバイス（ＯＰＶ）、有機太陽電池（ＯＳＣ）、光ダイオード、レーザーダイオード、光伝導体、光検出器、電子写真装置、電子写真記録装置、有機記憶装置、センサーデバイス、電荷注入層、電荷輸送層またはポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）中の中間層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、ポリマー電解膜（ＰＥＭ）、伝導性基板、伝導性パターン、電池における電極材料、整列層、バイオセンサー、バイオチップ、セキュリティマーキング、セキュリティーデバイス、ならびにＤＮＡ配列を検出し、識別するための部品またはデバイスからなる群から選択される、請求項１７に記載の構成要素。
【請求項１９】
ＯＦＥＴ、バルクヘテロ結合（ＢＨＪ）ＯＰＶデバイスまたは反転ＢＨＪ  ＯＰＶデバイスである、請求項１７または１８に記載の構成要素。
【請求項２０】
式ＩＶ
【化１０】
2014515043.tif 000041
式中、Ｕ、Ａｒ１、Ａｒ２は、請求項２において定義したとおりであり、Ｒ３およびＲ４は、請求項６において定義したとおりである、
で表されるモノマー。
【請求項２１】
請求項１９に記載の１種または２種以上のモノマーを互いに、および／または以下の式
【化１１】
2014515043.tif 000042
式中、Ａｒ３は、請求項２または８において定義したとおりであり、Ｄは、請求項３または９において定義したとおりであり、Ｒ３およびＲ４は、請求項６において定義したとおりである、
から選択される１種または２種以上のモノマーと、アリール−アリールカップリング反応によりカップリングすることによる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の１種または２種以上のポリマーの調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、１種または２種以上のピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン繰り返し単位を含む新規なポリマー、それらの調製のための方法およびそこで使用するモノマー、それらを含有する混合品（blend）、混合物および処方物、ポリマー、混合品、混合物および処方物の、有機電子（ＯＥ）デバイスにおける、特に有機光起電（ＯＰＶ）デバイスにおける半導体としての使用に、ならびにこれらのポリマー、混合品、混合物または処方物を含むＯＥおよびＯＰＶデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
近年、共役半導体ポリマー（conjugated, semiconducting polymer）の電子用途ための使用における関心が増大してきている。特に重要な１つの分野は、有機光起電（ＯＰＶ）である。溶解法の手法、回転成形、ディップコーティングまたはインクジェット印刷などによりデバイスを製造することができるため、共役ポリマーのＯＰＶにおける使用が見出された。溶解法を、無機薄膜デバイスを作るために使用される蒸発手法と比較して、より安価におよびより大きなスケールで行うことができる。現在、光起電デバイスをベースにしたポリマーが、８％までの効率を達成している。
【０００３】
共役ポリマーは、太陽エネルギーの主たる吸収体としての役割を果たし、したがって、低いバンドギャップが、太陽スペクトルの最大を吸収するための理想的なポリマー設計の基本的要件である。狭いバンドギャップを共役ポリマーに付与するために一般的に使用される戦略は、ポリマー骨格内で電子が豊富な供与体単位および電子が不足する受容体単位の両方からなる交互コポリマーを利用することである。
【０００４】
しかしながら、ＯＰＶデバイスにおける使用のために従来技術において示唆されてきた共役ポリマーは、未だに特定の欠点を有する。例えば、多くのポリマーは、それらの溶解法に基づくデバイス製造方法へのそれらの適合性を阻害し得る、一般に使用される有機溶媒における限られた溶解性に悩まされるか、または限られた電力変換効率のみを示すか、または限られた電荷担体移動度のみを有し、または合成が困難で大量生産に不適切な合成方法を必要とする。
【０００５】
従来技術において、式中、Ｒが、例えばアルキルまたはアリールである以下の構造、
【化１】
2014515043.tif 000002
を有する、３，６−ジオキソピロロ［３，４−ｃ］ピロール（ＤＰＰ）単位をベースとする、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、ＯＰＶデバイスまたは有機レーザーダイオードのような、有機電子デバイスにおけるエレクトロルミネセントまたは電荷輸送材料としてのポリマーおよび小分子の使用について、WO 05/049695 A1またはWO 08/000664 A1に開示されるように提案されてきた。
【０００６】
しかしながら、用途によっては、ＤＰＰをベースとする材料は未だ制限を有すると報告された。例えば、ＤＰＰをベースとするポリマーおよびＣ６０またはＣ７０フラーレンのｐ／ｎ型混合品を含有するＯＰＶデバイスの電力変換効率が、J. C. Bijleveld et al., Adv. Mater. 2010, 22, E242-E246に記載されるように、第一に、低外部量子効率（ＥＱＥ）により５．５％に制限されることが報告された。最も可能性が高いのは、ポリマーをベースとするＤＰＰおよびフラーレンが、非最適形態を形成したことである。
【０００７】
ホールおよび電子輸送についての電荷移動度＞０．２ｃｍ２・Ｖ−１・ｓ−１が、P. Sonar, S. P. Singh, Y. Li, M. S. Soh and A. Dodabalapur, Adv. Mater. 2010, 22, 5409-5413に記載されるように、半導体としてＤＰＰをベースとするポリマーを使用するＯＦＥＴにおいて達成されたことも報告された。しかしながら、かかる値は、典型的には、デバイス製作プロセスを制限する、極めて高温アニーリングを使用して達成可能であり、工業スケールでのデバイス製作に不適である。
【０００８】
したがって、特に大量生産に好適な方法により合成が容易であり、良好な構造機構および膜形成特性を示し、良好な電子特性、特に高い電荷担体移動度、良好な加工性、特に良好な有機溶媒中での高い溶解性および空気中での高い安定性を示す、有機半導体（ＯＳＣ）材料について未だに必要性がある。特に、ＯＰＶ電池における使用については、低いバンドギャップを有するＯＳＣ材料への必要性があり、これにより、光活性層による集光の改善が可能となり、従来技術からのポリマーと比較して、より高い電池効率をもたらし得る。
【０００９】
上述のとおりの従来技術の材料の欠点を有さず、特に大量生産に好適な方法により合成が容易であり、特に良好な加工性、高い安定性、有機溶媒中での良好な溶解性、高い電荷担体移動度および低いバンドギャップを示す、有機半導体材料としての使用のための化合物を提供することが本発明の狙いであった。本発明の別の狙いは、当業者に利用可能なＯＳＣ材料のプールを拡張することであった。本発明の他の狙いは、以下の詳細な説明から当業者には直ちに明白である。
【００１０】
本発明の発明者らは、１つまたは２つ以上の上記の狙いを、式中、Ｒは、例えば、アルキルまたはアリール基である（番号は、ピロロピロール核上の位置を指す）、以下の構造のピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン−３，６−ジイル繰り返し単位を含む共役ポリマーを提供することにより達成し得ることを見出した。
【化２】
2014515043.tif 000003
【００１１】
これらの単位をベースとする共役ポリマーが、良好な加工性および有機溶媒中での良好な溶解性を示し、これにより、特に、溶解法の方法を使用する大規模生産に好適であることが見出された。同時に、それらは、低いバンドギャップ、高い電荷担体移動度、ＢＨＪ太陽電池における高い外部量子効果、例えばフラーレンと共にｐ／ｎ型混合品において使用した場合の良好な形態および高い酸化安定性を示し、有機電子ＯＥデバイスのための、特に、高電力変換効率を有するＯＰＶデバイスのための有望な材料である。
【００１２】
従来技術のＤＰＰ化合物を比較して、本発明の化合物において、アミドを構成する原子の位置での反転が、例えば、溶解度および形態プロファイルについての予想外の改善を機能的に導き、これにより、それらのＯＦＥＴおよびＯＰＶデバイス性能についての驚くべき改善がもたらされる。
【００１３】
DE 3525109 A1には、単量体のピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン誘導体が、染料または色素としての使用について開示されている。WO 2007/003520 A1には、単量体のピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン誘導体が、インクにおける蛍光染料被覆、着色剤、被覆用着色プラスチック、非衝撃式印刷材料、カラーフィルター、化粧品、ポリマーインク粒子、トナーとしての、蛍光トレーサーとしての、変色媒体、色素レーザーおよびエレクトロルミネッセントデバイスにおける使用について開示されている。しかしながら、これまでかかる化合物を、共役ポリマーにおける繰り返し単位として、または特にＯＦＥＴまたはＯＰＶデバイスの使用のための単量体として使用することは提案されてきていない。
【発明の概要】
【００１４】
本発明は、式Ｉ
【化３】
2014515043.tif 000004
【００１５】
式中、
Ｘ１、Ｘ２は、互いに独立して、各出現において、同一であるかまたは異なり、ＳまたはＯを示し、
Ｒ１、Ｒ２は、互いに独立して、各出現において、同一であるかまたは異なり、Ｈ、ハロゲン、または任意に置換されていてもよいカルビルもしくはヒドロカルビル基を示し、式中、１個または２個以上のＣ原子は、任意にヘテロ原子により置き換えられていてもよい、
で表される１個または２個以上の二価の単位を含む共役ポリマーの使用に関する。
【００１６】
本発明はさらに、１個または２個以上の繰り返し単位を含む共役ポリマーに関し、ここで、該繰り返し単位は、式Ｉで表される単位および／または任意に置換されていてもよいアリールおよびヘテロアリール基から選択される１個または２個以上の基を含有し、およびここで、ポリマー中の少なくとも１個の繰り返し単位は、式Ｉで表される少なくとも１個の繰り返し単位を含有する。
【００１７】
本発明はさらに、式Ｉで表される単位を含有し、さらに１個または２個以上の反応性基を含有するモノマーに関し、それらを、本明細書において記載するように、共役ポリマーの調製のために使用することができる。
本発明はさらに、式Ｉで表される単位の、半導体ポリマーにおける電子受容体単位としての使用に関する。
【００１８】
本発明はさらに、電子受容体単位としての、式Ｉで表される１個または２個以上の単位を含む半導体ポリマーに関し、好ましくは、さらに電子供与特性を有する１個または２個以上の単位を含む。
本発明はさらに、本発明のポリマーの、半導体材料、処方物、混合品、デバイスまたはデバイスの構成要素における電子受容体構成要素としての使用に関する。
【００１９】
本発明はさらに、本発明のポリマーを電子受容体構成要素として含み、好ましくは、さらに電子供与特性を有する１種または２種以上の化合物またはポリマーを含む、半導体材料、処方物、混合品、デバイスまたはデバイスの構成要素に関する。
【００２０】
本発明はさらに、１種または２種以上の本発明のポリマーおよび、好ましくは、半導体、電荷輸送、ホールまたは電子輸送、ホールまたは電子ブロッキング、導電性、光伝導性または発光特性の１種または２種以上を有する化合物およびポリマーから選択される、１種または２種以上のさらなる化合物またはポリマーを含む、混合物(mixture)または混合品に関する。
【００２１】
本発明はさらに、１種または２種以上の本発明のポリマーおよび１種または２種以上のｎ型有機半導体化合物を、好ましくは、フラーレンまたは置換フラーレンから選択されるものを含む、上記の混合物または混合品に関する。
本発明はさらに、１種または２種以上の本発明のポリマー、混合物または混合品、および任意に１種または２種以上の、好ましくは、有機溶媒から選択される溶媒を含む処方物に関する。
【００２２】
本発明はさらに、本発明のポリマー、混合物、混合品および処方物の、光学的、電気光学的、電子的、エレクトロルミネッセンスの、またはフォトルミネッセンスの構成要素またはデバイスにおける、電荷輸送、半導体、導電性、光伝導性または発光材料としての使用に関する。
【００２３】
本発明はさらに、１種または２種以上の本発明のポリマー、処方物のポリマー混合品を含む、電荷輸送、半導体、導電性、光伝導性または発光材料もしくは構成要素に関する。
本発明はさらに、１種または２種以上の本発明のポリマー、ポリマー混合品、処方物、構成要素または材料を含む、光学的、電気光学的または電子的構成要素もしくはデバイスに関する。
【００２４】
光学的、電気光学的、電子的、エレクトロルミネッセンスの、およびフォトルミネッセンスの構成要素またはデバイスには、限定するものではないが、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、集積回路（ＩＣ）、論理回路、キャパシタ、電波認識（ＲＦＩＤ）タグ、デバイスまたは部品、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、フラットパネルディスプレイ、ディスプレイのバックライト、有機光起電デバイス（ＯＰＶ）、太陽電池、レーザーダイオード、光伝導体、光検出器、電子写真装置、電子写真記録装置、有機記憶装置、センサーデバイス、電荷注入層、電荷輸送層またはポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）中の中間層、有機プラスモン放射ダイオード（ＯＰＥＤ）、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、ポリマー電解膜（ＰＥＭ）、伝導性基板、伝導性パターン、電池における電極材料、整列層、バイオセンサー、バイオチップ、セキュリティマーキング、セキュリティーデバイス、ならびにＤＮＡ配列を検出し、識別するための部品またはデバイスを含む。
【００２５】
発明の詳細な説明
本発明のモノマーおよびポリマーは、合成するのが容易であり、いくつかの有利な特性、例えば低いバンドギャップ、高い電荷担体移動度、有機溶媒への高い溶解性、デバイス製造プロセスのための良好な加工性、高い酸化安定性および電子デバイスにおける長い寿命を示す。
【００２６】
式Ｉで表される単位は、ｐ型半導体ポリマーまたはコポリマー、特に供与体および受容体単位を含有するコポリマーにおける（電子）受容体単位として、ならびにバルクヘテロ接合(bulk heterojunction)光起電装置における適用に有用なｐ型およびｎ型半導体の混合品の調製に、特に好適である。
【００２７】
さらに、それらは、以下の有利な特性を示す：
ｉ）式Ｉで表される単位は、縮合し、それ自身がポリマーの骨格内に含有される２個の５員環からなる。式Ｉで表される単位の予め決められたキノン型バンド構造は、得られるポリマーのキノン型バンド構造を増加させ、したがって、得られるポリマーのバンドギャップを低下させ、これにより、集光能の改善をもたらす。
【００２８】
ｉ）式Ｉで表される単位は、縮合し、それ自身がポリマーの骨格内に含有される２個の５員環を含有する。式Ｉで表される単位の予め決められたキノン型バンド構造は、得られるポリマーのキノン型バンド構造を増加させ、したがって、得られるポリマーのバンドギャップを低下させ、これにより、集光能の改善をもたらす。
【００２９】
ｉｉ）さらなる溶解性を、ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の１および４位（Ｎ原子）における官能基の包含により、および／または可溶化基を含有する共単位（co-unit）（アリールおよびヘテロアリールなどのもの）の包含により、ポリマー中に導入することができる。
ｉｉｉ）式Ｉで表されるピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン単位は、より高い電荷担体移動度の形態におけるより良好な電荷輸送特性を導く固体状態での、強いパイ−パイスタッキングを可能にする平面構造である。
【００３０】
ｉｉｉ）ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の３位および６位への反応的官能性の付加により、立体規則性または立体不規則性である、化学重合されたホモポリマーおよびコポリマーの調製を可能にするであろう。かかるポリマーを、山本、鈴木またはスティルカップリング重合法を使用して得ることができる。これらの調製方法により、立体規則性ポリマーは、非選択的重合法を使用して合成された立体規則性材料と比較して、固体状態でより高い構造秩序を有するであろう。これは、ＯＦＥＴおよびＯＰＶデバイスにおける用途のための、より高い電荷担体移動度を有するポリマーを導くであろう。
【００３１】
ｉｖ）ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の両側上のアリールおよびヘテロアリール単位の慎重な選択、または適切なコモノマー（単数および複数）での共重合のいずれかによる、電子エネルギー（ＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ準位）の付加的な微調整によって、有機光起電用途のための候補材料を得ることができなければならない。
ｖ）さらなる電子エネルギー（ＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ準位）の付加的な微調整および結果として得られたオリゴマーまたはポリマーの溶解性を、不斉化合物をもたらす異なるＡｒｘの慎重な選択により達成する。
【００３２】
ｖｉ）従来技術のＤＰＰ化合物と比較して、ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオンのアミド官能性を構成する原子の位置における反転により、代替的溶解性および形態プロファイルがもたらされるであろう。かかる違いは、ＯＦＥＴおよび／またはＯＰＶデバイス製作プロセスおよび性能への影響を有するであろう。
式Ｉで表される単位、その官能性誘導体、ホモポリマーおよびコポリマーの合成は、以下にさらに説明されるように、当業者に知られ、および文献に記載された方法に基づいて達成されることができる。
【００３３】
本明細書において、用語「ポリマー」は一般的に、構造が実際にまたは概念的に本質的に低い相対分子量の分子から誘導された単位の複数の繰り返しを含む高い相対分子量の分子を意味する(PAC, 1996, 68, 2291)。用語「オリゴマー」は一般的に、構造が実際にまたは概念的に本質的により低い相対分子量の分子から誘導された少数の複数の単位を含む中間的な相対分子量の分子を意味する(PAC, 1996, 68, 2291)。本発明による好ましい意味において、ポリマーは、＞１個、すなわち、少なくとも２個の繰り返し単位、好ましくは≧５個の繰り返し単位を有する化合物を意味し、オリゴマーは、＞１個および＜１０個、好ましくは＜５個の繰り返し単位を有する化合物を意味する。
【００３４】
本明細書において、式Ｉおよびその従属式のような、ポリマーまたは繰り返し単位を示す式において、アスタリスク（「*」）は、ポリマー鎖における隣接する繰り返し単位への結合を示す。
「繰り返し単位」および「モノマー単位」の用語は、構成的繰り返し単位（ＣＲＵ）を意味し、それは、反復が規則的な巨大分子、規則的なオリゴマー分子、規則的なブロックまたは規則的な鎖を構成する最小の構成単位である(PAC, 1996, 68, 2291)。
【００３５】
用語「供与体」および「受容体」は、特に明記しない限り、各々電子供与体または電子受容体を意味する。「電子供与体」は、別の化合物または化合物の原子の別の基に電子を与える化学的実体を意味する。「電子受容体」は、別の化合物または化合物の原子の別の基からそれに移動した電子を受け取る化学的実体を意味する。（米国環境保護庁、2009、技術用語集、http://www.epa.gov/oust/cat/TUMGLOSS.HTMも参照）。
【００３６】
「脱離基」の用語は、特定の反応に関与する分子の残余の部分または主要な部分であると考えられるものにおける原子から分離される原子または基（帯電したかまたは帯電していない）を意味する（PAC, 1994, 66, 1134をも参照）。
【００３７】
「共役」の用語は、主としてｓｐ２混成（または任意にまたｓｐ混成）を有するＣ原子を含む化合物を意味し、それはまた、ヘテロ原子によって置き換えられていてもよい。最も単純な場合において、これは、例えば交互のＣ−Ｃ単結合および二重結合（または三重結合）を有する化合物であるが、また１，３−フェニレンのような単位を有する化合物を含む。「主として」は、これに関連して、共役の中断をもたらし得る自然に（自発的に）生じる欠陥を有する化合物が、尚共役化合物と見なされることを意味する。
【００３８】
他に述べない限り、分子量を、数平均分子量Ｍｎまたは重量平均分子量ＭＷとして示し、それを、溶離剤溶媒、テトラヒドロフラン、トリクロロメタン（ＴＣＭ、クロロホルム）、クロロベンゼンまたは１，２，４−トリクロロ−ベンゼンなどにおけるポリスチレン基準に対してゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定する。他に述べない限り、１，２，４−トリクロロ−ベンゼンは溶媒として使用される。重合度は、ｎ＝Ｍｎ／ＭＵとして示した数平均重合度を意味し、式中Ｍｎは、数平均分子量であり、ＭＵは、単一の繰り返し単位の分子量であり、J. M. G. Cowie, Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, Blackie, Glasgow, 1991を参照のこと。
【００３９】
本明細書中で使用する「カルビル基」の用語は、いかなる非炭素原子をも有しない（例えば−Ｃ≡Ｃ−）か、または任意に少なくとも１個の非炭素原子、例えばＮ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅもしくはＧｅと組み合わされていてもよい（例えばカルボニルなど）、少なくとも１個の炭素原子を含む、あらゆる１価の、または多価の有機ラジカル部分を示す。「ヒドロカルビル基」の用語は、１個または２個以上のＨ原子をさらに含み、任意に１個または２個以上のヘテロ原子、例えばＮ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅまたはＧｅを含んでいてもよいカルビル基を示す。
【００４０】
用語「ヘテロ原子」は、ＨまたはＣではない有機化合物中の原子を意味し、好ましくは、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅまたはＧｅを意味する。
３個または４個以上のＣ原子の鎖を含むカルビルまたはヒドロカルビル基はまた、直鎖状、分枝状ならびに／またはスピロおよび／もしくは縮合環を含む環状であってもよい。
【００４１】
好ましいカルビルおよびヒドロカルビル基は、各々が任意に置換されていてもよく、１〜４０個、好ましくは１〜２５個、極めて好ましくは１〜１８個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、さらに６〜４０個、好ましくは６〜２５個のＣ原子を有する任意に置換されていてもよいアリールまたはアリールオキシ、さらに各々が任意に置換されていてもよく、６〜４０個、好ましくは７〜４０個のＣ原子を有するアルキルアリールオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシを含み、ここですべてのこれらの基は、好ましくはＮ、Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ａｓ、ＴｅおよびＧｅから選択された１個または２個以上のヘテロ原子を任意に含んでいてもよい。
【００４２】
カルビルまたはヒドロカルビル基は、飽和の、もしくは不飽和の非環式基、または飽和の、もしくは不飽和の環式基であってもよい。不飽和の非環式または環式基、特にアリール、アルケニルおよびアルキニル基（特にエチニル）が、好ましい。Ｃ１〜Ｃ４０カルビルまたはヒドロカルビル基が非環式である場合において、当該基は、直鎖状または分枝状であってもよい。Ｃ１〜Ｃ４０カルビルまたはヒドロカルビル基は、例えば以下のものを含む：Ｃ１〜Ｃ４０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４０アルコキシまたはオキサアルキル基、Ｃ２〜Ｃ４０アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ４０アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ４０アリル基、Ｃ４〜Ｃ４０アルキルジエニル基、Ｃ４〜Ｃ４０ポリエニル基、Ｃ６〜Ｃ１８アリール基、Ｃ６〜Ｃ４０アルキルアリール基、Ｃ６〜Ｃ４０アリールアルキル基、Ｃ４〜Ｃ４０シクロアルキル基、Ｃ４〜Ｃ４０シクロアルケニル基など。
【００４３】
先の基の中で好ましいのは、それぞれＣ１〜Ｃ２０アルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル基、Ｃ３〜Ｃ２０アリル基、Ｃ４〜Ｃ２０アルキルジエニル基、Ｃ６〜Ｃ１２アリール基およびＣ４〜Ｃ２０ポリエニル基である。また含まれるのは、炭素原子を有する基とヘテロ原子を有する基との組み合わせ、例えばシリル基で置換されていてもよいアルキニル基、好ましくはエチニル、好ましくはトリアルキルシリル基である。
【００４４】
アリールおよびヘテロアリールは、好ましくは、４〜３０個の環Ｃ原子を有し、また縮合環を含んでいてもよく、任意に１個または２個以上の基Ｌで置換されていてもよい単環式、二環式または三環式の芳香族またはヘテロ芳香族基を示し、ここでＬは、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ０、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、Ｐ−Ｓｐ−、任意に置換されていてもよいシリル、あるいは任意に置換されていてもよく、任意に１個または２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、１〜４０個のＣ原子を有する、カルビルまたはヒドロカルビル選択され、好ましくは、任意にフッ素化されていてもよい１〜２０個のＣ原子を有する、アルキル、アルコキシ、チアアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、またはアルコキシカルボニルオキシであり、Ｒ０、Ｒ００、Ｘ０、ＰおよびＳｐは本明細書において示された意味を有する。
【００４５】
極めて好ましい置換基Ｌは、ハロゲン、最も好ましくはＦ、または１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、チオアルキル、フルオロアルキルおよびフルオロアルコキシまたは２〜１２個のＣ原子を有するアルケニル、アルキニルから選択される。
【００４６】
特に好ましいアリールおよびヘテロアリール基は、フェニル、ここでさらに、１個または２個以上のＣＨ基は、Ｎによって置き換えられていてもよく、ナフタレン、チオフェン、セレノフェン、チエノチオフェン、ジチエノチオフェン、フルオレンおよびオキサゾールであり、それらのすべては、非置換であるか、上に定義したＬで単置換または多置換され得る。極めて好ましい環は、ピロール、好ましくはＮ−ピロール、フラン、ピリジン、好ましくは２−または３−ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、トリアゾール、テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、イソチアゾール、チアゾール、チアジアゾール、イソオキサゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チオフェン、好ましくは２−チオフェン、セレノフェン、好ましくは２−セレノフェン、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン、インドール、イソインドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、キノール、２−メチルキノール、イソキノール、キノキサリン、キナゾリン、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアジアゾールから選択され、それらのすべては、非置換であるか、上に定義したＬで単置換または多置換され得る。ヘテロアリール基のさらなる例は、以下の式から選択されるものである。
【００４７】
アルキルまたはアルコキシラジカル、すなわちここで末端ＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられているものは、直鎖状または分枝状であり得る。それは、好ましくは直鎖状であり、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、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、さらにメチル、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。
【００４８】
１つまたは２つ以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−によって置き換えられているアルケニル基は、直鎖状または分枝状であり得る。それは、好ましくは直鎖状であり、２〜１０個のＣ原子を有し、したがって好ましくはビニル、プロパ−１−またはプロパ−２−エニル、ブタ−１−、２−またはブタ−３−エニル、ペンタ−１−、２−、３−またはペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、２−、３−、４−またはヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、２−、３−、４−、５−またはヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、２−、３−、４−、５−、６−またはオクタ−７−エニル、ノナ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−またはノナ−８−エニル、デカ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−またはデカ−９−エニルである。
【００４９】
特に好ましいアルケニル基は、Ｃ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５〜Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６〜Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特にＣ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５〜Ｃ７−４−アルケニルである。特に好ましいアルケニル基についての例は、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニルなどである。５個までのＣ原子を有する基が、一般的に好ましい。
【００５０】
オキサアルキル基、すなわちここで１個のＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられているものは、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）もしくは３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−もしくは４−オキサペンチル、２−、３−、４−もしくは５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−もしくは６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−もしくは７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−もしくは８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−もしくは９−オキサデシルである。オキサアルキル、すなわちここで１つのＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられているものは、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）もしくは３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−もしくは４−オキサペンチル、２−、３−、４−もしくは５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−もしくは６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−もしくは７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−もしくは８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−もしくは９−オキサデシルである。
【００５１】
１個のＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられており、１個が−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられているアルキル基において、これらのラジカルは、好ましくは隣接している。したがって、これらのラジカルは、一緒にカルボニルオキシ基−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−を形成する。好ましくは、この基は直鎖状であり、２〜６個のＣ原子を有する。それは、したがって好ましくはアセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシ−カルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、４−（メトキシカルボニル）−ブチルである。
【００５２】
２個または３個以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられているアルキル基は、直鎖状または分枝状であり得る。それは、好ましくは直鎖状であり、３〜１２個のＣ原子を有する。したがって、それは、好ましくはビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビス−カルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス−（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００５３】
チオアルキル基、すなわちここで１個のＣＨ２基が−Ｓ−によって置き換えられているものは、好ましくは直鎖状チオメチル（−ＳＣＨ３）、１−チオエチル（−ＳＣＨ２ＣＨ３）、１−チオプロピル（＝−ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）、１−（チオブチル）、１−（チオペンチル）、１−（チオヘキシル）、１−（チオヘプチル）、１−（チオオクチル）、１−（チオノニル）、１−（チオデシル）、１−（チオウンデシル）または１−（チオドデシル）であり、ここで好ましくはｓｐ２混成ビニル炭素原子に隣接しているＣＨ２基は、置き換えられている。
フルオロアルキル基は、好ましくは、式中ｉが１〜１５の整数である直鎖状パーフルオロアルキルＣｉＦ２ｉ＋１、特にＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ６Ｆ１３、Ｃ７Ｆ１５またはＣ８Ｆ１７、極めて好ましくはＣ６Ｆ１３である。
【００５４】
前述のアルキル、アルコキシ、アルケニル、オキサアルキル、チオアルキル、カルボニルおよびカルボニルオキシ基は、アキラルな、またはキラルな基であり得る。特に好ましいキラルな基は、例えば２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロロプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチル−バレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサ−ヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。極めて好ましいのは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００５５】
好ましいアキラルな分枝状基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、ｔｅｒｔ．ブチル、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【００５６】
本発明の他の好ましい態様において、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、１〜３０個のＣ原子を有する第一、第二または第三級アルキルまたはアルコキシから選択され、ここで１個または２個以上のＨ原子は、任意にＦ、または任意にアルキル化もしくはアルコキシル化されていてもよく、４〜３０個の環原子を有するアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールオキシによって置き換えられている。このタイプの極めて好ましい基は、以下の式からなる群から選択される。
【化４】
2014515043.tif 000005
【００５７】
式中、「ＡＬＫ」は、１〜２０個、好ましくは１〜１２個のＣ原子、第三級基の場合においては極めて好ましくは１〜９個のＣ原子を有する、任意にフッ素化されていてもよい、好ましくは直鎖状のアルキルまたはアルコキシを示し、点線は、これらの基が結合している環への結合を示す。これらの基中で特に好ましいのは、すべてのＡＬＫ従属基が同一であるものである。
−ＣＹ１＝ＣＹ２−は、好ましくは−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−ＣＨ＝Ｃ（ＣＮ）−である。
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ、好ましくはＦ、ＣｌまたはＢｒである。
−ＣＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）−および−Ｃ（Ｏ）−は、カルボニル基、すなわち
【化５】
2014515043.tif 000006
を示す。
【００５８】
単位およびポリマーはまた、重合性であるかまたは架橋性の反応性基で置換されていてもよく、それは、任意にポリマーを生成するプロセスの間保護されていてもよい。このタイプの特定の好ましい単位ポリマーは、Ｒ１およびまたはＲ２がＰ−Ｓｐを示す式Ｉで表される、１個または２個以上の単位を含むものである。これらの単位およびポリマーは、半導体または電荷輸送材料として特に有用である。その理由は、それらが、例えばポリマーを半導体部品のための薄膜に加工している間またはその後のin situでの重合によって、基Ｐを介して架橋して、高い電荷担体移動度ならびに高い熱的、機械的および化学的安定性を有する架橋したポリマーフィルムを生成することができるからである。
【００５９】
好ましくは、重合性であるかまたは架橋性の基Ｐは、ＣＨ２＝ＣＷ１−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−Ｃ（Ｏ）−、
【化６】
2014515043.tif 000007
ＣＨ２＝ＣＷ２−（Ｏ）ｋ１−、ＣＷ１＝ＣＨ−Ｃ（Ｏ）−（Ｏ）ｋ３−、ＣＷ１＝ＣＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣ（Ｏ）−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−Ｃ（Ｏ）−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＳ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＷ２Ｎ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（Ｃ（Ｏ）−Ｏ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、ＣＨ２＝ＣＨ−（Ｃ（Ｏ））ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−、ＯＣＮ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−から選択され、Ｗ１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、Ｗ２およびＷ３は、互いに独立してＨまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は、互いに独立してＣｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルであり、Ｗ７およびＷ８は、互いに独立してＨ、Ｃｌまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキルであり、Ｐｈｅは、上に定義した１個または２個以上の基Ｌによって任意に置換されていてもよい１，４−フェニレンであり、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、互いに独立して０または１であり、ｋ３は好ましくは１であり、ｋ４は１〜１０の整数である。
【００６０】
あるいはまた、Ｐは、本発明のプロセスのために記載した条件の下で非反応性であるこれらの基の保護された誘導体である。好適な保護基は、通常の専門家に知られており、文献、例えばGreen, ‘‘Protective Groups in Organic Synthesis’’, John Wiley and Sons, New York (1981)に記載されており、例えばアセタールまたはケタールである。
【００６１】
特に好ましい基Ｐは、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＦ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−および
【化７】
2014515043.tif 000008
またはその保護された誘導体である。さらなる好ましい基Ｐは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシ基からなる群から、極めて好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基から選択される。
【００６２】
基Ｐの重合を、通常の専門家に知られており、文献、例えばD. J. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59に記載されている方法によって行うことができる。
【００６３】
「スペーサー基」の用語は、従来技術において知られており、好適なスペーサー基Ｓｐは、通常の専門家に知られている（例えばPure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)を参照）。スペーサー基Ｓｐは、好ましくは式Ｓｐ’−Ｘ’で表され、したがってＰ−Ｓｐ−はＰ−Ｓｐ’−Ｘ’−であり、ここで
Ｓｐ’は、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮによって単置換もしくは多置換されている、３０個までのＣ原子を有するアルキレンであり、また１個または２個以上の隣接していないＣＨ２基が、各場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＳｉＲ０Ｒ００−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｓ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていることが可能であり、
【００６４】
Ｘ’は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ０−、−ＮＲ０−Ｃ（Ｏ）−、−ＮＲ０−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ００−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ｒ０およびＲ００は、互いに独立してＨまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに独立してＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮである。
【００６５】
Ｘ’は、好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−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、特に−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−または単結合である。他の好ましい態様において、Ｘ’は、共役系を形成することができる基、例えば−Ｃ＝Ｃ−もしくは−ＣＹ１＝ＣＹ２−、または単結合である。
【００６６】
典型的な基Ｓｐ’は、例えば−（ＣＨ２）ｐ−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−または−（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、Ｒ０およびＲ００は上に示した意味を有する。
【００６７】
好ましい基Ｓｐ’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。
【００６８】
好ましくは、基Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、１〜３５個のＣ原子を有する、直鎖状、分枝状または環状アルキルを示し、ここで、１個または２個以上の隣接していないＣ原子が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−ＣＲ０＝Ｒ００−または−Ｃ≡Ｃ−によって任意に置き換えられていてもよく、およびここで、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意に置き換えられていてもよく、あるいはその各々が４〜３０個の環原子を有し、任意に１個または２個以上の上記で定義された非芳香族性基Ｌにより置換されていてもよい、アリール、ヘテロアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、アリールカルボニルオキシ、ヘテロアリールカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルおよびヘテロアリールオキシカルボニルを示す。
【００６９】
式中、Ｘ１およびＸ２が、同一の意味を有する、すなわち、Ｘ１およびＸ２の両方がＯを示すか、Ｘ１およびＸ２の両方がＳを示す、式Ｉで表される単位が特に好ましい。
式中、Ｘ１およびＸ２がＯを示す、式Ｉで表される単位がさらに好ましい。
式中、Ｘ１およびＸ２がＳを示す、式Ｉで表される単位がさらに好ましい。
式中、Ｘ１およびＸ２の１方がＯを示し、他方がＳを示す、式Ｉで表される単位がさらに好ましい。
【００７０】
本発明の好ましいポリマーは、１個または２個以上の式ＩＩ：
【化８】
2014515043.tif 000009
式中、
Ｕは、式Ｉで表される単位であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は、各出現において同一であるかまたは異なり、互いに独立して、Ｕとは異なり、好ましくは５〜３０個の環原子を有し、任意に、好ましくは１個または２個以上の基Ｒ１により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールであり、
【００７１】
Ｒ１は、各出現において同一であるかまたは異なり、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、−ＣＮ、−ＮＣ、−ＮＣＯ、−ＮＣＳ、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ０Ｒ００、−Ｃ（Ｏ）Ｘ０、−Ｃ（Ｏ）Ｒ０、−ＮＨ２、−ＮＲ０Ｒ００、−ＳＨ、−ＳＲ０、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ２Ｒ０、−ＯＨ、−ＮＯ２、−ＣＦ３、−ＳＦ５、任意に置換されていてもよいシリル、任意に置換されていてもよく、任意に１個もしくは２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、１〜４０個のＣ原子を有する、カルビルまたはヒドロカルビル、あるいはＰ−Ｓｐであり、
【００７２】
Ｒ０およびＲ００は、互いに独立して、Ｈまたは任意に置換されていてもよいＣ１〜４０カルビルもしくはヒドロカルビルであり、
Ｐは、重合可能なまたは架橋可能な基であり、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
Ｘ０は、ハロゲン、好ましくは、Ｆ、ＣｌまたはＢｒであり、
【００７３】
ａ、ｂおよびｃは、各出現において同一であるかまたは異なり、０、１または２であり、
ｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、０であるか、または１〜１０の整数であり、
ここで、ポリマーは、式中、ｂが少なくとも１である、式ＩＩで表される少なくとも１個の繰り返し単位を含む、
で表される繰り返し単位を含む。
【００７４】
本発明のさらに好ましいポリマーは、式ＩまたはＩＩで表される単位に加え、任意に置換されていてもよい、単環式または多環式アリールまたはヘテロアリール基から選択される、１個または２個以上の繰り返し単位を含む。
【００７５】
これらのさらなる繰り返し単位は、好ましくは、式ＩＩＩ
【化９】
2014515043.tif 000010
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、式ＩＩにおいて定義したとおりであり、Ｄは、ＵおよびＡｒ１〜３とは異なり、好ましくは、５〜３０個の環原子を有し、任意に、本明細書において定義される１個または２個以上の基Ｒ１により置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基であり、好ましくは、電子供与体特性を有するアリールまたはヘテロアリール基から選択され、ここで、ポリマーは、式中、ｂが少なくとも１である、式ＩＩＩで表される少なくとも１個の繰り返し単位を含む、
で表されるものから選択される。
【００７６】
本発明の共役ポリマーは、好ましくは、式ＩＶ：
【化１０】
2014515043.tif 000011
式中、
Ａは、式ＩもしくはＩＩまたはその好ましい従属式で表される単位であり、
【００７７】
Ｂは、Ａとは異なり、任意に置換されていてもよい、１個または２個以上のアリールまたはヘテロアリール基を含む単位であり、好ましくは式ＩＩＩで表されるものから選択され、
ｘは、＞０および≦１であり、
ｙは、≧０および＜１であり、
ｘ＋ｙは、１であり、および
ｎは、＞１の整数である、
で表されるものから選択される。
【００７８】
式ＩＶで表される好ましいポリマーは、以下の式
【化１１】
2014515043.tif 000012
【００７９】
式中、Ｕ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、式ＩＩにおいて示された意味の１つを有し、Ｄは、各出現において同一であるかまたは異なり、式ＩＩＩにおいて示された意味の１つを有し、ｘ、ｙおよびｎは、式ＩＶにおいて定義されるとおりであり、ここで、これらのポリマーは、交互またはランダムコポリマーであり得、ここで、式ＩＶｄおよびＩＶｅにおいて、繰り返し単位［（Ａｒ１）ａ−（Ｕ）ｂ−（Ａｒ２）ｃ−（Ａｒ３）ｄ］の少なくとも１個において、および繰り返し単位［（Ａｒ１）ａ−（Ｄ）ｂ−（Ａｒ２）ｃ−（Ａｒ３）ｄ］の少なくとも１個において、ｂは少なくとも１である、
から選択される。
【００８０】
本発明のポリマーにおいて、繰り返し単位ｎの総数は、好ましくは、２〜１０，０００である。前述のｎの下限および上限のあらゆる組み合わせを含めて、好ましくは≧５、極めて好ましくは≧１０、最も好ましくは≧５０、および好ましくは≦５００、極めて好ましくは≦１，０００、最も好ましくは≦２，０００である。
【００８１】
本発明のポリマーは、ホモポリマーならびにコポリマー、例えば統計またはランダムコポリマー、交互コポリマーおよびブロックコポリマー、ならびにその組み合わせを含む。
【００８２】
以下の群：
−  単位Ｕまたは（Ａｒ１−Ｕ）または（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ２）または（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ３）または（Ｕ−Ａｒ２−Ａｒ３）または（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ２−Ａｒ３）のホモポリマーからなる群Ａ、
−  同一単位（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ２）および同一単位（Ａｒ３）により形成される、ランダムまたは交互コポリマーからなる群Ｂ、
【００８３】
−  同一単位（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ２）および同一単位（Ｄ）により形成される、ランダムまたは交互コポリマーからなる群Ｃ、
−  同一単位（Ａｒ１−Ｕ−Ａｒ２）および同一単位（Ａｒ１−Ｄ−Ａｒ２）により形成される、ランダムまたは交互コポリマーからなる群Ｄ、
から選択されるポリマーが特に好ましく、
ここで、これら全ての群において、Ｕ、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、本明細書において定義されたとおりであり、群Ａ〜Ｃにおいて、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、単結合とは異なり、群Ｄにおいて、Ａｒ１およびＡｒ２の一方はまた、単結合を示してもよい。
【００８４】
式ＩＶおよびＩＶａ〜ＩＶｅで表される好ましいポリマーは、式Ｖ
【化１２】
2014515043.tif 000013
式中、「chain」は、式ＩＶまたはＩＶａ〜ＩＶｅで表されるポリマー鎖を示し、Ｒ３およびＲ４は、互いに独立して、上記で定義されたＲ１の意味の１つを有し、好ましくは、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｈ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨＯ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＳｎＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＢＲ’Ｒ’’、−Ｂ（ＯＲ’）（ＯＲ’’）、−Ｂ（ＯＨ）２、またはＰ−Ｓｐ−を示し、ここで、ＰおよびＳｐは、上記で定義したとおりであり、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、互いに独立して、上記で定義されたＲ０の意味の１つを有し、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’の２つはまた、それらが結合したヘテロ原子と一緒になって環を形成してもよい、
で表されるものから選択される。
【００８５】
式ＩＶ、ＩＶａ〜ＩＶｅおよびＶにより表されるポリマーにおいて、ｘは、単位Ａのモル画分を示し、ｙは、単位Ｂのモル画分を示し、ｎは、単位ＡおよびＢの重合度または総数を示す。これらの式には、ＡおよびＢのブロックコポリマー、ＡおよびＢのランダムまたは統計コポリマーおよび交互コポリマーが含まれ、ｘが、＞０およびｙが０である場合についてのＡのホモポリマーと同様である。
【００８６】
本発明の別の側面は、式Ｖ
【化１３】
2014515043.tif 000014
式中、Ｕ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ３およびＲ４は、式ＩＩおよびＶで表される意味を、または本明細書において記載するとおりの好ましい意味を有する、
で表されるモノマーに関する。
【００８７】
特に好ましいのは、式ＶＩで表されるモノマーであって、ここで、Ｒ３およびＲ４は、好ましくは、互いに独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｏ−トシラート、Ｏ−トリフラート、Ｏ−メシラート、Ｏ−ノナフラート、−ＳｉＭｅ２Ｆ、−ＳｉＭｅＦ２、−Ｏ−ＳＯ２Ｚ１、−Ｂ（ＯＺ２）２、−ＣＺ３＝Ｃ（Ｚ３）２、−Ｃ≡ＣＨおよび−Ｓｎ（Ｚ４）３からなる群から選択され、ここで、Ｚ１〜４は、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、その各々が、任意に置換され、２個のＺ２はまた、環式基を形成してもよい。
【００８８】
式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＩＶａ〜ＩＶｅ、Ｖ、ＶＩおよびそれらの従属式で表される、好ましい繰り返し単位、モノマーおよびポリマーは、好ましい態様の以下の：
−  Ｘ１およびＸ２は、Ｏであり、
−  Ｘ１およびＸ２は、Ｓであり、
−  Ｘ１およびＸ２の一方が、Ｏであり、他方が、Ｓであり、
−  ｙは、≧０および≦１であり、
【００８９】
−  ｂ＝ｄ＝１およびａ＝ｃ＝０、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
−  ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝１、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
−  ａ＝ｂ＝ｄ＝１およびｃ＝０、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
−  ａ＝ｂ＝ｃ＝１およびｄ＝０、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
−  ａ＝ｃ＝２、ｂ＝１およびｄ＝０、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
−  ａ＝ｃ＝２およびｂ＝ｄ＝１、好ましくは、全ての繰り返し単位において、
【００９０】
−  Ａｒ１およびＡｒ２は、チオフェン−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、セレノフェン−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、フェニレン−１，４−ジイル、フェニレン−１，３−ジイル、ベンゾ［ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｂ］チオフェン−２，６−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、またはセレノフェノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、２，２’−ビチオフェン−５，５’−ジイルからなる群から選択され、それらの全ては非置換であるか、または好ましくは、本明細書において定義されるとおりのＲ１で、一置換または多置換され、
【００９１】
−  Ａｒ３は、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、２，２’−ジチオフェン−５，５’−ジイル、２，２’−ジセレノフェン−５，５’−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］シロール−５，５−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ；２’，３’−ｄ］ピロール−５，５−ジイル、４Ｈ−シクロペンタ［２，１−ｂ：３，４−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、インダセノ［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン−２，７−ジイル、ベンゾ［１’’，２’’：４，５；４’’，５’’：４’，５’］ビス（シロロ［３，２−ｂ：３’，２’−ｂ’］チオフェン）−２，７−ジイル、フェナントロ［１，１０，９，８−ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ］カルバゾール−２，７−ジイル、ジヒドロベンゾ［ｄｅｆ］カルバゾール−２，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］セレナジアゾール−４，７−ジイル、ベンゾ［２，１，３］オキサジアゾール−４，７−ジイル、２Ｈ−ベンゾトリアゾール−４，７−ジイル、キノキサリン−５，８−ジイル、チエノ［３，４−ｂ］ピラジン−２，５−ジイル、チエノ［３，４−ｂ］チオフェン−４，６−ジイル、チエノ［２，１，３］チアジアゾール−２，５−ジイル、３，６−ジチエンー２−イル−ピロロ［３，４−ｃ］ピロール−１，４−ジオン、または［１，３］チアゾロ［５，４−ｄ］［１，３］チアゾール−２，５−ジイルからなる群から選択され、それらの全ては非置換であるか、または好ましくは本明細書において定義されるとおりのＲ１で、一置換または多置換され、
【００９２】
−  Ｄは、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］セレノフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、セレノフェノ［２，３−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、２，２’−ジチオフェン−５，５’−ジイル、２，２’−ジセレノフェン−５，５’−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］シロール−５，５−ジイル、ジチエノ［３，２−ｂ；２’，３’−ｄ］ピロール−５，５−ジイル、４Ｈ−シクロペンタ［２，１−ｂ：３，４−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、インダセノ［１，２−ｂ：５，６−ｂ’］ジチオフェン−２，７−ジイル、ベンゾ［１’’，２’’：４，５；４’’，５’’：４’，５’］ビス（シロロ［３，２−ｂ：３’，２’−ｂ’］チオフェン）−２，７−ジイル、フェナントロ［１，１０，９，８−ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ］カルバゾール−２，７−ジイル、ジヒドロベンゾ［ｄｅｆ］カルバゾール−２，７−ジイルからなる群から選択され、それらの全ては非置換であるか、または好ましくは本明細書において定義されるとおりのＲ１で、一置換または多置換され、
−  ｎは、少なくとも５、好ましくは少なくとも１０、極めて好ましくは少なくとも５０であり、２，０００まで、好ましくは５００までであり、
【００９３】
−  Ｍｗは、少なくとも５，０００、好ましくは少なくとも８，０００、極めて好ましくは少なくとも１０，０００であり、好ましくは３００，０００まで、極めて好ましくは１００，０００までであり、
−  Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、１〜３０個のＣ原子を有する、第一級アルキルまたはアルコキシ、３〜３０個のＣ原子を有する、第二級アルキルまたはアルコキシ、および４〜３０個のＣ原子を有する、第三級アルキルまたはアルコキシからなる群から選択され、ここで、これらの全ての基において、１個または２個以上のＨ原子は、任意にＦにより置き換えられていてもよく、
【００９４】
−  Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、アリール、ヘテロアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシからなる群から選択され、その各々は、任意にアルキル化またはアルコキシル化されていてもよい、４〜３０個の環原子を有し、
−  Ｒ１および／またはＲ２は、１、２または３個の置換基で任意に置換されていてもよく、好ましくは、パラ位において一置換されたフェニルを示し、ここで、置換基は、ハロゲン、Ｃ１〜２０アルキル、およびＣ１〜２０アルコキシから選択され、
【００９５】
−  Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、全てが、直鎖状または分枝状であり、任意にフッ素化されていてもよい、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルおよびアルキルカルボニルオキシ、ならびに全てが任意にアルキル化またはアルコシキル化されていてもよい、４〜３０個の環原子を有する、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリールおよびヘテロアリールオキシであり、
【００９６】
−  Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５、または−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５を示し、ここで、Ｒ５は、１〜３０個のＣ原子を有する、直鎖状、分枝状または環状アルキルであり、ここで、１個または２個以上の隣接していないＣ原子は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−ＣＲ０＝Ｒ００−または−Ｃ≡Ｃ−によって任意に置き換えられていてもよく、およびここで、１個または２個以上のＨ原子が、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意に置き換えられていてもよく、あるいは、Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、４〜３０個の環原子を有し、非置換であるかまたは１個もしくは２個以上のハロゲン原子によりまたは上記で定義した、１個もしくは２個以上の基Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５、もしくは−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５により置換された、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリールおよびヘテロアリールオキシを示し、
【００９７】
−  Ｒ１および／またはＲ２は、互いに独立して、４〜３０個の環原子を有し、非置換であるかまたは１個もしくは２個以上のハロゲン原子によりまたは上記で定義した、１個もしくは２個以上の基Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５、もしくは−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５により置換された、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリールおよびヘテロアリールオキシを示し、
【００９８】
−  Ｒ５は、１〜３０個のＣ原子を、極めて好ましくは１〜１５個のＣ原子を有する第一級アルキル、３〜３０個のＣ原子を有する第二級アルキル、または４〜３０個のＣ原子を有する第三級アルキルであり、ここで、これらの全ての基において、１個または２個以上のＨ原子は、任意に、Ｆにより置き換えられていてもよく、
−  Ａｒ３および／またはＤは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５および−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５から選択された、１個または２個以上の基により置換され、ここで、Ｒ５は、本明細書において定義したとおりであり、
【００９９】
−  Ａｒ３および／またはＤは、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５および−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５から選択された、１個または２個以上の基により置換され、ここで、Ｒ５は、本明細書において定義したとおりであり、
−  Ａｒ３および／またはＤは、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイルを示し、これは、４および８位で本明細書において定義したとおりのＲ１で置換され、
−  Ａｒ３および／またはＤは、ベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジイルを示し、これは、４および８位で−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５または−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５で置換され、ここで、Ｒ５は、本明細書において定義したとおりであり、
【０１００】
−  Ｒ０およびＲ００は、ＨまたはＣ１〜Ｃ１０アルキルから選択され、
−  Ｒ３およびＲ４は、Ｈ、ハロゲン、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨＯ、−ＣＨ＝ＣＨ２−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＳｎＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＢＲ’Ｒ’’、−Ｂ（ＯＲ’）（ＯＲ’’）、−Ｂ（ＯＨ）２、Ｐ−Ｓｐ、Ｃ１〜Ｃ２０−アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０−アルコキシ、Ｃ２〜Ｃ２０−アルケニル、Ｃ１〜Ｃ２０−フルオロアルキルおよび任意に、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールからなる群から選択され、
【０１０１】
−  Ｒ３およびＲ４は、好ましくは互いに独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｏ−トシラート、Ｏ−トリフラート、Ｏ−メシラート、Ｏ−ノナフラート、−ＳｉＭｅ２Ｆ、−ＳｉＭｅＦ２、−Ｏ−ＳＯ２Ｚ１、−Ｂ（ＯＺ２）２、−ＣＺ３＝Ｃ（Ｚ４）２、−Ｃ≡ＣＨおよび−Ｓｎ（Ｚ４）３からなる群から選択され、ここで、Ｚ１〜４は、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、その各々が、任意に置換されていてもよく、２個のＺ２はまた、環式基を形成してもよく、極めて好ましくはＢｒである、
リストから選択される。
【０１０２】
好ましい基Ａｒ１およびＡｒ２は、以下の式：
【化１４】
2014515043.tif 000015
【０１０３】
【化１５】
2014515043.tif 000016
式中、Ｒは、各出現において同一であるかまたは異なり、上記Ｒ１について示された意味の１つを有し、好ましくは、Ｈを示す、
からなる群から選択される。
【０１０４】
さらに好ましいのは、以下の：
【化１６】
2014515043.tif 000017
【０１０５】
式中、Ｒ１、Ｒ２およびｎは、本明細書において定義したとおりであり、Ｒ６およびＲ７は、本明細書において示したＲ１の意味の１つを有し、非縮合チオフェン環は、１個または２個のＣ１〜２０アルキルにより任意に置換されていてもよく、ここで、式ＩＶ２は、式中、ａ＝１およびｂ＝０である単位およびａ＝０およびｂ＝１である単位により形成されるランダムコポリマーを示す、
ポリマーである。
【０１０６】
式ＩＶ１およびＩＶ２で表される好ましいポリマーは、Ｒ１および／またはＲ２が、任意にアルキル化またはアルコキシル化されていてもよく、４〜３０個の環原子を有する、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリールおよびヘテロアリールオキシであるものであり、極めて好ましくは、１、２または３個の置換基で任意に置換されていてもよく、好ましくは、パラ位において一置換されたフェニルを示し、ここで、置換基は、ハロゲン、Ｃ１〜２０アルキル、およびＣ１〜２０アルコキシから選択される。
【０１０７】
式ＩＶ１およびＩＶ２で表されるさらに好ましいポリマーは、Ｒ６および／またはＲ７が、Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５または−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５を示すものであり、ここで、Ｒ５は、１〜３０個のＣ原子を有する、直鎖状、分枝状または環状アルキルであり、ここで、１個または２個以上の隣接していないＣ原子は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−ＣＲ０＝Ｒ００−または−Ｃ≡Ｃ−によって任意に置き換えられていてもよく、およびここで、１個または２個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意に置き換えられていてもよい。
【０１０８】
本発明のポリマーを、当業者に知られており、文献に記載されている方法に従って、またはそれと同様にして合成することができる。他の調製方法を、例から採用することができる。例えば、それらを、アリール−アリールカップリング反応、例えば山本カップリング、鈴木カップリング、スティルカップリング、薗頭カップリング、ヘックカップリングまたはバックウォルドカップリングによって好適に調製することができる。鈴木カップリングおよび山本カップリングが、特に好ましい。
【０１０９】
重合させてポリマーの繰り返し単位を形成するモノマーを、当業者に知られている方法に従って調製することができる。
好ましくは、ポリマーを、式Ｉａで表されるモノマーまたは本明細書中に記載したその好ましい態様から調製する。
【０１１０】
本発明の他の側面は、式Ｉで表される１個もしくは２個以上の同一であるかもしくは異なるモノマー単位または式Ｉａで表されるモノマーを、互いに、および／または１種もしくは２種以上のコモノマーと、重合反応において、好ましくはアリール−アリールカップリング反応においてカップリングさせることによる、ポリマーを調製する方法である。
【０１１１】
好適であり、好ましいコモノマーは、式
【化１７】
2014515043.tif 000018
式中、Ａｒ３は、式ＩＩの意味の１個または本明細書中に示した好ましい意味の１個を有し、Ｄは、式ＩＩＩの意味の１個または本明細書中に示した好ましい意味の１個を有し、Ｒ３およびＲ４は、式Ｖの意味の１個または本明細書中に示した好ましい意味の１個を有する、
で表されるものである。
【０１１２】
重合のための好ましい方法は、Ｃ−ＣカップリングまたはＣ−Ｎカップリングをもたらすもの、例えば、例えばWO 00/53656に記載されている鈴木重合、例えばT. Yamamoto et al., Progress in Polymer Science 1993, 17, 1153-1205またはWO 2004/022626 A1に記載されている山本重合、およびスティルカップリングである。例えば、直線状重合体を山本重合によって合成する場合には、２個の反応性ハロゲン化物基Ｒ２およびＲ３を有する上に記載したモノマーを、好ましくは使用する。
【０１１３】
直線状重合体を鈴木重合によって合成する場合には、好ましくは上に記載したモノマーを使用し、ここで少なくとも１個の反応性基Ｒ２またはＲ３は、ボロン酸またはボロン酸誘導体基である。
【０１１４】
鈴木重合を使用して、ホモポリマー、ならびに統計、交互およびブロックランダムコポリマーを調製してもよい。統計またはブロックコポリマーを、例えば式Ｖで表され、ここで反応性基Ｒ３およびＲ４の一方がハロゲンであり、他方の反応性基がボロン酸またはボロン酸誘導体基である上記のモノマーから調製することができる。統計、交互およびブロックコポリマーの合成は、例えばWO 03/048225 A2またはWO 2005/014688 A2に詳細に記載されている。
【０１１５】
鈴木重合は、Ｐｄ（０）錯体またはＰｄ（ＩＩ）塩を使用する。好ましいＰｄ（０）錯体は、少なくとも１個のホスフィン配位子を保有するもの、例えばＰｄ（Ｐｈ３Ｐ）４である。他の好ましいホスフィン配位子は、トリス（オルト−トリル）ホスフィン、すなわちＰｄ（ｏ−Ｔｏｌ）４である。好ましいＰｄ（ＩＩ）塩は、酢酸パラジウム、すなわちＰｄ（ＯＡｃ）２を含む。鈴木重合を、塩基、例えば炭酸ナトリウム、リン酸カリウムまたは有機塩基、例えばテトラエチルアンモニウムカーボネートの存在下で行う。山本重合は、Ｎｉ（０）錯体、例えばビス（１，５−シクロオクタジエニル）ニッケル（０）を使用する。
【０１１６】
上に記載したハロゲンの代替として、式−Ｏ−ＳＯ２Ｚ１で表される脱離基を使用することができ、ここでＺ１は上に記載したとおりである。そのような脱離基の特定の例は、トシラート、メシラートおよびトリフラートである。
【０１１７】
式Ｉ、Ｉ１、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩで表される、繰り返し単位、モノマーおよびポリマーの特に好適で好ましい合成方法を、以下に示す合成スキーム中で図解し、ここで、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３は、式ＩＩにおいて定義したとおりであり、Ｒは、アルキル、アリールまたはヘテロアリール基であり、Ｘは、ハロゲンであり、Ｌは、Ｐｄ触媒中の配位子である。
【０１１８】
対称なピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の一般的調製は、例えば、P. Langer, J. Wuckelt, M. Doring, J. Org. Chem. 2000, 65, 729-734に記載されており、スキーム１に例示する。
【化１８】
2014515043.tif 000019
18
【０１１９】
非対称なピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の一般的調製は、例えば、P. Langer, F. Helmholz, R. Schroeder, Synlett 2003, 15, 2389-2391に記載されており、スキーム２に例示する。
【化１９】
2014515043.tif 000020
【０１２０】
非置換アミドを有する、対称なおよび非対称なピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核の一般的調製は、例えば、DE3525109 (A1)に記載されており、スキーム３に例示する。
【化２０】
2014515043.tif 000021
【０１２１】
例えば、スキーム４において記載するとおりの以下の方法により、またはそれと類似して、ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン核をさらに置換し、所要のポリマーおよびオリゴマー前駆体を調製することができる。
【化２１】
2014515043.tif 000022
【０１２２】
ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオンの立体規則性共重合のための合成スキームは、スキーム５に示す典型である。
【化２２】
2014515043.tif 000023
【０１２３】
ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオンの立体不規則性共重合のための合成スキームは、スキーム６および７に示す典型である。
【化２３】
2014515043.tif 000024
【０１２４】
【化２４】
2014515043.tif 000025
【０１２５】
本明細書において記載したモノマーおよびポリマーの調製の新規な方法は、本発明の別の側面である。
【０１２６】
本発明のポリマーをまた、混合物またはポリマー混合品において、例えばモノマー化合物と一緒に、または電荷輸送、半導体、導電性、光伝導性および／または発光半導体特性を有する他のポリマーと一緒に、または例えばＯＬＥＤ装置において中間層もしくは電荷遮断層として使用するための正孔遮断もしくは電子遮断特性を有するポリマーと共に使用することができる。したがって、本発明の他の観点は、前述の特性の１つまたは２つ以上を有する本発明の１種または２種以上のポリマーおよび１種または２種以上のさらなるポリマーを含むポリマー混合品に関する。これらの混合品を、従来技術に記載されており、当業者に知られている慣用の方法によって調製することができる。典型的には、ポリマーを、互いに混合するかまたは好適な溶媒に溶解し、溶液を合わせる。
【０１２７】
本発明の他の側面は、本明細書中に記載した１種または２種以上のポリマー、混合物またはポリマー混合品および１種または２種以上の有機溶媒を含む処方物に関する。
【０１２８】
好ましい溶媒は、脂肪族炭化水素、塩素化炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン、エーテルおよびその混合物である。使用することができる付加的な溶媒は、１，２，４−トリメチルベンゼン、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、メシチレン、クメン、シメン、シクロヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、デカリン、２，６−ルチジン、２−フルオロ−ｍ−キシレン、３−フルオロ−ｏ−キシレン、２−クロロベンゾトリフルオリド、ジメチルホルムアミド、２−クロロ−６フルオロトルエン、２−フルオロアニソール、アニソール、２，３−ジメチルピラジン、４−フルオロアニソール、３−フルオロアニソール、３−トリフルオロ−メチルアニソール、２−メチルアニソール、フェネトール、４−メチルアニソール、３−メチルアニソール、４−フルオロ−３−メチルアニソール、２−フルオロベンゾニトリル、４−フルオロベラトロール、２，６−ジメチルアニソール、３−フルオロベンゾニトリル、２，５−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、３，５−ジメチルアニソール、
【０１２９】
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、安息香酸エチル、１−フルオロ−３，５−ジメトキシベンゼン、１−メチルナフタレン、Ｎ−メチルピロリジノン、３−フルオロベンゾトリフルオリド、ベンゾトリフルオリド、ベンゾトリフルオリド、ジオキサン、トリフルオロメトキシベンゼン、４−フルオロベンゾトリフルオリド、３−フルオロピリジン、トルエン、２−フルオロトルエン、２−フルオロベンゾトリフルオリド、３−フルオロトルエン、４−イソプロピルビフェニル、フェニルエーテル、ピリジン、４−フルオロトルエン、２，５−ジフルオロトルエン、１−クロロ−２，４−ジフルオロベンゼン、２−フルオロピリジン、３−クロロフルオロベンゼン、３−クロロフルオロベンゼン、１−クロロ−２，５−ジフルオロベンゼン、４−クロロフルオロベンゼン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、２−クロロフルオロベンゼン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレンまたはｏ−、ｍ−およびｐ−異性体の混合物を含む。比較的低い極性を有する溶媒が、一般的に好ましい。インクジェット印刷のために、高い沸点を有する溶媒および溶媒混合物が、好ましい。スピンコーティングのために、アルキル化ベンゼン、例えばキシレンおよびトルエンが、好ましい。
【０１３０】
特に好ましい溶媒の例は、限定されずにジクロロメタン、トリクロロメタン、モノクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、テトラヒドロフラン、アニソール、モルホリン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、１，４−ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラリン、デカリン、インダン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、メシチレンおよび／またはその混合物を含む。
【０１３１】
ポリマーの溶液中の濃度は、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％である。任意に、当該溶液はまた、例えばWO 2005/055248 A1に記載されているように、レオロジー特性を調整するための１種または２種以上の結合剤を含む。
【０１３２】
適切な混合および熟成の後に、溶液を、以下のカテゴリーの１つとして評価する：完全な溶液、境界的な溶液または不溶物。等高線を描画して、溶解性と不溶性とを分割する溶解度パラメーター−水素結合限界の外形を描く。溶解性領域内にある「完全な」溶媒を、例えば’’Crowley, J.D., Teague, G.S. Jr and Lowe, J.W. Jr., Journal of Paint Technology, 38, No 496, 296 (1966)’’に公表されている文献値から選択することができる。溶媒混合品をまた使用してもよく、’’Solvents, W.H.Ellis, Federation of Societies for Coatings Technology, p9-10, 1986’’に記載されているように同定することができる。少なくとも１種の真溶媒を混合品中に有するのが望ましいが、そのような手順によって、本発明の両方のポリマーを溶解する「非」溶媒の混合品がもたらされ得る。
【０１３３】
本発明のポリマーをまた、本明細書中に記載したデバイス中のパターン形成したＯＳＣ層において使用することができる。現代のマイクロエレクトロニクスの用途のために、小さい構造またはパターンを生成して、コスト（より大きいデバイス／単位面積）および電力消費を低下させることが、一般的に望ましい。本発明のポリマーを含む薄層のパターン形成を、例えばフォトリソグラフィー、電子ビームリソグラフィーまたはレーザーパターニング(laser patterning)によって行うことができる。
【０１３４】
電子または電気光学的デバイスにおいて薄層として使用するために、本発明のポリマー、ポリマー混合品または処方物を、任意の好適な方法によって堆積させてもよい。デバイスの液体コーティングは、真空蒸着手法よりも望ましい。溶液堆積法が、特に好ましい。本発明の処方物によって、多数の液体コーティング手法の使用が可能になる。好ましい堆積手法は、限定されずに浸漬コーティング、スピンコーティング、インクジェット印刷、文字プレス印刷(letter-press printing)、スクリーン印刷、ドクターブレードコーティング、ローラー印刷、逆ローラー印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、ウェブ印刷(web printing)、スプレーコーティング(spray coating)、はけ塗りまたはパッド印刷を含む。インクジェット印刷は、それによって高解像度層およびデバイスを製造することが可能になるので、特に好ましい。
【０１３５】
本発明の選択された処方物を作成済みのデバイス基板に、インクジェット印刷またはマイクロディスペンシングによって適用してもよい。好ましくは、産業用圧電型印字ヘッド、例えば、しかし限定されずにAprion、日立工機、InkJet Technology、On Target Technology、Picojet、Spectra、Trident、Xaarによって供給されているものを使用して、有機半導体層を基板に適用してもよい。さらに、準工業ヘッド、例えばブラザー、エプソン、コニカ、セイコーインスツル、東芝ＴＥＣによって製造されているものまたは単一ノズルマイクロディスペンサー、例えばMicrodropおよびMicrofabによって生産されているものを、使用してもよい。
【０１３６】
インクジェット印刷またはマイクロディスペンシングによって適用するために、ポリマーを、先ず好適な溶媒に溶解しなければならない。溶媒は、上に述べた要件を満たさなければならず、選択した印字ヘッドに対していかなる有害な効果をも有してはならない。さらに、溶媒は、＞１００℃、好ましくは＞１４０℃およびより好ましくは＞１５０℃の沸点を有して、印字ヘッドの内側で乾燥する溶液によって引き起こされた操作性の問題を防止しなければならない。上記で述べた溶媒とは別に、好適な溶媒は、置換および非置換のキシレン誘導体、ジ−Ｃ１〜２−アルキルホルムアミド、置換および非置換アニソールおよび他のフェノールエーテル誘導体、置換複素環式化合物、例えば置換ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピロリジノン、置換および非置換Ｎ，Ｎ−ジ−Ｃ１〜２−アルキルアニリンおよび他のフッ素化または塩素化芳香族化合物を含む。
【０１３７】
本発明のポリマーをインクジェット印刷によって堆積させるための好ましい溶媒は、１つまたは２つ以上の置換基によって置換されており、ここで当該１つまたは２つ以上の置換基中の炭素原子の総数が少なくとも３であるベンゼン環を有するベンゼン誘導体を含む。例えば、ベンゼン誘導体は、プロピル基または３つのメチル基で置換されていてもよく、いずれの場合においても、合計で少なくとも３個の炭素原子がある。そのような溶媒によって、ポリマーを有する溶媒を含むインクジェット流体が生成することが可能になり、それによって、噴霧の間のジェットの目詰まりおよび部品の分離が低減または防止される。
【０１３８】
溶媒（単数または複数）は、例の以下のリストから選択されたものを含んでもよい：ドデシルベンゼン、１−メチル−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、テルピネオールリモネン、イソズレン(isodurene)、テルピノレン、シメン、ジエチルベンゼン。溶媒は溶媒混合物であり得、それは２種または３種以上の溶媒の組み合わせであり、各溶媒は好ましくは＞１００℃、より好ましくは＞１４０℃の沸点を有する。そのような溶媒（単数または複数）はまた、堆積した層におけるフィルム形成を増強し、層中の欠陥を低減する。
【０１３９】
インクジェット流体（それは溶媒、結合剤および半導体化合物の混合物である）は、好ましくは２０℃で１〜１００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１〜５０ｍＰａ・ｓおよび最も好ましくは１〜３０ｍＰａ・ｓの粘度を有する。
【０１４０】
本発明のポリマーまたは処方物はさらに、例えば界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤(hydrophobing agent)、接着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気剤、反応性または非反応性であり得る希釈剤、補助剤、着色剤、染料または顔料、感光剤、安定剤、ナノ粒子または阻害剤から選択された１種または２種以上のさらなる構成成分または添加剤を含むことができる。
【０１４１】
本発明のポリマーは、光学的、電気光学的、電子的、エレクトロルミネセントまたはフォトルミネセント部品またはデバイスにおける電荷輸送、半導体、導電性、光伝導性または発光材料(light mitting material)として有用である。これらのデバイスにおいて、本発明のポリマーを、典型的には薄層またはフィルムとして適用する。
【０１４２】
したがって、本発明はまた、電子デバイスにおける半導体ポリマー、ポリマー混合品、処方物または層の使用を提供する。当該処方物を、様々なデバイスおよび機器における高移動度の半導体材料として使用してもよい。当該処方物を、例えば半導体層またはフィルムの形態で使用してもよい。したがって、他の側面において、本発明は、電子デバイスにおいて使用するための半導体層を提供し、当該層は、本発明のポリマー、ポリマー混合品または処方物を含む。層またはフィルムは、約３０ミクロン未満であり得る。様々な電子デバイス用途のために、厚さは、厚さ約１ミクロン未満であり得る。当該層を、例えば電子デバイスの部分上に、前述の溶液コーティングまたは印刷手法のいずれかによって堆積させてもよい。
【０１４３】
本発明はさらに、本発明のポリマー、ポリマー混合品、処方物または有機半導体層を含む電子デバイスを提供する。特に好ましいデバイスは、ＯＦＥＴ、ＴＦＴ、ＩＣ、論理回路、キャパシタ、ＲＦＩＤタグ、ＯＬＥＤ、ＯＬＥＴ、ＯＰＥＤ、ＯＰＶ、太陽電池、レーザーダイオード、光伝導体、光検出器、電子写真装置、電子写真記録装置、有機記憶装置、センサーデバイス、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、伝導性基板および伝導性パターンである。
【０１４４】
特に好ましい電子デバイスは、ＯＦＥＴ、ＯＬＥＤおよびＯＰＶデバイス、特にバルクヘテロ接合(bulk heterojunction)（ＢＨＪ）ＯＰＶデバイスである。ＯＦＥＴにおいて、例えば、ドレインとソースとの間の活性な半導体チャネルは、本発明の層を含んでもよい。他の例として、ＯＬＥＤデバイスにおいて、電荷（正孔または電子）注入または輸送層は、本発明の層を含んでもよい。
【０１４５】
ＯＰＶデバイスにおいて使用するために、本発明のポリマーを、好ましくはｐ型（電子供与）半導体およびｎ型（電子受容）半導体を含む(comprise)かまたは含有し(contain)、より好ましくは本質的にそれからなり、極めて好ましくは専らそれからなる処方物中で使用する。ｐ型半導体を、本発明のポリマーによって構成する。ｎ型半導体は、無機物質、例えば酸化亜鉛もしくはセレン化カドミウム、または有機物質、例えばフラーレンまたは置換された、例えば、例えばG. Yu, J. Gao, J.C. Hummelen, F. Wudl, A.J. Heeger, Science 1995、第２７０巻、p. 1789 ffに開示されている「ＰＣＢＭ」もしくは「Ｃ６０ＰＣＢＭ」としても知られており、例えば（６，６）−フェニル−酪酸メチルエステル誘導体化されたメタノＣ６０フラーレンのようなフラーレン誘導体、または、例えばＣ７０フラーレン基を有する構造的に類似した化合物（Ｃ７０ＰＣＢＭ）、またはポリマーであり得る（例えばCoakley, K. M.およびMcGehee, M. D. Chem. Mater. 2004, 16, 4533を参照）。
【化２５】
2014515043.tif 000026
【０１４６】
このタイプの好ましい材料は、本発明のポリマーの、Ｃ６０もしくはＣ７０フラーレンまたは置換フラーレン、例えばＣ６０ＰＣＢＭおよびＣ７０ＰＣＢＭとの混合品または混合物である。好ましくは、ポリマー：フラーレンの比率は、重量比で２：１〜１：２、より好ましくは重量比で１．２：１〜１：１．２、最も好ましくは重量比で１：１である。配合された混合物について、任意のアニーリングステップが、混合化された形態およびしたがってＯＰＶデバイス性能を最適化するために必要であり得る。
【０１４７】
ＯＰＶデバイスは、例えば文献から知られている任意のタイプであり得る（例えばWaldauf et al., Appl. Phys. Lett. 89, 233517 (2006)を参照）。
【０１４８】
本発明の第一に好ましいＯＰＶデバイスは、以下の層：
−  好ましくは、例えばＩＴＯなどの金属酸化物を含み、アノードとしての役割を果たす、高仕事関数電極、
−  好ましくは、例えば、有機ポリマーまたはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホナート）のポリマー混合品を含む、任意の半導体ポリマー層またはホール輸送層、
【０１４９】
−  「活性層」とも称される、例えばｐ型／ｎ型二層としてまたは別個のｐ型およびｎ型層として、あるいは混合品またはｐ型およびｎ型半導体として存在することができる、ＢＨＪを形成する、ｐ型およびｎ型有機半導体を含む層、
−  電子輸送特性を有する、例えばＬｉＦを含む、任意の層、
−  好ましくは、例えばアルミニウムなどの金属を含み、カソードとしての役割を果たす、低仕事関数電極、
を（一番上から下へ向かう順で）含み、
ここで、少なくとも一方の電極、好ましくはアノードは、可視光に対して透過的であり、
ここで、ｐ型半導体は、本発明のポリマーである。
【０１５０】
本発明の第二に好ましいＯＰＶデバイスは、反転ＯＰＶデバイスであり、以下の層：
−  例えばＩＴＯを含み、アノードとしての役割を果たす電極、
−  ホールブロック特性を有し、好ましくはＴｉＯｘおよびＺｎＯｘなどの金属酸化物を含む、任意の層、
−  電極間に位置し、例えばｐ型／ｎ型二層としてまたは別個のｐ型およびｎ型層として、あるいは混合品またはｐ型およびｎ型半導体として存在することができ、ＢＨＪを形成する、ｐ型およびｎ型有機半導体を含む活性層、
【０１５１】
−  好ましくは、例えば、有機ポリマーまたはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのポリマー混合品を含む、任意の半導体ポリマー層またはホール輸送層
−  好ましくは、例えば金などの金属を含み、アノードとしての役割を果たす、高仕事関数電極、
を（一番上から下へ向かう順で）含み、
ここで、少なくとも一方の電極、好ましくはカソードは、可視光に対して透過的であり、
ここで、ｐ型半導体は、本発明のポリマーである。
【０１５２】
本発明のＯＰＶデバイスにおいて、ｐ型およびｎ型半導体材料を、好ましくは、上で記載したように、材料、例えばポリマー／フラーレン系から選択する。二重層が混合品である場合には、任意のアニーリングステップが、デバイス性能を最適化するために必要であり得る。
【０１５３】
本発明の化合物、処方物および層はまた、ＯＦＥＴにおいて半導体チャネルとして使用するのに適している。したがって、本発明はまた、ゲート電極、絶縁（またはゲート絶縁体）層、ソース電極、ドレイン電極および、ソース電極とドレイン電極とを接続する有機半導体チャネルを含むＯＦＥＴであって、有機半導体チャネルが、本発明のポリマー、ポリマー混合品、処方物または有機半導体層を含む、前記ＯＦＥＴを提供する。ＯＦＥＴの他の特徴は、当業者に周知である。
【０１５４】
ＯＳＣ材料がゲート誘電体とドレインおよびソース電極との間に薄膜として配置されているＯＦＥＴは、一般的に知られており、例えばUS 5,892,244、US 5,998,804、US 6,723,394および背景の章において引用されている参考文献に記載されている。利点、例えば本発明の化合物の可溶特性を使用した低コスト生産およびしたがって大きい表面の加工性により、これらのＦＥＴの好ましい用途は、例えば集積回路工学、ＴＦＴディスプレイおよびセキュリティー用途である。
【０１５５】
ＯＦＥＴデバイス中のゲート、ソースおよびドレイン電極ならびに絶縁および半導体層を、任意の順序で配置してもよく、ただしソースおよびドレイン電極をゲート電極から絶縁層によって分離させ、ゲート電極および半導体層は共に、絶縁層と接触しており、ソース電極およびドレイン電極は共に、半導体層と接触している。
【０１５６】
本発明のＯＦＥＴデバイスは、好ましくは以下のものを含む：
−  ソース電極、
−  ドレイン電極、
−  ゲート電極、
−  半導体層、
−  １つまたは２つ以上のゲート絶縁体層、
−  任意に基板。
ここで半導体層は、好ましくは、本明細書中に記載したポリマー、ポリマー混合品または処方物を含む。
【０１５７】
ＯＦＥＴデバイスは、最上部のゲートデバイスまたは底部のゲートデバイスであり得る。ＯＦＥＴデバイスの好適な構造および製造方法は、当業者に知られており、文献、例えばUS 2007/0102696 A1に記載されている。
【０１５８】
ゲート絶縁体層は、好ましくはフルオロポリマー、例えば商業的に入手できるCytop 809M（登録商標）またはCytop 107M（登録商標）（旭硝子から）を含む。好ましくは、ゲート絶縁体層を、例えばスピンコーティング、ドクターブレーディング、ワイヤー棒コーティング(wire bar coating)、噴霧もしくは浸漬コーティングまたは他の既知の方法によって、絶縁体材料および１個または２個以上のフッ素原子を有する１種または２種以上の溶媒（フルオロ溶媒(fluorosolvent)）、好ましくはパーフルオロ溶媒(perfluorosolvent)を含む処方物から堆積させる。好適なパーフルオロ溶媒は、例えばFC75（登録商標）（Acrosから入手可能、カタログ番号１２３８０）である。他の好適なフルオロポリマーおよびフルオロ溶媒は、従来技術において知られており、例えばパーフルオロポリマーTeflon AF（登録商標）1600もしくは2400（DuPontから）またはFluoropel（登録商標）（Cytonixから）またはパーフルオロ溶媒FC 43（登録商標）（Acros、番号12377）である。特に好ましいのは、例えばUS 2007/0102696 A1またはUS 7,095,044に開示されているように、１．０〜５．０、極めて好ましくは１．８〜４．０の低い誘電率（または誘電定数）を有する有機誘電材料（「low k材料」）である。
【０１５９】
セキュリティー用途において、本発明の半導性材料を有するＯＦＥＴおよび他のデバイス、例えばトランジスタまたはダイオードを、ＲＦＩＤタグまたはセキュリティーマーキングのために使用して、有価証券、例えば銀行券、クレジットカードまたは身分証明書、国家のＩＤ文書、免許証または金銭的価値を有する任意の製品、例えば切手、チケット、株式、小切手などを確証し、偽造を防止することができる。
【０１６０】
あるいはまた、本発明の材料を、ＯＬＥＤにおいて、例えばフラットパネルディスプレイ用途におけるアクティブディスプレイ材料として、またはフラットパネルディスプレイ、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして使用することができる。一般的なＯＬＥＤを、多層構造を使用して実現する。発光層は、一般的に１つまたは２つ以上の電子輸送および／または正孔輸送層の間にはさまれている。電気的電圧を印加することによって、電荷担体としての電子および正孔は、発光相の方向に移動し、ここでそれらの再結合によって、発光層中に含まれるルモフォア(lumophor)単位の励起およびしたがってルミネセンスがもたらされる。
本発明の化合物、材料およびフィルムを、それらの電気的および／または光学的特性に対応して、電荷輸送層の１つもしくは２つ以上において、および／または発光層において使用してもよい。
【０１６１】
さらに、本発明の化合物、材料およびフィルムがそれら自体エレクトロルミネセント特性を示すかまたはエレクトロルミネセント基もしくは化合物を含む場合には、発光層内でのそれらの使用は、特に有利である。ＯＬＥＤにおいて使用するのに適しているモノマー、オリゴマーおよびポリマー化合物または材料の選択、特徴づけおよび加工は、当業者によって一般的に知られている。例えばMeerholz, Synthetic Materials, 111-112, 2000, 31-34, Alcala, J. Appl. Phys., 88, 2000, 7124-7128およびそこに引用されている文献を参照。
【０１６２】
他の使用において、本発明の材料、特にフォトルミネセント特性を示すものを、例えばEP 0 889 350 A1に、またはC. Weder et al., Science, 279, 1998, 835-837によって記載されているように、ディスプレイデバイスにおいて光源の材料として使用してもよい。
【０１６３】
本発明のさらなる側面は、本発明の化合物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の結果、高い伝導性を有する高度に非局在化されたイオン形態の生成がもたらされる。これは、一般的なドーパントへの接触で生じ得る。ドーピングの好適なドーパントおよび方法は、例えばEP 0 528 662、US 5,198,153またはWO 96/21659から当業者に知られている。
【０１６４】
ドーピングプロセスは、典型的には半導体材料を酸化還元反応において酸化剤または還元剤で処理して、材料中に非局在化されたイオン中心を形成し、対応する対イオンは、適用されたドーパントから誘導されることを意味する。好適なドーピング方法は、例えばドーピング蒸気への大気圧における、または減圧における曝露、ドーパントを含む溶液中での電気化学的ドーピング、ドーパントを半導体材料と接触させて熱的に拡散させること、およびドーパントの半導体材料中へのイオン注入を含む。
【０１６５】
電子を担体として使用する場合には、好適なドーパントは、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、有機酸またはアミノ酸（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）３、Ｆｅ（４−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３）３、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、ＨｆＣｌ４、ＮｂＦ５、ＮｂＣｌ５、ＴａＣｌ５、ＭｏＦ５、ＭｏＣｌ５、ＷＦ５、ＷＣｌ６、ＵＦ６およびＬｎＣｌ３（ここでＬｎはランタノイドである）、アニオン（例えばＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｉ３−、ＨＳＯ４−、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、ＣｌＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＦｅＣｌ４−、Ｆｅ（ＣＮ）６３−および様々なスルホン酸のアニオン、例えばアリール−ＳＯ３−である。
【０１６６】
正孔を担体として使用する場合には、ドーパントの例は、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＋（Ｒはアルキル基である）、Ｒ４Ｐ＋（Ｒはアルキル基である）、Ｒ６Ａｓ＋（Ｒはアルキル基である）およびＲ３Ｓ＋（Ｒはアルキル基である）である。
【０１６７】
本発明の化合物の伝導性形態を、ＯＬＥＤ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のためのフィルムおよびタッチスクリーン、帯電防止フィルム、印刷された伝導性基板、電子的用途、例えば印刷回路板およびコンデンサーにおけるパターンまたは区域を含むが、これらに限定されない用途における有機「金属」として使用することができる。
【０１６８】
本発明の化合物および処方物はまた、例えばKoller et al., Nature Photonics 2008（２００８年９月２８日にオンラインで公表された）に記載されているように、有機プラスモン発光ダイオード（ＯＰＥＤ）において使用するのに好適であり得る。
【０１６９】
他の使用において、本発明の材料を、例えばUS 2003/0021913に記載されているように、ＬＣＤまたはＯＬＥＤデバイスにおける整列層において、または整列層として、単独でまたは他の材料と一緒に使用することができる。本発明の電荷輸送化合物の使用によって、整列層の電気伝導率を増大させることができる。ＬＣＤにおいて使用した場合には、この増大した電気伝導率によって、切り替え可能なＬＣＤセルにおける悪影響の残留ｄｃ効果を低減させ、画像固着(image sticking)を抑制させるか、または、例えば強誘電体ＬＣＤにおいては、強誘電体ＬＣの自発的な分極電荷の切り替えによって発生した残留電荷を低減させることができる。
【０１７０】
整列層上に提供された発光材料を含むＯＬＥＤデバイスにおいて使用した場合には、この増大した電気伝導率によって、発光材料のエレクトロルミネセンスを増強させることができる。メソゲン性または液晶特性を有する本発明の化合物または材料は、上に記載したように配向した異方性フィルムを形成することができ、それは、前記異方性フィルム上に提供された液晶媒体における整列を誘発または増強するための整列層として特に有用である。本発明の材料をまた、US 2003/0021913に記載されているように、光配向層において、または光配向層として使用するための光異性体化可能な(photoisomerisable)化合物および／または発色団と組み合わせてもよい。
【０１７１】
他の使用において、本発明の材料、特にそれらの水溶性誘導体（例えば極性もしくはイオン性側基を有する）またはイオン的にドープした形態を、ＤＮＡ配列を検出し、識別するための化学的センサーまたは材料として使用することができる。そのような使用は、例えばL. Chen, D. W. McBranch, H. Wang, R. Helgeson, F. WudlおよびD. G. Whitten, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 12287；D. Wang, X. Gong, P. S. Heeger, F. Rininsland, G. C. BazanおよびA. J. Heeger, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 49；N. DiCesare, M. R. Pinot, K. S. SchanzeおよびJ. R. Lakowicz, Langmuir 2002, 18, 7785；D. T. McQuade, A. E. Pullen, T. M. Swager, Chem. Rev. 2000, 100, 2537に記載されている。
【０１７２】
文脈が他に明白に示さない限り、本明細書中で使用した用語の複数形は、本明細書中で単数形を含むものと解釈するべきであり、逆もまた同様である。
本明細書の記載および特許請求の範囲の全体にわたって、「含む(comprise)」および「含有する(contain)」の語ならびに例えば当該語の変化形、例えば「含む(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含むがこれらには限定されない」を意味し、他の構成成分を除外することを意図しない（および除外しない）。
【０１７３】
本発明の先の態様に対する変法を、尚本発明の範囲内にある一方で、なすことができることが、認識される。本明細書中に開示した各特徴は、他に述べない限り同一であるか、同等であるかまたは同様の目的を果たす代替の特徴によって置き換えられ得る。したがって、他に述べない限り、開示した各特徴は、同等であるかまたは同様の特徴の包括的な一連のもののみの１つの例である。
【０１７４】
本明細書中に開示したすべての特徴を、そのような特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、あらゆる組み合わせにおいて組み合わせてもよい。特に、本発明の好ましい特徴は、本発明のすべての観点に適用可能であり、あらゆる組み合わせにおいて使用され得る。同様に、本質的でない組み合わせにおいて記載した特徴を、別個に（組み合わせにおいてではなく）使用してもよい。
【０１７５】
上に記載した特徴の、特に好ましい態様の多くが、独立して進歩性を有し、本発明の態様の一部であるに過ぎないわけではないことが、認識される。独立した保護が、これらの特徴について、目下クレームされているあらゆる発明に加えて、またはその代替として求められ得る。
本発明をここで、以下の例への参照によってより詳細に記載し、それは例示的であるに過ぎず、本発明の範囲を限定しない。
【０１７６】
例１
Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−オクチル−フェニル）−オキサルアミド（１．１）
４−オクチル−フェニルアミン（２７．３０ｇ；１３３．０ｍｍｏｌ；２．２５０ｅｑ．）を、トリエチル−アミン（２４．７ｃｍ３；１７７．３ｍｍｏｌ；３．０００ｅｑ．）および無水テトラヒドロフラン（６００ｃｍ３）中に溶解する。得られた溶液を、０℃まで冷却し、オキサリルジクロリド（５．００ｃｍ３；５９．１ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）を滴加する。得られた混合物を、２３℃で１８時間撹拌する。沈殿物をろ過し、さらにジエチルエーテル洗浄し、水中で粉砕してろ過する。白色固体（２０．４１ｇ）を、オーブン中で一晩乾燥させ、それをさらなる精製をせずに使用する（粗収率：７４％）。
【０１７７】
Ｎ１，Ｎ２−ビス−（４−オクチル−フェニル）−オキサロジイミドイルジクロリド（１．２）
無水トルエン（１００ｃｍ３）中のＮ，Ｎ’−ビス−（４−オクチル−フェニル）−オキサルアミド（７．５００ｇ；１６．１４ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）および五塩化リン（６．７２２ｇ；３２．２８ｍｍｏｌ；２．０００ｅｑ．）の溶液を、還流（１１０℃）しながら１時間撹拌する。反応混合物を、２３℃まで冷却する。残留したトルエンおよびＰＯＣｌ３副生成物を、真空中で除去し、残渣を、石油エーテル（４０〜６０℃）中で粉砕する。石油エーテル中の可溶性画分を、ろ別し、真空中で除去して、黄色固体（６．０５ｇ、収率：７５％）を得る。
【数１】
2014515043.tif 000027
【０１７８】
１，４−ビス−（４−オクチル−フェニル）−３，６−ジ−チオフェン−２−イル−１Ｈ，４Ｈ−ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン（１．３）
２．５Ｍ  ｎ−ＢｕＬｉ（１０．５ｃｍ３；２６．３ｍｍｏｌ；２．２００ｅｑ．）を、無水テトラヒドロフラン（１３０ｃｍ３）中の２，２，６，６−テトラメチル−ピペリジンの溶液に、０℃で滴加する。３０分後、チオフェン−２−イル酢酸エチルエステル（４．４８０ｇ；２６．３１７ｍｍｏｌ；２．２００ｅｑ．）を添加する。さらに３０分後、無水テトラヒドロフラン（１３０ｃｍ３）中のＮ１，Ｎ２−ビス−（４−オクチル−フェニル）オキサロジイミドイルジクロリド（６．０００ｇ；１１．９６ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）を、−７８℃まで冷却した先ほどの混合物にゆっくりと添加する。溶液を、次いで、２０℃まで加温し、１８時間撹拌する。
【０１７９】
混合物を、塩化アンモニウム飽和水溶液（２００ｃｍ３）中に注ぎ、沈殿物をろ過し、水およびメタノールで洗浄する。粗生成物を、クロロホルム−アセトン混合物中で数回再結晶化させ、橙色固体（２．７１ｇ、収率：３４％）を得る。
【数２】
2014515043.tif 000028
【０１８０】
３，６−ビス−（５−ブロモ−チオフェン−２−イル）−１，４−ビス−（４−オクチル−フェニル）−１Ｈ，４Ｈ−ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン（１．４）
【化２６】
2014515043.tif 000029
１，４−ビス−（４−オクチル−フェニル）−３，６−ジ−チオフェン−２−イル−１Ｈ，４Ｈ−ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン（２．４００ｇ；３．５４５ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）を、クロロホルム中に２３℃で溶解する。Ｎ−ブロモスクシンイミド（１．３２５ｇ；７．４４５ｍｍｏｌ；２．１００ｅｑ．）を添加し、得られた溶液を、２３℃で１８時間撹拌する。反応混合物を、メタノール中に注ぎ、沈殿物をろ過し、粗生成物を、テトラヒドロフラン中で数回再結晶化させ、１．１５ｇの表題の化合物（１．１５ｇ、収率：３９％）を得る。
【数３】
2014515043.tif 000030
【０１８１】
ポリ［２，６−（４，８−ジドデシル−ベンゾ［１，２−ｂ；４，５−ｂ’］ジチオフェン）−アルト（alt）−５，５’−（３，６−ビス−チオフェン−２−イル−１，４−ビス−｛４−オクチル−フェニル｝−１Ｈ，４Ｈ−ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン（１．５）
【化２７】
2014515043.tif 000031
４，８−ジドデシル−２，６−ビス−トリメチルスタンナニル−ベンゾ［１，２−ｂ；４，５−ｂ’］ジチオフェン（４２６．２６８ｍｇ；０．５００ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）、３，６−ビス−（５−ブロモ−チオフェン−２−イル）−１，４−ビス−（４−オクチル−フェニル）−１Ｈ，４Ｈ−ピロロ［３，２−ｂ］ピロール−２，５−ジオン（１．４）（４１７．３８３ｍｇ；０．５００ｍｍｏｌ；１．０００ｅｑ．）、トリ−ｏ−トリル−ホスフィン（６．０８７ｍｇ；０．０２０ｍｍｏｌ；０．０４０ｅｑ．）およびＰｄ２ｄｂａ３（４．５７９ｍｇ；０．００５ｍｍｏｌ；０．０１０ｅｑ．）を、マイクロ波バイアル中に秤量する。バイアルを、３回窒素で充填して真空にする。脱気したＤＭＦ（３ｃｍ３）および脱気したトルエン（１２ｃｍ３）を添加し、混合物を、窒素で５分間さらに脱気する。反応混合物をマイクロ波リアクタ（Initiator, Biotage AB）中に置き、連続して１４０℃（１分間）、１６０℃（１分間）および１８０℃（２０分間）で加熱する。
【０１８２】
反応完了後直ちに、反応混合物を６５℃まで冷却し、撹拌されたメタノール（１００ｃｍ３）中で沈殿させる。ポリマーを、ろ過により回収し、メタノール（１００ｃｍ３）で洗浄し、黒色固体を得る。ポリマーを、アセトン、石油エーテル（４０℃〜６０℃）、シクロヘキサンおよびクロロホルムを使用してソックスレー抽出にかける。クロロホルム画分を、真空中でより小さな体積に減少させ、メタノール（２００ｃｍ３）中に沈殿させる。沈殿したポリマーをろ過し、真空中で一晩２５℃で乾燥し、表題の化合物（１３５ｍｇ、収率：２０％）を得る。ＧＰＣ（１４０℃，１，２，４−トリクロロベンゼン）：ＭＮ＝５．１ｋｇ．ｍｏｌ−１，ＭＷ＝７．６ｋｇ．ｍｏｌ−１，ＰＤＩ＝１．４５
【国際調査報告】
2014515043.tif 000043
2014515043.tif 000044
2014515043.tif 000045