説明

新規化合物及び有機半導体材料

【課題】有機トランジスタ用の有機半導体材料として有用な化合物、及び該化合物を用いる有機半導体薄膜等を提供すること。
【解決手段】式(1)


(式中、環構造A及び環構造Bは、独立して、芳香族環又は複素環を表し;
環構造Cは、ベンゼン環、ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環、又はベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環を表し、
W,X,Y及びZのうち、少なくともいずれか1つは、N−(R)である。)
で表される化合物、当該化合物を含む有機トランジスタ、有機半導体薄膜等の提供。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規化合物及び有機半導体材料に関する。
【背景技術】
【0002】
有機トランジスタ等の有機半導体デバイスは、電子ペーパーや大画面フラットパネルディスプレイなどの次世代の技術への応用が期待されている。有機トランジスタは、有機半導体活性層、基板、絶縁層、電極等、数種類の部材から構成される。このうち、有機半導体活性層は、キャリア輸送を担う重要な役割を有している。トランジスタの特性は、この有機半導体活性層を構成する有機材料(有機半導体材料)のキャリア輸送能に大きく依存する。
有機トランジスタ用の有機半導体材料として、ペンタセン、ジナフトチエノチオフェン、インドロ[3,2−b]カルバゾールなどの多環縮環化合物、オリゴマーやポリマー系の材料等、種々の有機化合物が開示されている(例えば、非特許文献1〜6参照)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】J.Appl.Phys.2002,92,5259.
【非特許文献2】J.Am.Chem.Soc.2004,126,13859.
【非特許文献3】Science 1998,280,1741.
【非特許文献4】J.Am.Chem.Soc.2007,129,2224.
【非特許文献5】J.Am.Chem.Soc.2005,127,614.
【非特許文献6】J.Am.Chem.Soc.2007,129,9125.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、有機トランジスタ用の有機半導体材料として有用な新規化合物、その製造方法、該化合物を含む有機半導体材料、有機薄膜及び有機トランジスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下の[1]〜[16]の新規な化合物、[17]〜[20]の該化合物の製造方法、該製造方法に用いる[21]〜[24]のテトラハロゲン化合物、及び[25]〜[30]の該テトラハロゲン化合物の製造方法を提供する。
[1]:式(1)


(式中、環構造A及び環構造Bは、独立して、置換基を有していていもよい芳香族環又は置換基を有していていもよい複素環を表し;
環構造Cは、置換されていてもよいベンゼン環、ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環、又は置換されていてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環を表し、
W,X,Y及びZは、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表し、W,X,Y及びZのうち少なくともいずれか1つは、N−(R)であり、
、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、置換基i、置換基ii、ハロゲン原子を置換基として有していてもよいアリール基、又はハロゲン原子を置換基として有していてもよいヘテロアリール基を表し、置換基iは下記群Pより選択される基であり、置換基iiは置換基を有する下記群Pより選択される基であり、群Pは、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基およびアルキル置換ヘテロアリール基からなる。)
で表される化合物。
[2]:環構造A及び環構造Bが、独立して、芳香族環、複素環、置換基iiiを置換基として有する芳香族環、置換基ivを置換基として有する芳香族環、置換基iiiを置換基として有する複素環、置換基ivを置換基として有する複素環、ハロゲン置換芳香族環、又は、ハロゲン置換複素環であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
置換基ivは、フッ素原子を置換基として有する下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる、[1]に記載される化合物。
[3]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、ナフタレン環、置換基iiiを置換基として有するナフタレン環、置換基ivを置換基として有するナフタレン環、ハロゲン置換ナフタレン環、ベンゾ[b]チオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]フラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[b]フラン環である、[2]に記載される化合物。
[4]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環である、[2]に記載される化合物。
【0006】
[5]:環構造Cが、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、チエノ[3,2−b]チオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
置換基ivは、フッ素原子を置換基として有する下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基、及び、(ジアルキル)アミノ基からなる、[1]〜[4]のいずれかに記載される化合物。
[6]:環構造Cが、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、又は、チエノ[3,2−b]チオフェン環である、[1]〜[4]のいずれかに記載される化合物。
【0007】
[7]:W及びXのうちいずれか一方は、N−(R)であり、
他方は硫黄原子、酸素原子、(R)−C−(R)又は(R)−Si−(R)であり、
ZはWと同一であり、YはXと同一である、[1]〜[6]のいずれかに記載される化合物。
[8]:W及びXのうちいずれか一方は、N−(R)であり、
他方は硫黄原子又は酸素原子であり、
ZはWと同一であり、YはXと同一である、[1]〜[6]のいずれかに記載される化合物。
【0008】
[9]:R、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、チエニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するチエニル基、又は、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するチエニル基である、[1]〜[8]のいずれかに記載される化合物。
[10]:Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である、[1]〜[9]のいずれかに記載される化合物。
【0009】
[11]:環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる、[1]に記載される化合物。
[12]:環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる、[1]に記載される化合物。
【0010】
[13]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子である、
[2]に記載される化合物。
[14]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)である、
[2]に記載される化合物。
【0011】
[15]:環構造A及び環構造Bが、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる、
[1]に記載される化合物。
[16]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又はハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる、
[1]に記載される化合物。
【0012】
[17]:[1]〜[16]のいずれかに記載される化合物の製造方法であって、
式(2)又は式(3)

(式中、環構造A、環構造B及び環構造Cは、それぞれ[1]と同じ定義である。
W’,X’,Y’及びZ’は、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表し、
、R、R、R及びRは、それぞれ請求項1と同じ定義である。
、R、R及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物と、
−NH
(式中、Rは、[1]と同じ定義である。)
と、の反応を行う工程を含む製造方法。
[18]:R、R、R及びRは、独立して、臭素原子又はヨウ素である[17]に記載される製造方法。
[19]:X’,Y’,W’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である[17]又は[18]に記載される製造方法。
[20]:Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である、[17]〜[19]のいずれかに記載される製造方法。
【0013】
[21]:式(2)

(式中、環構造A及び環構造Bは、それぞれ[1]と同じ定義である。
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
W’及びZ’は、独立して硫黄原子又は酸素原子である。
及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物。
[22]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、又は、ベンゾフラン環である、[21]に記載されるテトラハロゲン化合物。
[23]:式(3)

(式中、環構造A及び環構造Bは、それぞれ[1]と同じ定義である。
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、又は、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X’及びY’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である。
及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物。
[24]:環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、又は、ベンゾフラン環である、[23]に記載されるテトラハロゲン化合物。
【0014】
[25]:式(4)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C、W’及びZ’は、それぞれ[17]と同じ定義である。
10及びR11は、独立して、水素原子又はハロゲン原子を表し、
10及びR11のうち少なくとも1つは、水素原子である。)
で表される化合物と、
ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含む
式(2)

(式中、W’、Z’、RおよびRは、それぞれ[17]と同じ定義である。)
で表されるテトラハロゲン化合物の製造方法。
[26]:R10及びR11は、独立して水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、
10及びR11のうち少なくとも1つは水素原子である、[25]に記載される製造方法。
[27]:W’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である[25]又は[26]に記載される製造方法。
【0015】
[28]:式(5)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C、X’及びY’は、それぞれ[17]と同じ定義である。
12及びR13は、独立して、水素原子又はハロゲン原子を表し、
12及びR13のうち少なくとも1つは、水素原子である。)
で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含む
式(3)

(式中、X’、Y’、R及びRは、それぞれ[17]と同じ定義である。)
で表されるテトラハロゲン化合物の製造方法。
[29]:R12及びR13は、独立して、水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、
12及びR13のうち少なくとも1つは水素原子である、[28]に記載される製造方法。
[30]:X’及びY’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である、[28]又は[28]に記載される製造方法。
【0016】
さらに本発明は、上記化合物を用いる、下記[31]〜[37]の薄膜、素子ならびに有機トランジスタを提供する。
[31]:[1]〜[16]のいずれかに記載される化合物を含む有機半導体デバイス。
[32]:[1]〜[16]のいずれかに記載される化合物を含有する導電性薄膜。
[33]:[1]〜[16]のいずれかに記載される化合物を含有する発光性薄膜。
[34]:[1]〜[16]のいずれかに記載される化合物を含有する有機半導体薄膜。
[35]:キャリア移動度が10−6cm/Vs以上である[34]に記載される有機半導体薄膜。
[36]:[34]又は[35]に記載される有機半導体薄膜を有する有機トランジスタ。
[37]:[33]に記載される発光性薄膜を有する発光素子。
【発明の効果】
【0017】
本発明により、有機トランジスタ用の有機半導体材料として有用な新規化合物及びその製造方法を提供できた。さらに、該化合物を含む有機半導体材料、有機薄膜及び有機トランジスタを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施例17、19、21、23、および25により得られる各有機トランジスタの模式図である。
【図2】実施例15により得られる有機トランジスタの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0020】
<化合物(1)>
まず、上述の式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」という。)について説明する。
【0021】
上記化合物(1)は、上記式(1)に示されるように、ピロール環又は、窒素原子上に置換基を有するピロール環を含み、且つ7環以上からなるヘテロアセン骨格を基本構造とする。
上記式(1)において、環構造A及び環構造Bは、独立して、置換基を有していていもよい芳香族環、又は置換基を有していていもよい複素環を表す。
本発明における芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、及びフルオレン環等が挙げられ、好ましくはベンゼン環及びナフタレン環が挙げられる。
【0022】
本発明における複素環は、構成原子数(環を構成している原子の数)5〜12であって、炭素原子及び異種原子を含む環構造を有する。上記異種原子としては、酸素原子、セレン原子、硫黄原子、及び窒素原子などが挙げられる。上記複素環は、異種原子数が1個又は2個であることが好ましい。
上記複素環としては、チオフェン環、フラン環、セレノフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環等の単環の複素環;チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、チエノ[3,2−b]フラン環、ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]フラン環等の2環の複素環が挙げられる。
【0023】
環構造A及び環構造Bにおいて、芳香族環及び複素環は、好ましくは単環又は二環であり、より好ましくはベンゼン環、チオフェン環、フラン環、セレノフェン環、ピロール環、チアゾール環、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、チエノ[3,2−b]フラン環、ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]フラン環、及びナフタレン環であり、更に好ましくはベンゼン環、2,3位で縮環したチオフェン環、2,3位で縮環したフラン環、2,3位で縮環したベンゾ[b]チオフェン環、及び、2,3位で縮環したベンゾ[b]フラン環であり、特に好ましくはベンゼン環である。
【0024】
本発明において、芳香族環及び複素環が有することもある置換基(以下、場合により「芳香族環及び複素環における置換基」という。)としては、ハロゲン原子;シアノ基;ニトロ基;ハロゲンで置換されていてもよいアリール基;ハロゲンで置換されていてもよいヘテロアリール基;置換基iii;置換基ivなどが挙げられ、
好ましくは、ハロゲン原子、置換基iii及び置換基ivが挙げられる。このハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子のいずれでもよいが、フッ素原子、臭素原子及びヨウ素原子が好ましい。
【0025】
上記芳香族環及び複素環における置換基が、ハロゲン原子を置換基として有するアリール基である場合、そのアリール基は、フェニル基又はナフチル基であることが好ましい。
上記芳香族環及び複素環における置換基がハロゲン原子で置換されていてもよいヘテロアリール基である場合、そのヘテロアリール基は、好ましくは単環又は二環であり、より好ましくは、チオフェニル基、フリル基、チアゾリル基、チエノ[3,2−b]チオフェニル基、フロ[3,2−b]フラリル基、チエノ[3,2−b]フラリル基、ベンゾ[b]チオフェニル基、ベンゾ[b]フラニル基であり、更に好ましくは、チオフェニル基、フリル基、チエノ[3,2−b]チオフェニル基、ベンゾ[b]チオフェニル基、ベンゾ[b]フリル基である。
【0026】
本発明において、置換基iiiは下記群Qより選択される基であり、置換基ivはフッ素原子を置換基として有する下記群Qより選択される基である。
上記群Qは、アルキル基、アルコキシ基、アルキル基を置換基として有するアリール基(以下、場合により「アルキル置換アリール基」という。)、アルコキシ基を置換基として有するアリール基(以下、場合により「アルコキシ置換アリール基」という。)、アルキル基を置換基として有するへテロアリール基(以下、場合により「アルキル置換へテロアリール基」という。)、アルコキシ基を置換基として有するへテロアリール基(以下、場合により「アルコキシ置換ヘテロアリール基」という。)、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる。上記群Qの各基は、それぞれ、好ましくは炭素数1〜30であり、より好ましくは炭素数1〜20である。
上記置換基iiiは、好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基及びアルキル置換へテロアリール基からなる群Q1から選択される基であり、より好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するアリール基および炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するヘテロアリール基からなる群Q2から選択される基である。上記置換基ivは、好ましくは上記群Q1から選択される基にフッ素原子が置換されたものであり、より好ましくは上記群Q2から選択される基にフッ素原子が置換されたものである。
【0027】
環構造A及び環構造Bとしては、それぞれ、芳香族環、複素環、置換基iiiを置換基として有する芳香族環、置換基ivを置換基として有する芳香族環、置換基iiiを置換基として有する複素環、置換基ivを置換基として有する複素環、ハロゲン置換芳香族環、又は、ハロゲン置換複素環であることが好ましく、
ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、ナフタレン環、置換基iiiを置換基として有するナフタレン環、置換基ivを置換基として有するナフタレン環、ハロゲン置換ナフタレン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]チオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]フラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[b]フラン環であることがより好ましく、
ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環または、ハロゲン置換ベンゼン環であることが更に好ましい。
【0028】
環構造Cは、置換基を有していてもよいベンゼン環、ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環、又は、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環を表す。
上記置換基を有していてもよいベンゼン環としては、ベンゼン環、又は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換基iiiもしくは置換基ivを置換基として有するベンゼン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、又は、ハロゲン原子、置換基iiiもしくは置換基ivを置換基として有するベンゼン環が挙げられる。
上記ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環及びベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環における異種原子としては、例えば、硫黄原子、セレン原子、窒素原子及び酸素原子が挙げられる。
上記ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環としては、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、セレノ[3,2−b]セレノフェン環、チエノ[3,2−b]フラン環、チエノ[3,2−b]セレノフェン環、セレノ[3,2−b]フラン環、及びチエノ[2,3−f][1]ベンゾフランが挙げられる。
上記ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環としては、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又はベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジセレノフェン環、及び、これらの環が、上述の芳香族環及び複素環における置換基で置換されたものが挙げられる。
環構造Cにおける置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、置換基iii、及び置換基ivが挙げられる。
上記環構造Cは、好ましくは、置換基を有していてもよいベンゼン環、異種原子が酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子であるヘテロ[3,2−b]ヘテロール環、ならびに、異種原子が酸素原子、硫黄原子及び/又は窒素原子である置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環であり、
より好ましくは、置換基を有していてもよいベンゼン環、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、及び、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
さらに好ましくは、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、チエノ[3,2−b]チオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、及び、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
一層好ましくは、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
特に好ましくは、ベンゼン環、炭素数1〜16のアルキル基を置換基として有するベンゼン環、フッ素原子を置換基として有するベンゼン環(以下、場合により「フルオロベンゼン環」という。)、チエノ[3,2−b]チオフェン環である。
【0029】
上記式(1)において、W,X,Y及びZは、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表す。上記W,X,Y及びZのうち少なくともいずれか1つは、N−(R)である。
上記化合物(1)は、その合成が容易となるので、WがZと同一であり、且つXがYと同一であることが好ましい。
上記化合物(1)は、より好ましくは、W及びXの一方がN−(R)であり、他方が硫黄原子、酸素原子、(R)−C−(R)又は(R)−Si−(R)であり、ZはWと同一であり、YはXと同一である。さらに好ましくは、W及びXの一方がN−(R)であり、他方が硫黄原子又は酸素原子であり、ZはWと同一であり、YはXと同一である。
【0030】
、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、置換基i、置換基ii、ハロゲン原子を置換基として有していてもよいアリール基、又はハロゲンを置換基として有していてもよいヘテロアリール基を表す。
【0031】
本発明において、置換基iは下記群Pより選択される基であり、置換基iiは置換基を有する下記群Pより選択される基である。上記群Pは、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルコキシ置換へテロアリール基からなる。上記群Pの各基は、それぞれ、好ましくは炭素数1〜40であり、より好ましくは炭素数1〜30であり、更に好ましくは炭素数1〜20である。
【0032】
本発明におけるアルキル基は、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキル基が挙げられる。
上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−ヘキシルオクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基、n−ヘンイコシル基、n−ドコシル基、n−トリコシル基、n−テトラコシル基、n−ペンタコシル基、n−ヘキサコシル基、n−ヘプタコシル基、n−オクタコシル基、n−ノナコシル基、及びn−トリアコンチル基が例示され、
好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−ヘキシルオクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基等の炭素数1〜20のアルキル基が挙げられ、
より好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、2−ヘキシルオクチル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、及びn−ヘキサデシル基等の炭素数1〜16のアルキル基が挙げられる。
【0033】
本発明におけるフルオロアルキル基は、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のフルオロアルキル基が挙げられる。上記フルオロアルキル基としては、上述のアルキル基において1つ以上の水素原子がフッ素原子で置き換わった基が挙げられる。
【0034】
本発明におけるアルコキシ基は、直鎖及び分岐のいずれでもよく、例えば、炭素数が通常1〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルコキシ基が挙げられる。
上記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、2−n−ヘキシル−n−オクチルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−イコシルオキシ基、n−ヘンイコシルオキシ基、n−ドコシルオキシ基、n−トリコシルオキシ基、n−テトラコシルオキシ基、n−ペンタコシルオキシ基、n−ヘキサコシルオキシ基、n−ヘプタコシルオキシ基、n−オクタコシルオキシ基、n−ノナコシルオキシ基、n−トリアコンチルオキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシメトキシメトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基、ポリエチレングリコキシ基が挙げられ、
好ましくはエトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−イコシルオキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシメトキシメトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基等の炭素数1〜20のアルコキシ基が挙げられ、
より好ましくはエトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシメトキシメトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基の炭素数1〜16のアルコキシ基が挙げられる。
【0035】
本発明におけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、フェナンスレニル基及びフロレニル基などが挙げられ、好ましくはフェニル基及びナフチル基が挙げられる。
本発明におけるアルキル置換アリール基としては、上述のアルキル基を置換基として有するアリール基が挙げられる。アルキル置換アリール基におけるアリール基の例としては、上述のアリール基が挙げられる。
本発明におけるアルコキシ置換アリール基としては、上述のアルコキシ基を置換基として有するアリール基が挙げられる。アルコキシ置換アリール基におけるアリール基の例としては、上述のアリール基が挙げられる。
【0036】
本発明におけるヘテロアリール基としては、好ましくは硫黄原子、窒素原子及び酸素原子からなる群より選ばれる少なくとも1種を、1個又は2個を含む単環又は二環の複素環基であり、より好ましくはチオフェニル基、フリル基、チアゾリル基、チエノ[3,2−b]チオフェニル基、フロ[3,2−b]フリル基、チエノ[3,2−b]フリル基、ベンゾ[b]チオフェニル基、及びベンゾ[b]フリル基が挙げられ、更に好ましくはチオフェニル基、フリル基、チエノ[3,2−b]チオフェニル基、ベンゾ[b]チオフェニル基、及びベンゾ[b]フリル基が挙げられる。
【0037】
本発明におけるアルキル置換ヘテロアリール基としては、上述のアルキル基を置換基として有するヘテロアリール基が挙げられる。アルキル置換ヘテロアリール基におけるヘテロアリール基の例としては、上述のヘテロアリール基が挙げられる。
発明におけるアルコキシ置換ヘテロアリール基としては、上述のアルコキシ基を置換基として有するヘテロアリール基が挙げられる。アルコキシ置換ヘテロアリール基におけるヘテロアリール基の例としては、上述のヘテロアリール基が挙げられる。
【0038】
本発明におけるアルケニル基は、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数2〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルケニル基が挙げられる。
該アルケニル基としては、エテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、1−シクロヘキセニル基、1−ヘプテニル基、1−オクテニル基、1−ノネニル基、1−デケニル基、1−ウンデケニル基、1−ドデケニル基、1−トリデケニル基、1−テトラデケニル基、1−ペンタデケニル基、1−ヘキサデケニル基、1−ヘプタデケニル基、1−オクタデケニル基、1−ノナデケニル基、1−イコセニル基、1−ヘンイコセニル基、1−ドコセニル基、1−トリコセニル基、1−テトラコセニル基、1−ペンタコセニル基、1−ヘキサコセニル基、1−ヘプタコセニル基、1−オクタコセニル基、1−ノナコセニル基、及び1−トリアコンテニル基が挙げられ、
好ましくはエテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、1−オクテニル基、1−ノネニル基、1−デケニル基、1−ウンデケニル基、1−ドデケニル基、1−トリデケニル基、1−テトラデケニル基、1−ペンタデケニル基、1−ヘキサデケニル基、1−ヘプタデケニル基、1−オクタデケニル基、1−ノナデケニル基、及び1−イコセニル基等の炭素数2〜20のアルケニル基が挙げられ、
より好ましくはエテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、1−オクテニル基、1−ノネニル基、1−デケニル基、1−ウンデケニル基、1−ドデケニル基、1−トリデケニル基、1−テトラデケニル基、1−ペンタデケニル基、1−ヘキサデケニル基等の炭素数2〜16のアルケニル基が挙げられる。
【0039】
本発明におけるアルキニル基は、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数2〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキニルが挙げられる。
上記アルキニル基の具体例としては、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、1−ヘプチニル基、1−オクチニル基、1−ノニニル基、1−デキニル基、1−ウンデキニル基、1−ドデキニル基、1−トリデキニル基、1−テトラデキニル基、1−ペンタデキニル基、1−ヘキサデキニル基、1−ヘプタデキニル基、1−オクタデキニル基、1−ノナデキニル基、1−イコシニル基、1−ヘンイコシニル基、1−ドコシニル基、1−トリコシニル基、1−テトラコシニル基、1−ペンタコシニル基、1−ヘキサコシニル基、1−ヘプタコシニル基、1−オクタコシニル基、1−ノナコシニル基、及び1−トリアコンチニル基が挙げられ、
好ましくはエチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、1−ヘプチニル基、1−オクチニル基、1−ノニニル基、1−デキニル基、1−ウンデキニル基、1−ドデキニル基、1−トリデキニル基、1−テトラデキニル基、1−ペンタデキニル基、1−ヘキサデキニル基、1−ヘプタデキニル基、1−オクタデキニル基、1−ノナデキニル基、及び1−イコシニル基等の炭素数2〜20のアルキニル基が挙げられ、
より好ましくはエチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、1−ヘプチニル基、1−オクチニル基、1−ノニニル基、1−デキニル基、1−ウンデキニル基、1−ドデキニル基、1−トリデキニル基、1−テトラデキニル基、1−ペンタデキニル基、及び1−ヘキサデキニル基等の炭素数2〜16のアルキニル基が挙げられる。
【0040】
本発明におけるアルキルチオ基としては、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数が1〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキルチオが挙げられる。 上記アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、シクロペンチルチオ基、n−ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、n−ヘプチルチオ基、シクロヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、シクロオクチルチオ基、2−エチル−n−ヘキシルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ウンデシルチオ基、n−ドデシルチオ基、n−トリデシルチオ基、n−テトラデシルチオ基、2−n−ヘキシル−n−オクチルチオ基、n−ペンタデシルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基、n−ヘプタデシルチオ基、n−オクタデシルチオ基、n−ノナデシルチオ基、n−イコシルチオ基、n−ヘンイコシルチオ基、n−ドコシルチオ基、n−トリコシルチオ基、n−テトラコシルチオ基、n−ペンタコシルチオ基、n−ヘキサコシルチオ基、n−ヘプタコシルチオ基、n−オクタコシルチオ基、n−ノナコシルチオ基、及びn−トリアコンチルチオ基などが挙げられ、
好ましくはエチルチオ基、n−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、n−ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、n−ヘプチルチオ基、シクロヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、シクロオクチルチオ基、2−エチル−n−ヘキシルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ウンデシルチオ基、n−ドデシルチオ基、n−トリデシルチオ基、n−テトラデシルチオ基、2−n−ヘキシル−n−オクチルチオ基、n−ペンタデシルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基、n−ヘプタデシルチオ基、n−オクタデシルチオ基、n−ノナデシルチオ基、及びn−イコシルチオ基等の炭素数2〜20のアルキルチオ基が挙げられ、
より好ましくはエチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、n−ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、n−ヘプチルチオ基、シクロヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、シクロオクチルチオ基、2−エチル−n−ヘキシルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ウンデシルチオ基、n−ドデシルチオ基、n−トリデシルチオ基、n−テトラデシルチオ基、2−n−ヘキシル−n−オクチルチオ基、n−ペンタデシルチオ基、及びn−ヘキサデシルチオ基等の炭素数2〜16のアルキルチオ基が挙げられる。
【0041】
本発明におけるアルキルカルボニル基としては、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数が2〜30、好ましくは2〜17の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキルカルボニルが挙げられる。
上記アルキルカルボニル基としては、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、n−オクチルカルボニル基、n−ドデシルカルボニル基、n−ペンタデシルカルボニ基、n−イコシルカルボニル基などが例示され、好ましくは、n−ヘキシルカルボニル基、n−ドデシルカルボニル基、及びn−ペンタデシルカルボニ基などが挙げられる。
【0042】
本発明におけるアルコキシカルボニル基としては、直鎖及び分枝鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数が2〜30の直鎖もしくは分枝鎖状のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
上記アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、n−ドデシルオキシカルボニル基、n−ペンタデシルオキシカルボニル基、及びn−イコシルオキシカルボニル基などが例示され、
好ましくはn−ヘキシルオキシカルボニル基、n−ドデシルオキシカルボニル基、及びn−ペンタデシルオキシカルボニル基など、炭素数2〜17のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
【0043】
本発明における(トリアルキル)シリル基としては、例えば、3つの炭素数1〜30のアルキル基がケイ素原子に結合している三置換シリル基が挙げられる。
上記(トリアルキル)シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−s−ブチルシリル基、トリ−t−ブチルシリル基、トリ−イソブチルシリル基、t−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、及びトリ−n−ヘキシルシリル基などが例示され、
好ましくはトリメチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基など、3つの炭素数1〜6のアルキル基がケイ素原子に結合している三置換シリル基が挙げられる。
【0044】
本発明における(ジアルキル)アミノ基としては、炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基が2つ窒素原子に結合している二置換アミノ基が挙げられる。
上記(ジアルキル)アミノ基としては、好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−s−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、t−ブチルイソプロピルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、及びジ−n−デシルアミノ基などが挙げられる。
【0045】
上記R、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、チエニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するチエニル基、または、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するチエニル基であることが好ましい。
上記Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基であることが更に好ましい。
【0046】
本発明の化合物(1)の好ましい態様を、以下に示す。
・環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子である式(1)の化合物;
・環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はフルオロベンゼン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
・環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)である式(1)の化合物;
・環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はフルオロベンゼン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はフルオロベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、又は炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はフルオロベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bが、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bが、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、フッ素置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又はハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)である式(1)の化合物;
・環構造A及び環構造Bが、独立して、ベンゼン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、炭素数1〜20のアルキル基若しくは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、フッ素置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である式(1)の化合物;
【0047】
本発明の化合物(1)としては、以下に例示する化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではい。ただし、各式において、nは、0〜30の整数を表す。
【0048】

【0049】

【0050】

【0051】

【0052】

【0053】

【0054】

【0055】

【0056】

【0057】

【0058】

【0059】

【0060】

【0061】

【0062】

【0063】

【0064】

【0065】

【0066】

【0067】

【0068】

【0069】

【0070】

【0071】

【0072】

【0073】

【0074】

【0075】

【0076】

【0077】

【0078】

【0079】

【0080】

【0081】

【0082】

【0083】

【0084】

【0085】

【0086】

【0087】

【0088】

【0089】

【0090】

【0091】

【0092】
本発明の化合物(1)としては、好ましくは、(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−6)、(1−8)、(1−13)、(1−14)、(1−15)、(1−16)、(1−21)、(1−22)、(1−23)、(1−24)、(1−29)、(1−30)、(1−31)、(1−32)、(1−34)、(1−36)、(1−41)、(1−42)、(1−43)、(1−44)、(1−49)、(1−50)、(1−51)、(1−52)、(1−65)、(1−66)、(1−67)、(1−68)、(1−69)、(1−70)、(1−72)、(1−77)、(1−78)、(1−79)、(1−80)、(1−85)、(1−86)、(1−87)、(1−88)、(1−101)、(1−102)、(1−103)、(1−104)、(1−115)、(1−116)、(1−121)、(1−122)、(1−123)、(1−124)、(1−129)、(1−130)、(1−131)、(1−132)、(1−137)、(1−138)、(1−139)、(1−140)、(1−146)、(1−153)、(1−154)、(1−155)、(1−156)、(1−157)、(1−158)、(1−159)、(1−160)、(1−161)、(1−162)、(1−163)、(1−164)、(1−173)、(1−174)、(1−175)、(1−176)、(1−177)、(1−178)、(1−179)、(1−180)、(1−181)、(1−182)、(1−185)、(1−186)、(1−193)、(1−194)、(1−195)、(1−196)、(1−201)、(1−202)、(1−205)、(1−206)、(1−215)、(1−243)、(1−244)、(1−250)、(1−251)、(1−256)、(1−257)、(1−258)、(1−259)、(1−262)、(1−264)、(1−265)、(1−268)、(1−269)、(1−270)、(1−271)、(1−274)、(1−275)、(1−276)、(1−277)、(1−278)、(1−279)、(1−280)、(1−281)、(1−282)、(1−283)、(1−284)、(1−285)、(1−286)、(1−287)、(1−288)、(1−289)、(1−290)、(1−291)、(1−292)、(1−293)、(1−294)、(1−295)、(1−296)、(1−297)、(1−298)、(1−299)、(1−305)、(1−306)、(1−307)、(1−309)、(1−310)、(1−311)、(1−313)、(1−315)、(1−316)、(1−304)、(1−321)、(1−322)、(1−323)、(1−324)、(1−327)、(1−328)、(1−329)、(1−330)、(1−331)、1−333)、(1−334)、(1−335)、(1−336)、(1−368)、(1−369)、(1−370)、(1−371)、(1−372)、(1−373)、(1−374)、(1−375)、(1−376)、(1−377)、(1−378)、(1−379)、(1−380)、(1−381)、(1−382)、(1−383)、(1−384)、(1−385)、(1−386)、(1−387)、(1−388)、(1−389)、(1−390)、(1−391)、(1−392)、(1−394)、(1−395)、(1−397)、及び(1−398)が挙げられ、
さらに好ましくは、(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−21)、(1−22)、(1−23)、(1−24)、(1−29)、(1−30)、(1−31)、(1−32)、(1−49)、(1−50)、(1−51)、(1−52)、(1−65)、(1−66)、(1−67)、(1−68)、(1−85)、(1−86)、(1−87)、(1−88)、(1−101)、(1−102)、(1−103)、(1−104)、(1−121)、(1−122)、(1−123)、(1−124)、(1−129)、(1−130)、(1−131)、(1−132)、(1−137)、(1−138)、(1−139)、(1−140)、(1−153)、(1−154)、(1−155)、(1−156)、(1−161)、(1−162)、(1−164)、(1−173)、(1−174)、(1−175)、(1−176)、(1−178)、(1−180)、(1−181)、(1−182)、(1−193)、(1−194)、(1−195)、(1−196)、(1−201)、(1−202)、(1−205)、(1−206)、(1−250)、(1−251)、(1−256)、(1−257)、(1−258)、(1−259)、(1−264)、(1−265)、(1−268)、(1−269)、(1−270)、(1−271)、(1−274)、(1−275)、(1−278)、(1−279)、(1−280)、(1−281)、(1−282)、(1−283)、(1−284)、(1−285)、(1−286)、(1−287)、(1−288)、(1−289)、(1−292)、(1−293)、(1−296)、(1−297)、(1−305)、(1−306)、(1−307)、(1−309)、(1−310)、(1−311)、(1−313)、(1−315)、(1−316)、(1−321)、(1−322)、(1−323)、(1−324)、(1−327)、(1−328)、(1−329)、(1−330)、(1−333)、(1−334)、(1−335)、(1−336)、(1−392)、(1−394)、及び(1−395)が挙げられる。
【0093】
<化合物(1)の製造方法>
本発明の化合物(1)は、たとえば、式(2)又は式(3)で表されるテトラハロゲン化合物(以下、この化合物を「テトラハロゲン化合物A」と称す。)と、
−NH
(Rは、上記と同じ定義である。)
で示されるアミン化合物と、の反応により得られる。該反応を行う工程を含む化合物(1)の製造方法(以下、場合により、「本発明の製造方法」という。)もまた、本発明の1つである。

(各式中、環構造A、環構造B及び環構造Cは、それぞれ上記と同じ定義である。
W’,X’,Y’及びZ’は、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表し、
、R、R、R及びRは、それぞれ上記と同じ定義である。
、R、R及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
【0094】
本発明の製造方法における反応は、有機溶媒中で行うことが好ましい。
上記有機溶媒としては、上記反応に不活性な有機溶媒であればよく、トルエン、キシレン、等の芳香族炭化水素系溶媒;クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、ジメトキシエタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒;メタノール、イソプロパノール、t−ブタノール等の炭素数1〜4のアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;等の単独もしくは混合溶媒が挙げられ、好ましくは芳香族炭化水素系溶媒及び脂肪族炭化水素系溶媒が挙げられ、より好ましくはトルエンやキシレンが挙げられる。
【0095】
本発明の製造方法において、上記アミン化合物のRは、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜30のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基であることが好ましく、
炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基,炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基であることがより好ましく、
炭素数1〜16のアルキル基、炭素数1〜16のアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜16のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基であることが更に好ましい。
【0096】
上記アミン化合物の使用量は、テトラハロゲン化合物Aに対して0.5〜50モル倍であり、好ましくは1〜20モル倍、より好ましくは1〜15モル倍である。
【0097】
上記テトラハロゲン化合物Aは、R、R、R及びRが、独立して、臭素又はヨウ素であることが好ましい。上記X’,Y’,W’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子であることが好ましい。
【0098】
本発明の製造方法に係る反応において、反応溶液におけるテトラハロゲン化合物Aの濃度は特に限定されないが、溶媒1リットル当たり0.0001〜20モルが好ましく、より好ましくは0.001〜10モル、更に好ましくは0.01〜5モルの範囲である。
【0099】
上記反応は、パラジウム触媒および塩基性試薬の存在下で行われる。
上記反応において、パラジウム触媒は、テトラハロゲン化合物Aに対して、パラジウム換算で0.01〜30モル%であり、好ましくは0.01〜20モル%で用いることができる。
【0100】
上記パラジウム触媒は、配位子とパラジウム化合物とを予め有機溶媒中で接触させることにより調製してもよいし、配位子とパラジウム化合物とを反応系内で接触させることにより調製してもよい。
【0101】
上記配位子としては、パラジウムに配位可能であって有機溶媒に可溶であればよく、例えば単座ホスフィン系配位子、多座配位子、カルベン系配位子等が挙げられ、単座配位子が好ましく、単座ホスフィン系配位子がより好ましい。
単座ホスフィン系配位子としては、例えばトリ(n−ブチル)ホスフィン、トリ(t−ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、ジフェニルナフチルホスフィン、及びジシクロヘキシルナフチルホスフィン等が挙げられ、トリ(t−ブチル)ホスフィンが好ましい。
【0102】
二座配位子としては、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)−9,9−ジメチルキサンテン、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)ジフェニルエーテル、5,5’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−4,4’−ビ(1,3−ベンゾジオキソール)等のリン原子を2つ有する二座ホスフィン系配位子;2−(N,N−ジメチルアミノ)−2’−(ジシクロヘキシルアミノ)ビフェニル等の窒素原子及びリン原子をそれぞれ1つずつ有する二座アミノホスフィン系配位子;等が挙げられる。
【0103】
かかる配位子は、市販されているものを用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。
かかる配位子の使用量は、パラジウム化合物のパラジウムに対して、0.5〜20モル倍であればよい。
【0104】
上記パラジウム化合物としては、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム、パラジウムアセチルアセトナート、ジクロロ(シクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム、ジブロモビス(ベンゾニトリル)パラジウム、ジ−μ−クロロビス(π−アリル)ジパラジウム、ジクロロビス(ピリジン)パラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ−[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム・ジクロロメタン錯体等の2価のパラジウム化合物; トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム・クロロホルム錯体、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム等の0価のパラジウム化合物;等が挙げられ、中でもトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム・クロロホルム錯体が好ましい。かかるパラジウム化合物は、通常、市販されているものを用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。
【0105】
上記塩基性試薬としては、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等のアルカリ土類金属炭酸塩;リン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩;ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド、リチウムt−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド;等が挙げられ、好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルコキシドが挙げられ、より好ましくはアルカリ金属アルコキシド、更に好ましくは炭素数1〜6のアルカリ金属アルコキシドが挙げられる。塩基性試薬は単独で用いてもよいし、2種類以上を混合してもよい。
【0106】
塩基性試薬の使用量は、テトラハロゲン化合物Aに対して0.1〜25モル倍であればよく、好ましくは1〜20モル倍、更に好ましくは2〜10モル倍である。塩基性試薬の使用量が少なすぎると、未反応のアミン化合物の割合が増加することがある。
【0107】
反応温度は、0℃〜反応溶液の還流温度の範囲から選ばれるが、より好ましくは40〜200℃の範囲である。反応時間は特に制限されないが、1分から120時間である。
【0108】
本発明の製造方法に係る反応を停止させる場合は、反応液に例えば、水、希塩酸などを添加すればよい。反応停止後、例えば抽出、洗浄等の後処理操作を行うことで、化合物(1)の粗生成物を得ることができる。該粗生成物は、晶析、昇華、又は各種クロマトグラフィーなどの精製操作、若しくはこれらを組み合わせた精製操作を行うことにより精製を行ってもよい。
【0109】
<テトラハロゲン化合物A>
上記テトラハロゲン化合物Aである式(2)で表される化合物(以下、「テトラハロゲン化合物(2)」という。)及び式(3)で表される化合物(以下、「テトラハロゲン化合物(3)」という。)のそれぞれもまた、本発明の一つである。
【0110】
テトラハロゲン化合物(2)及びテトラハロゲン化合物(3)における環構造A及び環構造Bとしては、それぞれ本発明の化合物(1)と同様のものが挙げられ、それぞれベンゼン環、チオフェン環、又はフラン環であることが好ましい。R、R、R及びRが独立してハロゲン原子である。
【0111】
上述のテトラハロゲン化合物(2)において、環構造Cがチエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
W’及びZ’が独立して硫黄原子又は酸素原子であるものが好ましい。
【0112】
上述のテトラハロゲン化合物(3)において、環構造Cがチエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、又は、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X’及びY’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子であるものが好ましい。
テトラハロゲン化合物(3)における環構造Cとしては、好ましくは、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、及び、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、より好ましくは、チエノ[3,2−b]チオフェン環、及び、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、さらに好ましくはチエノ[3,2−b]チオフェン環が挙げられる。
【0113】
テトラハロゲン化合物(2)におけるW’及びZ’、ならびに、テトラハロゲン化合物(3)におけるX’及びY’としては、本発明の化合物(1)と同様のものが挙げられる。
、R、R及びRのハロゲン原子を表し、好ましくは臭素原子、及びヨウ素原子である。
【0114】
本発明のテトラハロゲン化合物(2)としては、以下に例示する化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ただし、nは、それぞれ0〜30の整数を表す。
【0115】

【0116】

【0117】

【0118】

【0119】

【0120】

【0121】

【0122】

【0123】

【0124】
上記テトラハロゲン化合物(2)としては、好ましくは(2−1)、(2−4)、(2−7)、 (2−10)、(2−13)、(2−15)、(2−19)、(2−22)、(2−25)、(2−28)、(2−31)、(2−34)、(2−37)、(2−38)、(2−39)、(2−40)、(2−49)、(2−51)、(2−52)、(2−53)、及び(2−54)が挙げられ、
より好ましくは(2−1)、(2−4)、(2−7)、(2−10)、(2−13)、(2−19)、(2−22)、(2−31)、(2−34)、(2−49)、及び(2−53)が挙げられる。
【0125】
上記テトラハロゲン化合物(3)としては、具体的には、以下に例示する化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ただし、nは、それぞれ0〜30の整数を表す。
【0126】

【0127】

【0128】

【0129】



【0130】

【0131】

【0132】

【0133】

【0134】

【0135】

【0136】

【0137】

【0138】

【0139】

【0140】

【0141】

【0142】

【0143】

【0144】

【0145】

【0146】

【0147】

【0148】

【0149】
テトラハロゲン化合物(3)としては、好ましくは(3−1)、(3−4)、(3−7)、(3−10)、(3−13)、(3−15)、(3−19)、(3−22)、(3−25)、(3−31)、(3−34)、(3−37)、(3−46)、(3−55)、(3−58)、(3−61)、(3−64)、(3−67)、(3−69)、(3−73)、(3−79)、(3−85)、(3−88)、(3−91)、(3−97)、(3−100)、(3−101)、(3−107)、及び(3−108)が挙げられ、
より好ましくは(3−1)、(3−4)、(3−7)、(3−10)、(3−13)、(3−19)、(3−31)、(3−34)、(3−37)、(3−46)、(3−55)、(3−58)、(3−61)、(3−64)、(3−67)、(3−85)、(3−88)、(3−91)、(3−100)、(3−101)、(3−107)、及び(3−108)が挙げられる。
【0150】
上記テトラハロゲン化合物(2)は、式(4)で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応により製造することができる。
式(4)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C,W’及びZ’は上記と同じ定義である。R10及びR11は、それぞれ水素原子又はハロゲン原子を表す。但し、R10及びR11の少なくとも1つは水素原子を表す。)
【0151】
上記テトラハロゲン化合物(3)は、式(5)で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応により製造することができる。
式(5)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C,X’及びY’は、上記と同じ定義である。R12及びR13は、それぞれ水素原子又はハロゲン原子を表す。但し、R12及びR13の少なくとも一つは水素原子を表す。)
【0152】
上記式(4)で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含むテトラハロゲン化合物(2)の製造方法、及び、
上記式(5)で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含むテトラハロゲン化合物(3)の製造方法もまた、それぞれ本発明の一つである。
【0153】
上記式(4)において、R10及びR11は、独立して水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、R10及びR11の少なくとも1つは水素原子である。
上記式(5)において、R12およびR13は、独立して水素、臭素、又はヨウ素原子を表し、R12およびR13の少なくとも1つは水素原子である。
【0154】
上記式(4)及び上記式(5)において、W’、X’Y’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子であることが好ましい。
【0155】
上記式(4)で表される化合物としては、例えば、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン)、2,2’−(2,5−ジヨードベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン)、2,2’−(2,5−ジクロロベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン)、
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾフラン)、2,2’−(2,5−ジヨードベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾフラン)、2,2’−(2,5−ジクロロベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾフラン)、2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェン、2,5−ビス(1−ベンゾフラン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェン、2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)フロ[3,2−b]フラン、2,5−ビス(1−ベンゾフラン−2−イル)フロ[3,2−b]フラン、2,5−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェン、2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(1−ベンゾフラン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、2,6−ビス(1−ベンゾフラン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンが挙げられる。
【0156】
上記式(5)で表される化合物としては、例えば、2,6−ジフェニルベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(2−ブロモフェニル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ジフェニル−3,7−ジブロモベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ジフェニルベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、2,6−ビス(2−ブロモフェニル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(1−ベンゾフラン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾフラン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェン、2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジフラン、が挙げられる。
【0157】
式(4)で表される化合物、及び式(5)で表される化合物はそれぞれ
Synth.Met.2002,130,139;
J.Org.Chem.2003,68,9813;
J.Am.Chem.Soc.2007,129,12386等に記載された方法に従い、合成することができる。
【0158】
式(4)で表される化合物とハロゲン化剤との反応、及び、式(5)で表される化合物とハロゲン化剤との反応は、それぞれ、有機溶媒中で行うことが好ましい。
これらの各反応における有機溶媒としては、上記本発明の製造方法(化合物(1)の製造方法)で例示したものと同じ溶媒が挙げられ、好ましくはトルエン、クロロホルム、四塩化炭素、及びN,N−ジメチルホルムアミドが挙げられる。
【0159】
上記各反応において、ハロゲン化剤の使用量は、式(4)で表される化合物または式(5)で表される化合物に対して0.1〜50モル倍であり、好ましくは0.5〜20モル倍、更に好ましくは1〜10モル倍である。
【0160】
上記各反応において、式(4)で表される化合物、又は式(5)で表される化合物の反応溶液における濃度は特に限定されないが、それぞれ、溶媒1リットル当たり0.0001モルから20モル、好ましくは0.001モルから10モル、更に好ましくは0.01モルから5モルの範囲である。
【0161】
上記ハロゲン化剤として、N−ブロモスクシンイミド、2−ブロモアセトアミド、臭素、ヨウ素、ヨウ素−過ヨウ素酸の組み合わせ、一塩化ヨウ素−過酢酸の組み合わせ、ベンジルトリメチルアンモニウムジクロロヨージド−塩化亜鉛(II)の組み合わせなどが挙げられ、好ましくはN−ブロモスクシンイミド、臭素、ヨウ素−過ヨウ素酸の組み合わせが挙げられる。
なお、反応が進行しにくい場合は、過酸化ベンゾイルやアゾビスブチロニトリルなどの添加剤を触媒量加えてもよい。
【0162】
上記各反応において、反応温度は、−78℃〜反応溶液の還流温度から選択されるが、より好ましくは−20℃〜50℃の範囲である。反応時間は制限されないが、1分から48時間である。
【0163】
これらの反応を停止させる場合は、反応溶液に水などを添加する。反応停止後、例えば抽出、洗浄等の後処理操作を行うことで、粗生成物を得ることができる。該粗生成物は、晶析、昇華、又は各種クロマトグラフィーなどの精製操作、若しくはこれらを組み合わせた精製操作を行うことにより精製を行ってもよい。
【0164】
<薄膜、素子及び有機トランジスタ>
本発明の化合物(1)は、厚み1nm〜10μm、好ましくは厚み5nm〜1μmの膜に加工すると、発光性や、半導体と同様の導電性を示す。ゆえに、本発明の化合物(1)は、有機半導体材料として優れている。
本発明の化合物(1)を含む有機半導体デバイス、該化合物(1)を含有する有機半導体薄膜、該化合物(1)を含有する導電性薄膜、及び、該化合物(1)を含有する発光性薄膜もまた、それぞれ本発明の一つである。
【0165】
本発明において、発光性薄膜とは、厚み1nm〜10μmの膜であって、光や電気的刺激の条件下で発光する膜を意味する。上記発光性薄膜は、発光素子の材料として有用である。上記発光性薄膜を有する発光素子もまた、本発明の一つである。本発明の発光素子は、例えば有機発光ダイオード等の材料として有用である。
本発明において、発光素子とは該発光性薄膜を用いたデバイスのことを意味する。
【0166】
本発明において、導電性薄膜とは、厚み1nm〜10μmの膜であって、光や電気的刺激の条件下で導電性を示す膜を意味する。上記導電性薄膜は、後述の有機半導体デバイス等の材料として有用である。
本発明の有機半導体薄膜、導電性薄膜及び発光性薄膜は、それぞれ、本発明の化合物(1)を材料として用いる以外は、従来公知の方法と同様に製造することができる。
【0167】
次に、有機半導体デバイスについて説明する。
本発明の有機半導体デバイスは、本発明の化合物(1)を含む。該有機半導体デバイスは、一般に、有機トランジスタを含んでおり、該有機トランジスタは、該化合物(1)を含む有機半導体薄膜を有する。上記化合物(1)を含有する有機半導体薄膜もまた、本発明の一つである。
【0168】
上記該有機トランジスタは、本発明の化合物(1)を含んでいるので、キャリア移動度が高い。上記該有機トランジスは、キャリア移動度を10−6cm/Vs以上とすることができる。ここでキャリア移動度は、パラメータアナライザー等を用いて測定したドレイン電流及びゲート電圧について、下記式(a)を適用することにより測定することができる。

Id=(W/2L)μCi(Vg−Vt)2 ・・・(a)

(式中、Id=電気的特性の飽和領域におけるドレイン電流、L=有機トランジスタのチャネル長、W=有機トランジスタのチャネル幅、Ci=ゲート絶縁膜の単位面積当たりの容量、Vg=ゲート電圧、Vt=ゲート電圧のしきい値電圧)
【0169】
本発明の有機トランジスタとしては、有機電界効果トランジスタが挙げられる。
該有機電界効果トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極が半導体層に接しており、さらに活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。
上記有機トランジスタの素子構造としては、例えば、
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/半導体層からなる構造;
(2)基板/半導体層+ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極からなる構造;
(3)基板/ソース電極(又はドレイン電極)/半導体層+絶縁体層+ゲート電極/ドレイン電極(又はソース電極)からなる構造;
(4)基板/ゲート電極/絶縁体層/半導体層/ソース電極(又はドレイン電極)からなる構造、
が挙げられる。
上記各構造において、半導体層は、本発明の有機半導体薄膜を有する。各構造において該半導体層が複数である場合、同一平面内に設けてもよいし、積層して設けてもよい。上記各構造において、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極は、それぞれ複数設けてもよい。
【0170】
上記有機半導体薄膜を半導体層に形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、分子線エピタキシャル成長法などの真空プロセスでの形成法が挙げられ、好ましくは真空蒸着法が挙げられる。
【0171】
真空蒸着法にとは、化合物(1)などの有機半導体材料をルツボや金属ボート中で真空下、加熱し、蒸発した有機半導体材料を基板もしくは絶縁体材料に蒸着させる方法である。
蒸着時の真空度は、1×10−1Pa以下、好ましくは1×10−3Pa以下である。
蒸着時の基板温度は0℃〜300℃、好ましくは20℃〜200℃である。
蒸着速度は、0.001nm/sec〜10nm/secであり、好ましくは0.01nm/sec〜1nm/secである。上記有機半導体薄膜の膜厚は、1nm〜10μmであり、好ましくは5nm〜1μmである。
【0172】
有機半導体薄膜を形成する方法として、溶液プロセスを用いてもよい。溶液プロセスとは、溶媒に溶解又は分散させた有機半導体材料を、基板もしくは絶縁体層に塗布する方法である。
上記塗布の方法としては、キャスティング法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法などの塗布法;インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などが挙げられる。これらの手法は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
【0173】
本発明において、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を構成する材料は、一般的な導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト及びカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム混合物、及びリチウム/アルミニウム混合物等が用いられるが、
特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITO、及び炭素が好ましい。あるいはドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等も好適に用いられる。中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。これらの電極材料は単独で使用してもよいし、2種類以上を混合して使用してもよい。
【0174】
電極の膜厚は、材料によっても異なるが、0.1nm〜10μmであればよく、好ましくは0.5nm〜5μmであり、より好ましくは1nm〜3μmである。また、ゲート電極と基板を兼ねる場合は上記の膜厚より大きくてもよい。
【0175】
電極膜の形成方法としては、公知の種々の方法が挙げられる。具体的には、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、熱転写法、印刷法、ゾルゲル法などが挙げられる。成膜時又は成膜後に、パターニングを必要に応じて行うことが好ましい。パターニングの方法としても、種々の方法を用いることができる。具体的には、フォトレジストのパターニングとエッチングを組み合わせたフォトリソグラフィー法などが挙げられる。また、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷などの印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法などのソフトリソグラフィーの手法なども挙げられる。これらの手法は単独で用いてもよいし、2種類以上を混合してパターニングを行うことも可能である。
【0176】
絶縁層としては、無機酸化物や有機化合物皮膜などの種々の絶縁膜を用いることができる。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられ、好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物が挙げられる。有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、シアノエチルプルランなどが挙げられ、好ましくは、ポリイミド、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコールが挙げられる。
これらの絶縁層材料は単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。絶縁層の膜厚は、材料によっても異なるが、通常0.1nm〜100μmであり、好ましくは0.5nm〜50μmであり、より好ましくは5nm〜10μmである。
【0177】
絶縁層の形成方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。具体的には、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、キャスト、バーコート、ブレードコーティングなどの塗布法、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェットなどの印刷法、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法、CVD法などのドライプロセス法が挙げられる。その他、ゾルゲル法やアルミニウム上のアルマイト、シリコンの熱酸化膜のように金属上に酸化物膜を形成する方法などが挙げられる。
【0178】
基板としては、ガラス、紙、石英、セラミック、又はフレキシブルな樹脂の基板材料から構成された板又はシートなどが挙げられる。樹脂フィルムとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)などが挙げられる。基板の厚さとしては1μm〜10mmが好ましく、5μm〜5mmがさらに好ましい。
【0179】
半導体層と接触する絶縁体層や基板の部分において、絶縁体層や基板上に表面処理を行ってもよい。半導体層が積層される絶縁体層上に表面処理を行うことにより、素子のトランジスタ特性を向上させることができる。表面処理としては、具体的には、ヘキサメチルジシラザン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシランなどによる疎水化処理、塩酸、硫酸、過酸化水素水などによる酸処理、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニアなどによるアンモニア処理、オゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴンなどのプラズマ処理、ラングミュラー・ブロジェット膜の形成処理、その他の絶縁体等や半導体の薄膜の形成処理、機械的処理、コロナ放電などの電気的処理、繊維などを利用したラビング処理などが挙げられる。
表面処理を行う方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、印刷法、ゾルゲル法などが挙げられる。
半導体層上に樹脂もしくは無機化合物からなる保護膜を設けてもよい。保護膜の形成により、外気の影響を抑制してトランジスタの駆動を安定化することができる。
【実施例】
【0180】
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。
【0181】
なお、各実施例において、化合物の測定は、以下の方法で行った。
1.H−NMR:EX270(日本電子株式会社製)を用いて測定した。
2.HRMS:JMS−T100GC(日本電子株式会社製)を用いて測定した。
【0182】
[実施例1] 2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン)の製造
1,4−ジブロモ−2,5−ジヨードベンゼン(1.38g、2.83mmol)、ベンゾ[b]チオフェン−2−イルボロン酸(1.5g、8.43mmol)、ジクロロ−[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム・ジクロロメタン錯体(0.26g、0.23mmol)、テトラヒドロフラン(16mL)及び炭酸ナトリウム水溶液(2M、8mL)の混合液を窒素雰囲気下、約65℃で12時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製することにより、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン)(1.2g、2.4mmol)を収率85%で得た。

2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェンの物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.91(s、2H)、7.84−7.90(m、4H)、7.59(s、2H)、7.35−7.45(m、4H)
【0183】
[実施例2] 2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェン(0.47g、0.94mmol)、N−ブロモスクシンイミド(0.37g、2.07mmol)、過酸化ベンゾイル(触媒量)、及びクロロホルム(71mL)の混合液を室温(20〜25℃)で8時間攪拌した。溶媒を留去した後、得られた固体をエタノールで洗浄し、減圧下で乾燥することにより、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)を収率73%で得た。

2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.86−7.93(m、4H)、7.81(s、2H)、7.41−7.57(m、4H)
【0184】
[実施例3] 化合物1の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(0.1g、0.15mmol)、4−ヘキシルアニリン(0.059g、0.33mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.028g、0.03mmol)、トリtert−ブチルホスフィン(0.025g、0.12mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(0.38g、4mmol)及びトルエン(5mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で48時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製することにより、下記式1で示される化合物1(0.63g、0.9mmol)を収率60%で得た。


化合物1の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.86(d、2H)、7.68(s、2H)、7.57(d、4H)、7.47(d、4H)、7.17−7.33(m、6H)、2.81(t、4H)、1.74−1.85(m、4H)、1.38−1.53(m、12H)、0.95(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C4644、688.2946;found 688.2913
【0185】
[実施例4] 化合物2の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(8.8g、13.4mmol)、4−n−ドデシルアニリン(38.5g、147.1mmol)、トリス( ジベンジリデンアセトン) ジパラジウム(2.45g、2.7mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(11.31g、117.7mmol)、トリtert−ブチルホスフィン(2.16g、10.7mmol)及びトルエン(430mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で15時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーおよびクロロホルムから再結晶することで、下記式2で示される化合物2(5.11g、5.96mmol)を収率45%で得た。


化合物2の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.87(d、2H)、7.69(s、2H)、7.58(d、4H)、7.49(d、4H)、7.18−7.33(m、6H)、2.82(t、4H)、1.76−1.82(m、4H)、1.29−1.55(m、36H)、0.91(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C5868、856.4824;found 856.4783
【0186】
[実施例5] 化合物3の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(8.8g、13.4mmol)、4−n−オクチルアニリン(30.21g、147.1mmol)、トリス( ジベンジリデンアセトン) ジパラジウム(2.45g、2.7mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(11.31g、117.7mmol)、トリtert−ブチルホスフィン(2.16g、10.7mmol)及びトルエン(430mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で18時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製することで、下記式3で示される化合物3(4.34g、5.82mmol)を収率44%で得た。


化合物3の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.87(d、2H)、7.69(s、2H)、7.58(d、4H)、7.49(d、4H)、7.18−7.33(m、6H)、2.82(t、4H)、1.78−1.84(m、4H)、1.34−1.55(m、20H)、0.92(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C5052、744.3572;found 744.3555
【0187】
[実施例6] 化合物4の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(8.8g、13.4mmol)、4−n−オクチルオキシアニリン(32.56g、147.1mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(2.45g、2.7mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(11.31g、117.7mmol)、トリtert−ブチルホスフィン(2.16g、10.7mmol)及びトルエン(430mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で8時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製し、さらにクロロホルムから再結晶することで、下記式4で示される化合物4(4.56g、5.87mmol)を収率43%で得た。


化合物4の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.87(d、2H)、7.62(s、2H)、7.58(d、4H)、7.16−7.56(m、10H)、4.13(t、4H)、1.86−1.94(m、4H)、1.34−1.59(m、20H)、0.93(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C5052、776.3470;found 776.3450
【0188】
[実施例7] 化合物5の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(0.3g、0.46mmol)、4−n−ヘキシルオキシアニリン(0.97g、5.01mmol)、トリス( ジベンジリデンアセトン) ジパラジウム(0.08g、0.09mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(0.39g、4.01mmol)、トリtert−ブチルホスフィン(0.07g、0.36mmol)及びトルエン(15mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で25.5時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製し、さらにクロロホルムから再結晶することで、下記式5で示される化合物5(0.14g、0.2mmol)を収率44%で得た。


化合物5の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):7.87(d、2H)、7.62(s、2H)、7.56(d、4H)、7.16−7.31(m、10H)、4.14(t、4H)、1.86−1.97(m、4H)、1.39−1.60(m、12H)、0.98(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C4644、720.2844;found 720.2833
【0189】
[実施例8] 化合物6の製造
2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)(10.0g、15.2mmol)、n−ドデシルアミン(31.0g、167.2mmol)、トリス( ジベンジリデンアセトン) ジパラジウム(2.8g、3.04mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(12.9g、133.7mmol)、(±)−2,2’−Bis(diphenylphosphino)−1,1’−binaphthyl(7.6g、12.2mmol)及びトルエン(500mL)の混合液を窒素雰囲気下、約110℃で21時間還流させた。室温まで放冷した後、反応混合液に水を加え、クロロホルムにより抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を減圧下留去した。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製し、さらにクロロホルムから再結晶することで、下記式6で示される化合物6(4.91g、7.0mmol)を収率46%で得た。


化合物6の物性は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl、δppm):8.03(d、2H)、7.94(d、2H)、7.33(s、2H)、7.46(dd、2H)、7.33(dd、2H)、4.65(t、4H)、1.97−2.05(m、4H)1.20−1.50(m、36H)、0.86(t、6H)
HRMS(MLDI−TOF):calcd for C4660、704.4198;found 704.4194
【0190】
[実施例9] 2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェンの製造
実施例1において、1,4−ジブロモ−2,5−ジヨードベンゼンの代わりに2,5−ジブロモチエノ[3,2−b]チオフェンを用いることで、2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェンが得られる。
【0191】
[実施例10] 2,5−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3, 6−ジブロモチエノ[3,2−b]チオフェンの製造
実施例2において、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェンの代わりに2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェンを用い、N−ブロモスクシンイミドを2,5−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェンの4モル倍用いることで、2,5−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3,6−ジブロモチエノ[3,2−b]チオフェンが得られる。
【0192】
[実施例11] 化合物7の製造
実施例3において、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)の代わりに2,5−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3,6−ジブロモチエノ[3,2−b]チオフェンを用いることで、下記式7で示される化合物7が得られる。


【0193】
[実施例12] 2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンの製造
実施例1において、1,4−ジブロモ−2,5−ジヨードベンゼンの代わりに2,6−ジブロモベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンを用いることで、2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンが得られる。
【0194】
[実施例13] 2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3,7−ジブロモベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンの製造
実施例2において、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(1−ベンゾチオフェンの代わりに2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンを用い、N−ブロモスクシンイミドを2,6−ビス(1−ベンゾチオフェン−2−イル)ベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンの4モル倍用いることで、2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3,7−ジブロモベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンが得られる。
【0195】
[実施例14] 化合物8の製造
実施例3において、2,2’−(2,5−ジブロモベンゼン−1,4−ジイル)ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン)の代わりに2,6−ビス(3−ブロモ−1−ベンゾチオフェン−2−イル)−3,7−ジブロモベンゾ[1,2−b;4,5−b’]ジチオフェンを用いることで、下記式8で示される化合物8が得られる。

【0196】
[実施例15] 有機トランジスタIの作製
厚さ300nmの熱酸化膜を有する高濃度にドーピングされたn−型シリコン基板をアセトン中で10分間超音波洗浄した後、オゾンUVを20分間照射した。その後、ベータフェネチルトリクロロシランのトルエン希釈液をスピンコートすることにより熱酸化膜表面をシラン処理した。
次に実施例4で製造した化合物2をクロロホルムに溶解して、化合物2の濃度が0.8重量%の溶液を調製し、該溶液をメンブランフィルターでろ過して塗布液を作製した。該塗布液を、上記表面処理した基板上にスピンコート法により塗布し、化合物2の塗布膜(厚み:約60nm)を形成した。さらに該塗布膜を窒素雰囲気中で120℃にて30分熱処理することにより、化合物2の有機半導体薄膜を形成した。
更に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、有機半導体薄膜上に、有機半導体薄膜側から三酸化モリブデン及び金の積層構造を有するソース電極及びドレイン電極(各電極のサイズ:チャネル長20μm、チャネル幅2mm)を作製することにより、図2の構造を有する有機トランジスタIを製造することができた。
【0197】
[実施例16] 有機トランジスタIの電気特性
有機トランジスタIの電気特性を、半導体パラメータ4200(KEITHLEY社製)を用いて測定した。その結果、あるゲート電圧(Vg)において、ドレイン電圧(Vd)に対するドレイン電流(Id)の変化曲線は、良好であり、高いドレイン電圧において飽和領域を有していた。また、ゲート電極に印加する負のゲート電圧を増加させると、負のドレイン電流も増加することから、有機トランジスタIは、p型の有機トランジスタであることを確認することができた。
有機トランジスタIにおけるキャリアの飽和電界効果移動度μは、有機トランジスタの電気特性の飽和領域におけるドレイン電流Idを表す式を用いて算出した。

Id=(W/2L)μCi(Vg−Vt)2 ・・・(a)
(式中、L=有機トランジスタのチャネル長、W=有機トランジスタのチャネル幅、Ci=ゲート絶縁膜の単位面積当たりの容量、Vg=ゲート電圧、Vt=ゲート電圧のしきい値電圧)

キャリアの電界効果移動度(キャリア移動度)は1×10−3cm/Vs、及びオン/オフ電流比は10であった。
【0198】
[実施例17] 有機トランジスタIIの作製
チャネル幅2mm及びチャネル長20μmの金電極を有する熱酸化膜(SiO)付高濃度ドープn−型シリコン基板(熱酸化膜300nm)を、アセトン中で10分間超音波洗浄した後、オゾンUVを20分間照射した。その後、ベータフェネチルトリクロロシランのトルエン希釈液をスピンコートすることによりシラン処理した。さらに、ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液をスピンコートして、金電極表面をチオール処理した。
次に、実施例4で合成した化合物2を石英るつぼに入れ、表面処理した基板とともに真空蒸着装置にセットした。装置チェンバ内の真空度1×10−4Pa以下、基板温度60℃の条件で、るつぼを加熱して化合物2を揮発させ、基板上に析出させることによって化合物2からなる有機半導体薄膜を形成させた。以上の工程により、図1の構造を有する有機トランジスタIIを製造することができた。有機半導体薄膜の膜厚は、約100nmであった。
【0199】
[実施例18] 有機トランジスタIIの電気特性
有機トランジスタIIの電気特性を実施例16と同様に測定した結果、キャリアの電界効果移動度は1.4×10−3cm/Vs、オン/オフ電流比は10であった。
【0200】
[実施例19] 有機トランジスタIIIの作製
チャネル幅2mm及びチャネル長20μmの金電極を有する熱酸化膜(SiO)付高濃度ドープn−型シリコン基板(熱酸化膜300nm)を、アセトン中で10分間超音波洗浄した後、オゾンUVを20分間照射した。その後、ベータフェネチルトリクロロシランのトルエン希釈液をスピンコートすることによりシラン処理した。さらに、ペンタフルオロベンゼンチオールのイソプロピルアルコール希釈液をスピンコートして、金電極表面をチオール処理した。
次に実施例5で製造した化合物3をキシレンに溶解して、化合物3の濃度が1.0重量%の溶液を調製し、該溶液をメンブランフィルターでろ過して塗布液を作製した。
この塗布液を、上記基板にスピンコート法により塗布することにより塗布膜(厚み:約60nm)を得、さらに該塗布膜を窒素雰囲気中で120℃にて30分熱処理することにより、化合物3の有機半導体薄膜を形成した。以上の工程により、図1の構造を有する有機トランジスタIIIを製造することができた。
【0201】
[実施例20] 有機トランジスタIIIの電気特性
有機トランジスタIIIの電気特性を実施例16と同様に測定した結果、キャリアの電界効果移動度は5×10−5cm/Vs、オン/オフ電流比は10であった。
【0202】
[実施例21] 有機トランジスタIVの作製
化合物2の代わりに化合物3を用いた以外は実施例17と同様に操作することにより、図1の構造を有する有機トランジスタIVを製造することができた。
【0203】
[実施例22] 有機トランジスタIVの電気特性
有機トランジスタIVの電気特性を実施例16と同様に測定した結果、キャリアの電界効果移動度は3.3×10−3cm/Vs、オン/オフ電流比は10であった。
【0204】
[実施例23] 有機トランジスタVの作製
チャネル幅2mm及びチャネル長20μmの金電極を有する熱酸化膜(SiO)付高濃度ドープn−型シリコン基板(熱酸化膜300nm)を、アセトン中で10分間超音波洗浄した後、オゾンUVを20分間照射した。
次に実施例6で製造した化合物4をキシレンに溶解して、化合物4の濃度が0.5重量%の溶液を調製し、これをメンブランフィルターでろ過して塗布液を作製した。
この塗布液を上記基板上にキャスト法により塗布し、化合物4からなる膜厚約90nmの薄膜を形成した。さらに該薄膜を窒素雰囲気中で60℃にて30分熱処理することにより、図1の構造を有する有機トランジスタVを製造することができた。
【0205】
[実施例24] 有機トランジスタVの電気特性
有機トランジスタVの電気特性を実施例16と同様に測定した結果、キャリアの電界効果移動度は1.1×10−4cm/Vs、オン/オフ比電流は10であった。
【0206】
[実施例25] 有機トランジスタVIの作製
化合物2の代わりに化合物4を用いた以外は実施例17と同様に操作し、更に、有機半導体薄膜を窒素雰囲気中で110℃にて30分熱処理することにより、図1の構造を有する有機トランジスタVIを製造することができた。
【0207】
[実施例26] 有機トランジスタVIの電気特性
有機トランジスタVIの電気特性を実施例16と同様に測定した結果、キャリアの電界効果移動度は5.6×10−4cm/Vs、オン/オフ電流比は10であった。
【産業上の利用可能性】
【0208】
本発明の化合物は、有機トランジスタ等、有機半導体材料に適用することができる。本発明の製造方法は、上記化合物を簡便に製造する方法として有用である。
【符号の説明】
【0209】
11、21 基板
12、22 ゲート電極
13、23 ゲート絶縁膜
14 、24 ソース電極
15、25 ドレイン電極
16、26 有機半導体層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)


(式中、環構造A及び環構造Bは、独立して、置換基を有していていもよい芳香族環又は置換基を有していていもよい複素環を表し;
環構造Cは、置換基を有していていもよいベンゼン環、ヘテロ[3,2−b]ヘテロール環、又は置換基を有していていもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジヘテロール環を表し、
W,X,Y及びZは、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表し、W,X,Y及びZのうち少なくともいずれか1つは、N−(R)であり、
、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、置換基i、置換基ii、ハロゲン原子を置換基として有していてもよいアリール基、又はハロゲン原子を置換基として有していてもよいヘテロアリール基を表し、置換基iは下記群Pより選択される基であり、置換基iiは置換基を有する下記群Pより選択される基であり、群Pは、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基およびアルキル置換ヘテロアリール基からなる。)
で表される化合物。
【請求項2】
環構造A及び環構造Bが、独立して、芳香族環、複素環、置換基iiiを置換基として有する芳香族環、置換基ivを置換基として有する芳香族環、置換基iiiを置換基として有する複素環、置換基ivを置換基として有する複素環、ハロゲン置換芳香族環、又は、ハロゲン置換複素環であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
置換基ivは、フッ素原子を置換基として有する下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる請求項1に記載される化合物。
【請求項3】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、ナフタレン環、置換基iiiを置換基として有するナフタレン環、置換基ivを置換基として有するナフタレン環、ハロゲン置換ナフタレン環、ベンゾ[b]チオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]チオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[b]チオフェン環、ベンゾ[b]フラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[b]フラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[b]フラン環である請求項2に記載される化合物。
【請求項4】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環である請求項2に記載される化合物。
【請求項5】
環構造Cが、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、チエノ[3,2−b]チオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基ivを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
置換基ivは、フッ素原子を置換基として有する下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基、及び、(ジアルキル)アミノ基からなる請求項1〜4のいずれかに記載される化合物。
【請求項6】
環構造Cが、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、置換基ivを置換基として有するベンゼン環、ハロゲン置換ベンゼン環、又は、チエノ[3,2−b]チオフェン環である請求項1〜4のいずれかに記載される化合物。
【請求項7】
W及びXのうちいずれか一方は、N−(R)であり、
他方は硫黄原子、酸素原子、(R)−C−(R)又は(R)−Si−(R)であり、
ZはWと同一であり、YはXと同一である、請求項1〜6のいずれかに記載される化合物。
【請求項8】
W及びXのうちいずれか一方は、N−(R)であり、
他方は硫黄原子又は酸素原子であり、
ZはWと同一であり、YはXと同一である、請求項1〜6のいずれかに記載される化合物。
【請求項9】
、R、R、R及びRは、独立して、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜30のフルオロアルコキシ基を置換基として有するフェニル基、チエニル基、炭素数1〜30のアルキル基を置換基として有するチエニル基、又は、炭素数1〜30のフルオロアルキル基を置換基として有するチエニル基である請求項1〜8のいずれかに記載される化合物。
【請求項10】
は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である請求項1〜9のいずれかに記載される化合物。
【請求項11】
環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる請求項1に記載される化合物。
【請求項12】
環構造A、環構造B及び環構造Cは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる請求項1に記載される化合物。
【請求項13】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子である、
請求項2に記載される化合物。
【請求項14】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又は、ハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)である請求項2に記載される化合物。
【請求項15】
環構造A及び環構造Bが、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又は、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、N−(R)であり、
W及びZは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる
請求項1に記載される化合物。
【請求項16】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、置換基iiiを置換基として有するベンゼン環、又はハロゲン置換ベンゼン環であり、
環構造Cは、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、置換基iiiを置換基として有するベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環、又はハロゲン置換ベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X及びYは同一で、硫黄原子又は酸素原子であり、
W及びZは同一で、N−(R)であり、
置換基iiiは下記Q群より選ばれる置換基であり、
Q群は、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アリール基、アルコキシ置換アリール基、アルコキシ置換へテロアリール基、アルキル置換へテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(トリアルキル)シリル基及び(ジアルキル)アミノ基からなる請求項1に記載される化合物。
【請求項17】
請求項1〜16のいずれかに記載される化合物の製造方法であって、
式(2)又は式(3)

(式中、環構造A、環構造B及び環構造Cは、それぞれ請求項1と同じ定義である。
W’,X’,Y’及びZ’は、独立して、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、SO、(R)−C−(R)、(R)−Si−(R)、又はN−(R)を表し、
、R、R、R及びRは、それぞれ請求項1と同じ定義である。
、R、R及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物と、
−NH
(式中、Rは、請求項1と同じ定義である。)
と、の反応を行う工程を含む製造方法。
【請求項18】
、R、R及びRは、独立して、臭素原子又はヨウ素原子である請求項17に記載される製造方法。
【請求項19】
X’,Y’,W’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である請求項17又は18に記載される製造方法。
【請求項20】
は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基を置換基として有するフェニル基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を置換基として有するフェニル基、又は、炭素数1〜20のアルコキシ基を置換基として有するフェニル基である請求項17〜19のいずれかに記載される製造方法。
【請求項21】
式(2)

(式中、環構造A及び環構造Bは、それぞれ請求項1と同じ定義である。
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環であり、
W’及びZ’は、独立して硫黄原子又は酸素原子である。
及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物。
【請求項22】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、又は、ベンゾフラン環である請求項21に記載されるテトラハロゲン化合物。
【請求項23】
式(3)

(式中、環構造A及び環構造Bは、それぞれ請求項1と同じ定義である。
環構造Cは、チエノ[3,2−b]チオフェン環、フロ[3,2−b]フラン環、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジチオフェン環、又は、置換基を有していてもよいベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン環であり、
X’及びY’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である。
及びRは、独立して、ハロゲン原子を表す。)
で表されるテトラハロゲン化合物。
【請求項24】
環構造A及び環構造Bは、独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、又は、ベンゾフラン環である請求項23に記載されるテトラハロゲン化合物。
【請求項25】
式(4)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C、W’及びZ’は、それぞれ請求項17と同じ定義である。
10及びR11は、独立して、水素原子又はハロゲン原子を表し、
10及びR11のうち少なくとも1つは、水素原子である。)
で表される化合物と、
ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含む
式(2)

(式中、W’、Z’、RおよびRは、それぞれ請求項17と同じ定義である。)
で表されるテトラハロゲン化合物の製造方法。
【請求項26】
10及びR11は、独立して水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、
10及びR11のうち少なくとも1つは水素原子である請求項25に記載される製造方法。
【請求項27】
W’及びZ’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である請求項25又は26に記載される製造方法。
【請求項28】
式(5)

(式中、環構造A,環構造B,環構造C、X’及びY’は、それぞれ請求項17と同じ定義である。
12及びR13は、独立して、水素原子又はハロゲン原子を表し、
12及びR13のうち少なくとも1つは、水素原子である。)
で表される化合物と、ハロゲン化剤と、の反応を行う工程を含む
式(3)

(式中、X’、Y’、R及びRは、それぞれ請求項17と同じ定義である。)
で表されるテトラハロゲン化合物の製造方法。
【請求項29】
12及びR13は、独立して、水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、
12及びR13のうち少なくとも1つは水素原子である請求項28に記載される製造方法。
【請求項30】
X’及びY’は、独立して、硫黄原子又は酸素原子である請求項28又は29に記載される製造方法。
【請求項31】
請求項1〜16のいずれかに記載される化合物を含む有機半導体デバイス。
【請求項32】
請求項1〜16のいずれかに記載される化合物を含有する導電性薄膜。
【請求項33】
請求項1〜16のいずれかに記載される化合物を含有する発光性薄膜。
【請求項34】
請求項1〜16のいずれかに記載される化合物を含有する有機半導体薄膜。
【請求項35】
キャリア移動度が10−6cm/Vs以上である請求項34に記載される有機半導体薄膜。
【請求項36】
請求項34又は35に記載される有機半導体薄膜を有する有機トランジスタ。
【請求項37】
請求項33に記載される発光性薄膜を有する発光素子。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−83884(P2010−83884A)
【公開日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−205688(P2009−205688)
【出願日】平成21年9月7日(2009.9.7)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】