電子デバイス、高分子化合物
【課題】高輝度で発光する電子デバイスを提供する。
【解決手段】式(1)又は(14)で表される構造単位構造単位を有する高分子化合物をを電荷注入層及び/又は電荷輸送層として備える電子デバイス。
(Arは所定の縮合多環芳香族基を表し、Rは所定の有機基を表し、m1〜m6は1以上の整数を表し、m7は0以上の整数を表す。)
【解決手段】式(1)又は(14)で表される構造単位構造単位を有する高分子化合物をを電荷注入層及び/又は電荷輸送層として備える電子デバイス。
(Arは所定の縮合多環芳香族基を表し、Rは所定の有機基を表し、m1〜m6は1以上の整数を表し、m7は0以上の整数を表す。)
Notice: Undefined index: DEJ in /mnt/www/gzt_disp.php on line 298
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)で表される構造単位及び式(14)で表される構造単位からなる群から選ばれる1種以上の構造単位を有する高分子化合物を含む層を電荷注入層及び/又は電荷輸送層として備える電子デバイス。
【化1】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化2】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化3】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化4】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化5】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項2】
Ar1で表される置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m1+m2)個除いた基である、請求項1に記載の電子デバイス。
【化6】
【請求項3】
Ar2で表される置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m6+m7)個除いた基である、請求項1に記載の電子デバイス。
【化7】
【請求項4】
前記高分子化合物を含む層が、電子注入層及び/又は電子輸送層である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項5】
電界発光素子である、請求項1から4のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項6】
式(1)で表される構造単位及び式(14)で表される構造単位からなる群から選ばれる1種以上の構造単位を有する高分子化合物。
【化8】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化9】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化10】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化11】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化12】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項7】
Ar1で表される置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m1+m2)個除いた基である、請求項6に記載の高分子化合物。
【化13】
【請求項8】
Ar2で表される置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m6+m7)個除いた基である、請求項6に記載の高分子化合物。
【化14】
【請求項9】
下記式(17)で表される有機化合物。
【化15】
(式(17)中、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R10は式(2)又は式(3)で表される基、あるいは式(18)又は式(19)で表される基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17)中の水素原子は、R10、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化16】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化17】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化18】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項10】
式(17A)で表される有機化合物を重合させて、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化19】
(式(17A)中、
R10’は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17A)中の水素原子は、R10’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化20】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化21】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は前記式(2)又は前記式(3)で表される基を表し、
R2は前記式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【請求項11】
(i)式(17B)で表される有機化合物を重合させて、式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ること、ならびに
(ii)式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物をイオン化して、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化22】
(式(17B)中、
R10’’は式(18)又は式(19)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10’’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17B)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化23】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化24】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化25】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化26】
(式(17B’)中、
R10’’は前記式(18)又は前記式(19)で表される基を表し、
Ar3、R11、m12及びm13は、前述と同じ意味を表す。
式(17B’)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化27】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は前記式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項12】
式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物。
【化28】
(式(17B’)中、
R10’’は式(18)又は式(19)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
R10’’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17B’)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化29】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化30】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化31】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項13】
式(20)で表される有機化合物。
【化32】
(式(20)中、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R14は式(15)又は式(16)で表される基、あるいは式(21)又は式(22)で表される基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20)中の水素原子は、R14、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化33】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
n3は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化34】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化35】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化36】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化37】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項14】
式(20A)で表される有機化合物を重合させて、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化38】
(式(20A)中、
R14’は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20A)中の水素原子は、R14’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化39】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
n3は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化40】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化41】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化42】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は前記式(15)又は前記式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【請求項15】
(i’)式(20B)で表される有機化合物を重合させて、式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ること、ならびに
(ii’)式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物をイオン化して、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化43】
(式(20B)中、
R14’’は式(21)又は式(22)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14’’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20B)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化44】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n3は0以上の整数を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化45】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化46】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
式(20B’):
【化47】
(式(20B’)中、
R14’’は前記式(21)又は前記式(22)で表される基を表し、
Ar4、R15、m16及びm17は、前述と同じ意味を表す。
式(20B’)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化48】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化49】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化50】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項16】
式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物。
式(20B’):
【化51】
(式(20B’)中、
R14’’は式(21)又は式(22)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
R14’’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20B’)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化52】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n3は0以上の整数を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化53】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化54】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項1】
式(1)で表される構造単位及び式(14)で表される構造単位からなる群から選ばれる1種以上の構造単位を有する高分子化合物を含む層を電荷注入層及び/又は電荷輸送層として備える電子デバイス。
【化1】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化2】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化3】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化4】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化5】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項2】
Ar1で表される置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m1+m2)個除いた基である、請求項1に記載の電子デバイス。
【化6】
【請求項3】
Ar2で表される置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m6+m7)個除いた基である、請求項1に記載の電子デバイス。
【化7】
【請求項4】
前記高分子化合物を含む層が、電子注入層及び/又は電子輸送層である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項5】
電界発光素子である、請求項1から4のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項6】
式(1)で表される構造単位及び式(14)で表される構造単位からなる群から選ばれる1種以上の構造単位を有する高分子化合物。
【化8】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化9】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化10】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化11】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化12】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項7】
Ar1で表される置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m1+m2)個除いた基である、請求項6に記載の高分子化合物。
【化13】
【請求項8】
Ar2で表される置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基が下記のいずれかの式で表される環から水素原子を(2+m6+m7)個除いた基である、請求項6に記載の高分子化合物。
【化14】
【請求項9】
下記式(17)で表される有機化合物。
【化15】
(式(17)中、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R10は式(2)又は式(3)で表される基、あるいは式(18)又は式(19)で表される基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17)中の水素原子は、R10、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化16】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化17】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化18】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項10】
式(17A)で表される有機化合物を重合させて、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化19】
(式(17A)中、
R10’は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17A)中の水素原子は、R10’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化20】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化21】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は前記式(2)又は前記式(3)で表される基を表し、
R2は前記式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【請求項11】
(i)式(17B)で表される有機化合物を重合させて、式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ること、ならびに
(ii)式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物をイオン化して、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化22】
(式(17B)中、
R10’’は式(18)又は式(19)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
X1及びX2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R10’’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17B)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化23】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化24】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化25】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化26】
(式(17B’)中、
R10’’は前記式(18)又は前記式(19)で表される基を表し、
Ar3、R11、m12及びm13は、前述と同じ意味を表す。
式(17B’)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化27】
(式(1)中、
Ar1は置換基を有していてもよい(2+m1+m2)価の縮合多環芳香族基を表し、
R1は式(2)又は式(3)で表される基を表し、
R2は前記式(4)で表される基を表し、
m1は1以上の整数を表し、
m2は1以上の整数を表す。
R1、R2の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(1)中の水素原子はR1、R2以外の置換基と置き換えられてもよい。)
−R3−{(Q1)n1−Y1(M1)a1(Z1)b1}m3 (2)
(式(2)中、
R3は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m3)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m3は1以上の整数を表す。但し、R3が単結合である場合、m3は1を表す。
Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1、b1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R4−{(Q2)n2−Y2(M2)a2(Z2)b2}m4 (3)
(式(3)中、
R4は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m4)価の有機基を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m4は1以上の整数を表す。但し、R4が単結合である場合、m4は1を表す。
Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2、b2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項12】
式(17B’)で表される構造単位を有する高分子化合物。
【化28】
(式(17B’)中、
R10’’は式(18)又は式(19)で表される基を表し、
Ar3は置換基を有していてもよい(2+m12+m13)価の縮合多環芳香族基を表し、
R11は式(4)で表される基を表し、
m12及びm13はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
R10’’、R11の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(17B’)中の水素原子は、R10’’、R11以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化29】
(式(18)中、
R12は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m14)価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m14は1以上の整数を表す。但し、R12が単結合である場合、m14は1を表す。
Q4、Y4、n4、Rχの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化30】
(式(19)中、
R13は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m15)価の有機基を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m15は1以上の整数を表す。但し、R13が単結合である場合、m15は1を表す。
Q5、Y5、n5、Rδの各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
n3は0以上の整数を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化31】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項13】
式(20)で表される有機化合物。
【化32】
(式(20)中、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R14は式(15)又は式(16)で表される基、あるいは式(21)又は式(22)で表される基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20)中の水素原子は、R14、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化33】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
n3は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化34】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化35】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化36】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化37】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項14】
式(20A)で表される有機化合物を重合させて、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化38】
(式(20A)中、
R14’は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20A)中の水素原子は、R14’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化39】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
n3は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化40】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化41】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化42】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は前記式(15)又は前記式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【請求項15】
(i’)式(20B)で表される有機化合物を重合させて、式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ること、ならびに
(ii’)式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物をイオン化して、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物を得ることを含む、式(14)で表される構造単位を有する高分子化合物の製造方法。
【化43】
(式(20B)中、
R14’’は式(21)又は式(22)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
X3及びX4はそれぞれ独立に縮合重合に関与する基を表す。
R14’’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20B)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化44】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n3は0以上の整数を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化45】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化46】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
式(20B’):
【化47】
(式(20B’)中、
R14’’は前記式(21)又は前記式(22)で表される基を表し、
Ar4、R15、m16及びm17は、前述と同じ意味を表す。
式(20B’)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化48】
(式(14)中、
Ar2は置換基を有していてもよい(2+m6+m7)価の縮合多環芳香族基を表し、
R6は式(15)又は式(16)で表される基を表し、
R7は前記式(4)で表される基を表し、
m6は1以上の整数を表し、
m7は0以上の整数を表す。
R6、R7の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(14)中の水素原子は、R6、R7以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化49】
(式(15)中、
R8は置換基を有していてもよい(1+m8+m9)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q1は2価の有機基を表し、
Y1は、−CO2−、−SO3−、−SO2−、−PO32−又は−B(Rα)3−を表し、
M1は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
Z1はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Ra)4−、RaSO3−、RaCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
n1は0以上の整数を表し、
a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表す。但し、a1及びb1は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rαは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
Raは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m8及びm9はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Q1、Q3、Y1、Y3、M1、Z1、n1、n3、a1及びb1の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化50】
(式(16)中、
R9は置換基を有していてもよい(1+m10+m11)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q2は2価の有機基を表し、
Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、
M2はF−、Cl−、Br−、I−、OH−、B(Rb)4−、RbSO3−、RbCOO−、ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4−、SCN−、CN−、NO3−、SO42−、HSO4−、PO43−、HPO42−、H2PO4−、BF4−又はPF6−を表し、
Z2は金属カチオンを表すか、又は置換基を有していてもよい置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表し、
n2は0以上の整数を表し、
a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表す。但し、a2及びb2は、式(3)で表される基の電荷が0となるように選択される。
Rbは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m10及びm11はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
Q2、Q3、Y2、Y3、M2、Z2、n2、n3、a2及びb2の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【請求項16】
式(20B’)で表される構造単位を有する高分子化合物。
式(20B’):
【化51】
(式(20B’)中、
R14’’は式(21)又は式(22)で表される基を表し、
Ar4は置換基を有していてもよい(2+m16+m17)価の縮合多環芳香族基を表し、
R15は式(4)で表される基を表し、
m16は1以上の整数を表し、
m17は0以上の整数を表し、
R14’’、R15の各々は複数個ある場合は、同一でも異なっていてもよい。
式(20B’)中の水素原子は、R14’’、R15以外の置換基と置き換えられてもよい。)
【化52】
(式(21)中、
R15’は置換基を有していてもよい(1+m18+m19)価の有機基を表し、
Q3は2価の有機基を表し、
Q4は2価の有機基を表し、
Y3はシアノ基又は式(5)〜(13)のいずれかで表される基を表し、
Y4は、−CO2Rχ、−SO3Rχ、−SO2Rχ、−PO3(Rχ)2又は−B(Rχ)2を表し、
n3は0以上の整数を表し、
n4は0以上の整数を表し、
Rχは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m18及びm19はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q4、Y3、Y4、n3、n4の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−O−(R’O)a3−R’’ (5)
【化53】
−S−(R’S)a4−R’’ (7)
−C(=O)−(R’−C(=O))a4−R’’ (8)
−C(=S)−(R’−C(=S))a4−R’’ (9)
−N{(R’)a4R’’}2 (10)
−C(=O)O−(R’−C(=O)O)a4−R’’ (11)
−C(=O)O−(R’O)a4−R’’ (12)
−NHC(=O)−(R’NHC(=O))a4−R’’ (13)
(式(5)〜(13)中、
R’は置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表し、
R’’は水素原子、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、−NRc2、シアノ基又は−C(=O)NRc2を表し、
R’’’は置換基を有していてもよい3価の炭化水素基を表し、
a3は1以上の整数を表し、
a4は0以上の整数を表し、
Rcは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
R’、R’’及びR’’’の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【化54】
(式(22)中、
R16は置換基を有していてもよい(1+m20+m21)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
Q5は2価の有機基を表し、
Y5は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、−N(Rδ)2、−P(Rδ)2又は−SRδを表し、
n5は0以上の整数を表し、
Rδは水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜50のアリール基を表し、
m20及びm21はそれぞれ独立に、1以上の整数を表す。
Q3、Q5、Y3、Y5、n3、n5の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
−R5−{(Q3)n3−Y3}m5 (4)
(式(4)中、
R5は、単結合、又は、置換基を有していてもよい(1+m5)価の有機基を表し、
Q3、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、
m5は1以上の整数を表す。但し、R5が単結合である場合、m5は1を表す。
Q3、Y3及びn3の各々は複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
【公開番号】特開2012−216815(P2012−216815A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−72123(P2012−72123)
【出願日】平成24年3月27日(2012.3.27)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年3月27日(2012.3.27)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]