説明

高共役化合物及びその前駆体、並びに高共役化合物の製造方法

【課題】新規な高共役化合物の提供。
【解決手段】式(1)


またはそのベンゼン環をピリジン環に換えた構造で示される高共役化合物。また、それらの前駆体としての複素環式化合物が提供される。該前駆体化合物を酸化させることにより、目的とする高共役化合物を製造することができる。かかる化合物は、有機電界効果型トランジスタ、導電性材料として有用である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高共役化合物並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、大きなπ電子共役系を有する高共役化合物は、有機電界効果型トランジスタやセンサー等の高機能性材料として、興味が持たれている。このような高共役化合物については、様々な研究が進められており、例えば、フルオロベンゼン類とピロールとを反応させた後、得られた化合物を酸化することによりジアジン類が得られることが報告されている(例えば、非特許文献1、非特許文献2)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】エム・ラゼルジュ(M.Lazerges)他4名著、「星型化合物におけるピロリル基の酸化の機構(Mechanism of Pyrrolyl Oxidation in Star-Shaped Compounds)」、物理化学(Journal of Physical Chemistry A)、米国化学会、2003年、107巻、p.5042-5048
【非特許文献2】マサヨシ・タカセ(Masayoshi Takase)他4名著、「環化されたヘキサピロロヘキサアザコロネン:安定酸化状態にある複数の内部窒素原子により拡張されたπ電子系(Annularly Fused Hexapyrrolohexaazakoronenes:An Extended π System with Multiple Interior Nitrogen Atoms Displays Stable Oxidation State)」、アンゲヴァンテ・ケミー・インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie International Edition)、独国化学会、2007年、46巻、p.5524-5527
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
高共役化合物(特に高平面性を有するもの)を合成する上で最も問題となるのが、原料や生成物の溶解度の低さである。例えば、有機半導体材料として検討が盛んなペンタセンは非常に溶解性が乏しく、高純度化するために昇華精製が行われており、また所望の純度によっては何度も昇華精製を行う必要があり、非常に非効率的であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、新規な高共役化合物を提供することを目的とする。また、高純度の高共役化合物を効率よく得るのに有用な前駆体並びに、高共役化合物の製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決することができた本発明の式(1)、式(2a)又は式(2b)で示されることを特徴とする。
【0006】
【化01】


[式(1)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。A1〜A4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【0007】
【化02】


[式(2a)、(2b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。A1〜A3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【0008】
【化03】


[式(3)中、R5、R6は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。*は結合位置を表す。なお、A1〜A4の複数が式(3)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【0009】
前記式(1)で示される化合物としては、R1〜R6を除いた骨格が式(4a)〜(4c)に相当するものが好ましい。
【0010】
【化04】


[式(4a)〜(4c)中、**はR1〜R6の結合位置を表す。D1、D2は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【0011】
【化05】


[式(6a)中、**はR5、R6の結合位置を表す。*は結合位置を表す。]
【0012】
また、前記式(2a)又は式(2b)で示される化合物としては、R1〜R6を除いた骨格が式(5a)〜(5c)に相当するものが好ましい。
【化06】


[式(5a)〜(5c)中、*はR1〜R6の結合位置を示す。D1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【0013】
前記式中、R1とR2、R3とR4、又はR5とR6が形成する環構造は、式(7a)又は式(7b)で示されるものが好ましい。
【0014】
【化07】


[式(7a)、(7b)中、*は結合位置を示す。]
【0015】
本発明の高共役化合物前駆体は、式(8)、式(9a)、又は式(9b)で示されることを特徴とする。
【0016】
【化08】


[式(8)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。F1〜F4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【0017】
【化09】


[式(9a)、(9b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。F1〜F3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【0018】
【化10】


[式(6)中、R5、R6は水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。*は結合位置を表す。なお、F1〜F4の複数が式(6)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【0019】
本発明の高共役化合物の製造方法は、式(10)又は式(11)で示される化合物と、式(12a)〜(12c)で示される化合物のうち2以上(但し、式(12a)で示される化合物及び式(12b)で示される化合物は必ず含む)とから、式(8)、式(9a)又は式(9b)で示される高共役化合物前駆体を合成した後、該高共役化合物前駆体を酸化させることによって、式(1)、式(2a)又は式(2b)で示される高共役化合物を製造することを特徴とする。
【0020】
【化11】


[式(10)、(11)中、E1〜E6は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、シアノ基を表す。]
【0021】
【化12】


[式(12a)〜(12c)中、R1〜R6は水素原子、同一又は異なって、ハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。]
【0022】
また、前記製造方法においては、高共役化合物前駆体を精製した後、該高共役化合物前駆体を酸化させる態様が好ましい。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、新規な高共役化合物が得られる。また、本発明の製造方法によれば、より高純度の高共役化合物を容易に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
<高共役化合物>
本発明の高共役化合物について説明する。本発明の高共役化合物は、式(1)、式(2a)又は式(2b)で示されることを特徴とする。すなわち、本発明の高共役化合物は、ベンゼン又はピリジンを基本骨格とし、この基本骨格に対して互いにオルト位に位置するように2つのピロリル基が付加されて、これらのピロリル基が環化された構造を有しており、2つのピロリル基の少なくとも一方が3位、4位に置換基を有することを必須の要件とする。
【0025】
このように、本発明の高共役化合物では、2つのピロリル基が付加され、これらが環化されていることで、π電子共役系が拡張されてバンドギャップが小さくなる。また、ピロリル基が2つの置換基を有することで、高共役化合物の溶解度が向上し易くなり、精製負荷を軽減できる。さらに置換基によっては、高共役化合物のπ電子共役系をさらに拡張することができ、LUMOを低下させることができる。
【0026】
【化13】


[式(1)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。A1〜A4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【0027】
【化14】


[式(2a)、(2b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。A1〜A3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【0028】
【化15】


[式(3)中、R5、R6は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。*は結合位置を表す。なお、A1〜A4の複数が式(3)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【0029】
前記R1〜R6で表されるハロゲン化していてもよい炭化水素基としては、ハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素基及びハロゲン化脂肪族炭化水素基)、ハロゲン化していてもよい芳香族炭化水素基(芳香族炭化水素基及びハロゲン化芳香族炭化水素基)が挙げられる。
【0030】
前記脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基及び不飽和脂肪族炭化水素基のどちらでもよい。具体的には、例えば、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−ヘキシル基等の直鎖状脂肪族炭化水素基;1−メチルエチル基(イソプロピル基)、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、2,2−ジメチルエチル基(sec−ブチル基)、1−メチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−メチルペンチル基等の分枝鎖状脂肪族炭化水素基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等の環式脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
前記ハロゲン化脂肪族炭化水素基としては、例えば、上記の脂肪族炭化水素基が有する水素原子がハロゲン原子により置換されたものが挙げられる。ここで、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0031】
前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
前記ハロゲン化芳香族炭化水素基としては、例えば、上記の芳香族族炭化水素基が有する水素原子がハロゲン原子により置換されたものが挙げられる。ここで、ハロゲン原子としては、上記のものが挙げられる。
【0032】
ここで、R1とR2、R3とR4又はR5とR6が環構造を形成しない場合、前記R1〜R6は炭素数が2以上のものが好ましく、より好ましくは3以上、さらに好ましくは4以上であり、10以下が好ましく、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下である。また、これらは直鎖状脂肪族炭化水素基であることが好ましい。前記R1〜R6が分岐鎖状脂肪族炭化水素基であれば、高共役化合物の溶解性がより向上する。しかし、高共役化合物を有機半導体等に用いる場合には、脂肪族炭化水素基の分岐により分子間の相互作用(ππスタッキング)が阻害されるおそれがある。
【0033】
前記R5、R6で表されるハロゲン化脂肪族炭化水素基としては、炭素数が2以上のものが好ましく、より好ましくは3以上、さらに好ましくは4以上であり、10以下が好ましく、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下である。また、これらは直鎖状のハロゲン化脂肪族炭化水素基であることが好ましい。前記R5、R6が分岐鎖状脂肪族炭化水素基であれば、高共役化合物の溶解性がより向上する。しかし、高共役化合物を有機半導体等に用いる場合には、脂肪族炭化水素基の分岐により分子間の相互作用(ππスタッキング)が阻害されるおそれがある。
【0034】
前記R1とR2、R3とR4、又はR5とR6が形成する環構造は、特に限定されるものではなく、単環式でもよいし、橋かけ環状構造等の多環式であってもよい。なお、橋かけ環状炭化水素基には、その内部に不飽和結合を有するものも含まれる。さらに、橋かけ環と単環又は多環とが縮合した構造、或いは橋かけ環同士が縮合した構造も含まれる。これらの中でも、環構造としてはピロリル環と共役し得る環構造や、その前駆体となる環構造が好ましい。このような間構造を形成すれば、高共役化合物のπ電子共役系がさらに拡張され、バンドギャップがより小さくなる。
【0035】
前記R1とR2、R3とR4、又はR5とR6が形成する環構造としては、具体的には、例えば式(7a)〜(7f)で示されるものが好ましい。
【0036】
【化16】


[式(7a)〜(7f)中、*は結合位置を示す。]
【0037】
上記環構造の中でも、前記R1とR2、R3とR4、又はR5とR6が形成する環構造としては、式(7a)又は式(7b)で示されるものが好適である。なお、式(7b)、(7f)で示される環構造の場合には、熱処理により式(7c)、(7d)で示される環構造に容易に変化させることができる。
【0038】
前記A1〜A6は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表すが、これらの中でも、フッ素原子やシアノ基のように電子吸引性を有するものが好ましい。電気吸引性を有する置換基が存在することにより、高共役化合物において電子のエネルギー順位が全体的に低くなり低LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)化が可能となる。
【0039】
前記Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。ここで、「近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する」とは、A1〜A6のいずれか(但し、式(1)においては少なくともA1、式(2a)においては少なくともA1又はA3、式(2b)においては少なくともA3)が(3)で示される置換基(ピロリル基又は置換ピロリル基)である場合に、隣接するピロリル基又は置換ピロリル基が環化されていることを指す。
【0040】
すなわち、前記式(1)において、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成している態様としては、R1〜R6を除いた骨格が式(4a)〜(4k)に相当するものが挙げられる。
【0041】
【化17】

【0042】
【化18】


[式(4a)〜(4k)中、**はR1〜R6の結合位置を表す。D1〜D4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【0043】
【化19】


[式(6a)中、**はR5、R6の結合位置を表す。*は結合位置を表す。]
【0044】
これらの中でも、前記式(1)で示される化合物としては、R1〜R6を除いた骨格が式(4a)〜(4c)に相当するものが好ましい。
【0045】
また、前記式(2a)又は(2b)において、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成している態様としては、R1〜R6を除いた骨格が式(5a)〜(5i)に相当するものが挙げられる。
【0046】
【化20】

【0047】
【化21】


[式(5a)〜(5i)中、**はR1〜R6の結合位置を示す。D1〜D3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【0048】
これらの中でも、前記式(2a)又は式(2b)で示される化合物としては、R1〜R5を除いた骨格が式(5a)〜(5c)に相当するものが好ましい。
【0049】
<高共役化合物前駆体>
次に、本発明の高共役化合物前駆体について説明する。本発明の高共役化合物前駆体は、式(8)、式(9a)又は式(9b)で示されることを特徴とする。すわなち、本発明の高共役化合物前駆体は、ベンゼン又はピリジンを基本骨格とし、この基本骨格に対して互いにオルト位に位置するように2つのピロリル基が付加されて、2つのピロリル基の少なくとも一方が3位、4位に置換基を有することを必須要件とする。このような構成を有する高共役化合物前駆体は、酸化することにより容易に上記高共役化合物を形成し得る。また、当該高共役化合物前駆体は、隣接するピロリル基が環化されていないため、溶解度が高い。そのため、溶媒を用いた精製を行うことができるため容易に精製ができる。従って、より高純度の高共役化合物を容易に得ることができる。
【0050】
【化22】


[式(8)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。F1〜F4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【0051】
【化23】


[式(9a)、(9b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。F1〜F3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【0052】
【化24】


[式(6)中、R5、R6は水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。*は結合位置を表す。なお、F1〜F4の複数が式(6)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【0053】
<高共役化合物の製造方法>
次に、本発明の高共役化合物の製造方法について説明する。
本発明の高共役化合物の製造方法は、式(10)又は式(11)で示される化合物と、式(12a)〜(12c)で示される化合物のうち2以上(但し、式(12a)で示される化合物及び式(12b)で示される化合物は必ず含む)とから、式(8)、式(9a)又は式(9b)で示される高共役化合物前駆体を合成した後、該高共役化合物前駆体を酸化させることによって、式(1)、式(2a)又は式(2b)で示される高共役化合物を製造することを特徴とする。
【0054】
以下、工程ごとに製造方法を説明する。
本発明の製造方法では、まず、式(10)又は式(11)で示される化合物と、式(12a)〜(12c)で示される化合物のうち2以上(但し、式(12a)で示される化合物及び式(12b)で示される化合物は必ず含む)とから、式(8)、式(9a)又は式(9b)で示される高共役化合物前駆体を合成する。
【0055】
【化25】


[式(10)、(11)中、E1〜E6は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、シアノ基を表す。]
【0056】
【化26】


[式(12a)〜(12c)中、R1〜R6は水素原子、ハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。]
【0057】
式(10)又は式(11)で示される化合物と、式(12a)〜(12c)で示される化合物とを反応させる方法は、特に限定されず、これらを混合し、加熱、撹拌することにより行うことができる。反応温度及び反応時間は適宜調整すればよい。
【0058】
なお、反応溶媒としては、アセトン等のケトン類;ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド類;アセトニトリル等のニトリル類;テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;テトラメチルウレア、ジメチルプロピレンウレア等の尿素類;等を用いることができる。また、反応触媒としては、炭酸セシウム(Cs2CO3)、炭酸カリウム(K2CO3)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、炭酸リチウム(Li2CO3)等の炭酸塩;フッ化カリウム(KF)、フッ化ナトリウム(NaF)等のフッ化物;カリウム−tert−ブトキシド、ノルマルブチルリチウム(n−BuLi)、水素化ナトリウム(NaH)、水素化カリウム(KH)等を用いることができる。
【0059】
上記のようにして得られた式(8)、式(9a)又は式(9b)で示される高共役化合物前駆体は、上述したように溶解度が高く容易に精製することができる。そのため、本発明の製造方法では、前記高共役化合物前駆体を精製することが好ましい。高共役化合物前駆体の純度を高めることにより、最終的に得られる高共役化合物の純度も容易に高めることができる。
【0060】
高共役化合物前駆体の精製方法は特に限定されず、シリカゲルクロマトグラフィー、アルミナカラムクロマトグラフィー、昇華精製、再結晶、晶析等を用いることができる。なお、作業の簡便性から、再結晶、晶析、シリカゲルクロマトグラフィーやアルミナカラムクロマトグラフィーが好ましい。
【0061】
次に、上記で得た前記高共役化合物前駆体を酸化する。高共役化合物前駆体を酸化することにより、該前駆体が有する隣接するピロリル基又は置換ピロリル基が環化されて、式(1)、式(2a)又は式(2b)で示される高共役化合物が得られる。この酸化反応は副生成物が反応しにくい。そのため、高共役化合物前駆体の段階で純度を高めておけば、その純度の低下を極力抑えて高共役化合物を製造することができる。
【0062】
高共役化合物前駆体を酸化する方法は、特に限定されず、該前駆体が有する隣接するピロリル基又は置換ピロリル基を環化することができればよい。
酸化反応方法としては、化学的酸化、電解酸化等が挙げられる。化学的酸化を採用する場合、用いる酸化剤としては、例えば、酸素、過酸化水素;テトラクロロ−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン等のキノン類;ヨウ素、臭素、塩素等のハロゲン;塩化鉄(III)、塩化銅(II)等の金属塩化物;二酸化マンガン、二酸化鉛、四酸化オスミウム等の金属酸化物;硝酸、塩素酸等のオキソ酸;塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等のオキソ酸塩;等が挙げられる。これら酸化剤の中でも、ハロゲン、金属塩化物が好ましい。酸化剤は、1種のみを用いても、2種以上を併用してもよい。また、化学的酸化を採用する場合、用いる酸化剤に応じてUV照射等を行ってもよい。
【0063】
電解酸化を採用する場合、用いる反応装置について限定は無く、電解酸化によるポリピロールやポリチオフェン等の製造で用いられる反応装置を用いることができる。また、電解質としては、例えば、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムフルオリド、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−n−ブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラ−n−ブチルアンモニウムヘキサフルオロアンチモン等のアンモニム塩;テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムクロリド等のホスホニウム塩;リチウムパークロレート、リチウムヘキサフルオロボレート等のリチウム塩;ベンゼンスルホン酸カリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩;硫酸、塩酸、トリフルオロ酢酸等の酸等が挙げられる。これら電解質は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0064】
また、得られた高共役化合物は、必要に応じて精製してもよい。精製方法としては、前記高共役化合物前駆体と同様の方法が挙げられる。
【実施例】
【0065】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0066】
なお、合成された化合物についての分析には、以下の装置を用いた。
融点;Seiko Instruments社製 型式「EXSTAR6000/TG/DTA6200」
紫外−可視吸収スペクトル;日立ハイテクノロジー社製 型式「U−2810」、日本分光社製 型式「v−570型」
赤外吸収スペクトル;堀場製作所製 型式「FT-720」
NMRスペクトル;日本電子社製 型式「JNM−AL400」、日本電子社製 型式「JNM−EX400」、バリアン・テクノロジーズ社製 型式「マーキュリー2000」
マススペクトル;日本電子社製、型式「JMS−MS 700型」
(MALDI−TOF)マススペクトル;アプライド・バイオシステムズ社製、型式「Voyager−DETM−PRO」
【0067】
1.前駆体の合成
合成例1−1(2,5−Py−3,6−DF−TPN)
【0068】
【化27】

【0069】
滴下ロートと還流冷却器を備えた200mlの3つ口反応容器にテトラフルオロテレフタロニトリル5.00g(24.99mmol)、炭酸セシウム8.14g(24.99mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後、アセトン50mlを加えた。
滴下ロートにピロール1.68g(25.04mmol)とアセトン17mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して24時間加熱した。
続いて、炭酸セシウム12.20g(37.44mmol)を反応容器に加えた後、滴下ロートにピロール1.68g(25.04mmol)とアセトン17mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、60℃で引き続き48時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除き、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物にメタノールを100ml加え、10分ほど攪拌した後、さらに水10mlを加えて濾過した。濾物を再度メタノールと水を用いて洗浄し、得た濾物を60℃で真空乾燥することで、式(a1)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−DF−TPN」)3.66g(12.44mmol、テトラフルオロテレフタロニトリルからの収率50mol%)を得た。
【0070】
得られた2,5−Py−3,6−DF−TPNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO,400MHz):δ=6.46−6.47(m,4H), 7.20−7.22(m,4H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=45.80(s,2F)
【0071】
合成例1−2(2,5−Py−3,6−TFII−TPN)
【0072】
【化28】

【0073】
30ml2つ口反応容器にテトラフルオロイソインドール0.67g(3.54mmol)を仕込み窒素置換した後、テトラヒドロフラン(以下、「THF」)8.2mlを加えてから−78℃まで冷却した。冷却後、n−BuLi/n−ヘキサン溶液2.3ml(n−BuLi含有量3.82mmol)をシリンジでゆっくり加えてそのまま1時間攪拌した。
別の50ml2つ口反応容器に2,5−Py−3,6−DF−TPNを0.5g(1.70mmol)量りとり窒素置換した後、THF14mlを加えて溶解させ、同じく−78℃まで冷却した。
先に調製したテトラフルオロイソインドール溶液をシリンジで抜き取り、後で調整した反応溶液にゆっくりと加えた。
加え終わった後冷却下1時間攪拌してから、冷却用バスを外して12時間攪拌した。
その後、反応溶液に酢酸エチルを加え、更にヘキサンを加えて反応生成物を析出させ濾過した。濾物を、更に酢酸エチル/ヘキサンで再結晶することで、式(8−1)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−TFII−TPN」)を0.50g(0.79mmol、2,5−Py−3,6−DF−TPNからの収率47mol%)得た。
【0074】
得られた2,5−Py−3,6−TFII−TPNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO:δ=6.21−6.23(m,4H),6.85−6.86(m,4H),7.73(s,4H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=−1.69−−1.64(m,4F),13.23−13.27(m,4F).
UV−bis(CHCl3):λmax,365nm
【0075】
合成例1−3(2,3,5,6−TFII−TPN)
【0076】
【化29】

【0077】
50ml2つ口反応容器にテトラフルオロイソインドール1.85g(9.78mmol)を仕込み窒素置換した後、THF22mlを加えてから−78℃まで冷却した。冷却後、n−BuLi/n−ヘキサン溶液6.2ml(n−BuLi含有量10.11mmol)をシリンジでゆっくり加えてそのまま1時間攪拌した。
別の100ml2つ口反応容器にテトラフルオロテレフタロニトリルを0.92g(4.60mmol)量りとり窒素置換した後、THF30mlを加えて溶解させ、同じく−78℃に冷却した。
先に調製したテトラフルオロイソインドール溶液をシリンジで抜き取り、後で調製した反応溶液にゆっくりと加えた。
加え終わった後、冷却下1時間攪拌してから、冷却用バスを外して12時間攪拌した。
その後、水を加えて反応をクエンチした後、分液ロートへ反応溶液を移し、酢酸エチルを加え、水洗を3回行った。酢酸エチル溶液を芒硝で乾燥、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)で精製することで、式(8−2)で表される化合物(以下、「2,3,5,6−TFII−TPN」)を0.58g(0.66mmol、テトラフルオロイソインドールからの収率27mol%)得た。
【0078】
得られた2,3,5,6−TFII−TPNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO,400MHz):δ=(t,J=1.2Hz,8H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=−0.67−−0.69(m,8F),13.57−13.61(m,8F).
UV−bis(CHCl3):λmax,359nm
【0079】
合成例1−4(2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPN)
【0080】
【化30】

【0081】
滴下ロートと還流冷却器を備えた50mlの3つ口反応容器に2,5−Py−3,6−DF−TPNを1.00g(3.40mmol)、炭酸セシウム3.32g(10.19mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後ジメチルアセトアミド35mlを加えた。
滴下ロートに3,4−ジ−n−ペンチルピロール1.6g(7.72mmol)とジメチルアセトアミド7mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して12時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除いた後、濃縮した。続いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、式(8−3)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPN」)を0.92g(1.38mmol、2,5−Py−3,6−DF−TPNからの収率40mol%)得た。
【0082】
得られた2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.88−0.91(m,12H),1.29−1.36(m,16H),1.36−1.52(m,8H),2.33(t,J=3.6Hz,8H)、6.23−6.24(m,4H),6.40(s,4H),6.74−6.75(m,4H).
UV−bis(CHCl3):λmax,412nm
【0083】
合成例1−5(2,5−Py−3,6−BCPy−TPN)
【化31】

【0084】
30ml2つ口反応容器にビシクロピロール0.31g(2.13mmol)を仕込み窒素置換した後、THF4mlを加えてから−78℃まで冷却した。冷却後、n−BuLi/n−ヘキサン溶液1.4ml(n−BuLi含有量2.24mmol)をシリンジでゆっくり加えてそのまま1時間攪拌した。
別の50ml2つ口反応容器に2,5−Py−3,6−DF−TPNを0.30g(1.02mmol)量りとり窒素置換した後、THF12mlを加えて溶解させ、同じく−78℃に冷却した。
先に調製したビシクロピロール溶液をシリンジで抜き取り、後で調製した反応溶液にゆっくりと加えた。
加え終わった後、冷却下1時間攪拌してから、冷却用バスを外して12時間攪拌した。
その後、水を加えて反応をクエンチした後、分液ロートへ反応溶液を移し、酢酸エチルを加え、水洗を3回行った。酢酸エチル溶液を芒硝で乾燥、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)で精製、クロロホルムで再結晶することで、式(8−4)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−BCPy−TPN」)を0.16g(0.29mmol、2,5−Py−3,6−DF−TPNからの収率29mol%)得た。
【0085】
得られた2,5−Py−3,6−BCPy−TPNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.45−1.54(m,8H),3.71(s,4H),6.12(s,4H),6.24−6.25(m,4H),6.41(dd,J=3.2、4.8Hz,4H),6.47−6.48(m,4H).
UV−bis(CHCl3):λmax,415nm
【0086】
合成例1−6(2,3,4,5−BCPy−TPN)
【0087】
【化32】

【0088】
反応容器にビシクロピロール0.587g(4.00mmol)を入れ、窒素置換、遮光し、乾燥ジメチルホルムアミド20.0mlに溶解させた。0℃に冷却してNaHのミネラルオイル分散体0.213g(NaH含有量5.33mmol)を加え30分間攪拌した後、乾燥ジメチルホルムアミド20.0mlに溶解させたテトラフルオロテレフタロニトリル0.200g(1.00mmol)を加え、60℃で2時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出し、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄した後、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後シリカゲルクロマトグラフィー(50%クロロホルム/ヘキサン溶液,Rf=0.2)で精製し、式(8−5)で表される化合物(以下、「2,3,4,5−BCPy−TPN」)を0.4681g(0.669mmol、収率67mol%)得た。
【0089】
得られた2,3,4,5−BCPy−TPNの分析データは、以下のとおりである。
m.p:220−230℃(decomp.)
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.47−1.53(m,16H),3.68(s,8H),6.02(s,8H),6.41−6.43(m,8H,)
13C−NMR(CDCl3,100MHz):δ=27.21,32.86,111.20,112.88,113.17,132.75,135.31,139.09.
UV−vis(CH2Cl2):λmax,nm(logε),427nm(3.9851),291nm(4.4287),229nm,(4.5466).
IR(KBr)vmax/cm-1:1481.06,2233.16,2859.92,2933.20,2954.41,3045.05.
MS(MALDI−TOF)m/z=701.0905
(計算値:精密質量=700.3314,分子量=700.8714)
Anal. calcd for C48406:C,82.26;H,5.75;N,11.99;
Anal. calcd for C48406・0.25CHCl3:C,79.31;H,5.55;N,11.50;
Found:C,79.48;H,5.67;N,11.48;
【0090】
合成例1−7(4,5−Py−3,6−DF−PN)
【0091】
【化33】

【0092】
滴下ロートと還流冷却器を備えた200mlの3つ口反応容器にテトラフルオロフタロニトリル8.01g(40.03mmol)、炭酸セシウム6.51g(19.98mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後アセトニトリル80mlを加えた。
滴下ロートにピロール2.68g(39.95mmol)とアセトニトリル25mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して12時間加熱した。
続いて、炭酸セシウム6.52g(20.01mmol)を反応容器に加えた後、滴下ロートにピロール2.68g(39.95mmol)とアセトニトリル25mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、60℃で引き続き24時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除き、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)及び再結晶により精製し、式(a2)で表される化合物(以下、「4,5−Py−3,6−DF−PN」)を3.29g(11.18mmol、テトラフルオロテレフタロニトリルからの収率28mol%)得た。
【0093】
得られた4,5−Py−3,6−DF−PNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=6.32−6.33(m,4H),6.44−6.46(m,4H).
19F−NMR(CDCl3,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=48.75(s,2F)
【0094】
合成例1−8(4,5−Py−3,6−TFII−PN)
【0095】
【化34】

【0096】
滴下ロートと還流冷却器を備えた10mlの2つ口反応容器に4,5−Py−3,6−DF−PNを0.10g(0.34mmol)、炭酸セシウム0.24g(0.74mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後ジメチルアセトアミド1.5mlを加えた。
滴下ロートにテトラフルオロイソインドール0.15g(0.79mmol)とジメチルアセトアミド2.1mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して12時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮後、クロロホルムと水を加え、有機層を洗浄した。さらに有機層は水で2回洗浄した。続いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製し、式(8−6)で表される化合物(以下、「4,5−Py−3,6−TFII−PN」)を0.07g(0.11mmol、4,5−Py−3,6−DF−PNからの収率33mol%,黄色固体)で得た。
【0097】
得られた4,5−Py−3,6−TFII−PNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO,400MHz):δ=5.98−5.99(m,4H),6.35−6.36(m,4H),7.72(t,J=1.2Hz,4H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=−1.54−−1.50(m,4F),12.49−12.52(m,4F)
【0098】
合成例1−9(2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN)
【0099】
【化35】

【0100】
反応容器にビシクロピロール1.165g(8.02mmol)を入れ、窒素置換、遮光し、乾燥ジメチルホルムアミド20.0mlに溶解させ、NaHのミネラルオイル分散体0.5123g(NaH含有量12.81mmol)を加え、15分間攪拌し、ヘキサフルオロベンゼン230μl(2.0mmol)を加え、60℃で3時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後、エーテルとヘキサンで洗浄することにより、式(8−7)で表される化合物(以下、「2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN」)を0.995g(1.45mmol、ヘキサフルオロベンゼンからの収率72mol%)得た。
【0101】
得られた2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BNの分析データは、以下のとおりである。
m.p:220−230℃(decomp.)
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.49−1.55(m,16H,),3.69(s,8H),6.00(s,8H),6.43−6.45(m,8H,)
13C−NMR(CDCl3,400MHz):δ=27.49,32.96,57.12,111.62,124.81,131.27,135.60,146.55.;
19F−NMR(CDCl3,400MHz):δ=−134.66
UV−bis(CH2Cl2):λmax,nm(logε),307(4.396),272(4.669).
IR(KBr)vmax/cm-1:1112.73,1498.42,1533.13,1670.05,2863.77,2960.20,3045.05.
MS(MALDI−TOF)m/z=687.2156
(計算値:精密質量=686.3221,分子量=686.8334)
Anal.calcd for C464024:C,80.44;H,5.87;F,5.53;N,8.16;
Anal.calcd for C464024・0.5H2O:C,79.63;H,5.67;F,5.48;N,8.08;O,1.15
Found:C,79.20;H,5.86;N,8.08.
【0102】
合成例1−10(2,3,4,5,6−BCPy−F−BN)
【0103】
【化36】

【0104】
反応容器にビシクロピロール377.6mg(2.60mmol)を入れ、遮光し、乾燥ジメチルホルムアミド20.0mlに溶解させ、NaHのミネラルオイル分散体120.4mg(NaH含有量3.01mmol)を加え、15分間攪拌し、ヘキサフルオロベンゼン60.0μl(0.52mmol)を加え、70℃で8時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後シリカゲルクロマトグラフィー(50% クロロホルム/ヘキサン溶液,Rf=0.5)で精製し、式(8−8)で表される化合物(以下、「2,3,4,5,6−BCPy−F−BN」)を51.5mg(0.063mmol、ヘキサフルオロベンゼンからの収率14mol%)得た。
【0105】
得られた2,3,4,5,6−BCPy−F−BNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.32−1.51(m,20H),3.51(m,6H),3.67(s,4H)5.54(s,2H),5.61(s,2H),6.02(s,4H),6.31−6.34(m,6H),6.41−6.43(m,4H).
19F−NMR(CDCl3,400MHz):δ=−134.25(s,2H).
MS(FAB)m/z=812
(計算値:精密質量=811.41,分子量=812.03)
【0106】
合成例1−11(6BCPy−BN)
【0107】
【化37】

【0108】
反応容器にビシクロピロール873.7mg(6.02mmol)を入れ、窒素置換、遮光し、乾燥ジメチルアセトアミド25.0mlに溶解させ、NaHのミネラルオイル分散体380.2mg(NaH含有量9.51mmol)を加え、15分間攪拌し、ヘキサフルオロベンゼン0.115ml(1.0mmol)を加え、85℃で8時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後クロロホルムとヘキサンで洗浄することにより、式(8−9)で表される化合物(以下、「6BCPy−BN」)を0.8200mg(0.875mmol、からの収率85mol%)得た。
【0109】
得られた6BCPy−BNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.30−1.32(m,8H),1.42−1.56(m,8H),3.51(s,8H),5.61(s,8H),6.32−6.348(m,8H)
13C−NMR(CDCl3,400MHz):δ=27.71,32.87,110.72,130.80,133.42,135.52.
UV−bis(CH2Cl2):λmax,nm(logε),284(4.704)
IR(KBr)vmax/cm-1:1112.73,1496.49,2861.84,2954.41,3045.05.
MS(MALDI−TOF)m/z=935.4024
(計算値:精密質量=936.4879,分子量=937.2228)
Anal. calcd for C66606:C,84.58;H,6.45;N,8.97;
Anal. calcd for C66606・H2O:C,82.99;H,6.54;N,8.80;O,1.67.
Found:C,83.08;H,6.26;N,9.01.
【0110】
合成例1−12(6(n−Hex)Py−BN)
【0111】
【化38】

【0112】
反応容器にジ−n−ヘキシルピロール1.33g(5.65mmol)を入れ、窒素置換、遮光し、乾燥ジメチルホルムアミド47mlに溶解させた。0℃に冷却してNaHのミネラルオイル分散体0.38g(NaH含有量9.5mmol)を加え30分間攪拌した後、乾燥ジメチルホルムアミド4.5mlに溶解させたヘキサフルオロベンゼン0.15g(0.81mmol)を加え、60℃で2時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出し、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄した後、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後シリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン溶液)で精製し、式(8−10)で表される化合物(以下、「6(n−Hex)Py−BN」))を0.82g(0.55mmol、ヘキサフルオロベンゼンからの収率69mol%)得た。
【0113】
得られた6(n−Hex)Py−BNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.86−0.90(m,36H),1.24−1.28(m,96H),2.13−2.16(m,24H),5.70(s,12H).
13C−NMR(CDCl3,100MHz):δ=14.18,22.69,25.10,30.36,31.90,117.49,124.53,132.73
【0114】
合成例1−13(1,2,4,5−BCPy−BN)
【0115】
【化39】

【0116】
反応容器にビシクロピロール1.79g(12.33mmol)を入れ、窒素置換、遮光し、乾燥ジメチルホルムアミド116mlに溶解させた。0℃に冷却してNaHのミネラルオイル分散体0.13g(NaH含有量3.25mmol)を加え30分間攪拌した後、乾燥ジメチルホルムアミド12mlに溶解させた1,2,4,5−テトラフルオロベンゼン0.4g(2.67mmol)を加え、60℃で2時間攪拌した。室温に戻し、水でクエンチ、クロロホルムで抽出し、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄した後、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後シリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン溶液)で精製し、式(8−11)で表される化合物(以下、「1,2,4,5−BCPy−BN」))を0.72g(1.11mmol、1,2,4,5−テトラフルオロベンゼンからの収率42mol%)得た。
【0117】
得られた1,2,4,5−BCPy−BNの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.48−1.57(m,16H),3.73(s,8H),6.06(s,8H),6.46−6.47(m,8H),7.32(s,2H)
13C−NMR(CDCl3,100MHz):δ=27.60,33.02,111.12,123.30,131.23,133.66,135.89
【0118】
合成例1−14(2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジン)
【0119】
【化40】

【0120】
滴下ロートと還流冷却器を備えた200mlの3つ口反応容器にペンタフルオロピリジン5.00g(29.58mmol)、炭酸セシウム34.25g(105.12mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後アセトニトリル50mlを加えた。
滴下ロートにピロール6.78g(101.06mmol)とジメチルアセトアミド35mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して48時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除き、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物にメタノールを100ml加え、10分ほど洗浄のため攪拌した後、濾過した。濾物を再結晶(酢酸エチル/ヘキサン)することで、式(b1)で表される化合物(以下、「2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジン」)3.60g(11.60mmol,ペンタフルオロピリジンからの収率39mol%)を得た。
【0121】
得られた2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO,400MHz):δ=6.38−6.39(m,4H),6.44−6.46(m,2H),7.28−7.30(m,2H),7.61−7.62(m,4H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):δ=20.86(s,2F).
【0122】
合成例1−15(2,4,6−Py−3,5−(n−Pen)Py−ピリジン)
【0123】
【化41】

【0124】
滴下ロートと還流冷却器を備えた100mlの3つ口反応容器に2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンを0.70g(2.26mmol)、3,4−ジペンチルピロール1.08g(5.21mmol)、炭酸セシウム3.72g(11.42mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後アセトニトリル33mlを加え、60℃に加熱して48時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除き、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製することで、式(9−1)で表される化合物(以下、「2,4,6−Py−3,5−(n−Pen)Py−ピリジン」)を0.55g(0.80mmol、2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンからの収率36mol%)得た。
【0125】
得られた2,4,6−Py−3,5−(n−Pen)Py−ピリジンの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.88(t,J=7.2Hz,12H),1.20−1.31(m、16H),1.37−1.44(m、8H),2.31(t,J=7.2Hz,8H),5.98−5.99(m,2H),6.03−6.04(m,4H),6.11−6.12(m,2H),6.73(t,J=2.4Hz,4H).
【0126】
合成例1−16(2,4,6−Py−3,5−BCPy−ピリジン)
【0127】
【化42】

【0128】
30ml2つ口反応容器にビシクロピロール0.52g(3.58mmol)を仕込み窒素置換した後、THF15mlを加えてから−78℃まで冷却した。冷却後、n−BuLi/n−ヘキサン溶液2.4ml(n−BuLi含有量3.82mmol)をシリンジでゆっくり加えてそのまま1時間攪拌した。
別の50ml2つ口反応容器に2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンを0.50g(1.61mmol)量りとり窒素置換した後、THF20ml加えて溶解させ、同じく−78℃まで冷却した。先に調製した溶液をシリンジで抜き取り、2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンの反応溶液にゆっくりと加えた。
加え終わった後冷却下1時間攪拌してから、冷却用バスを外して12時間攪拌した。
その後、水を加えて反応をクエンチした後、分液ロートへ反応溶液を移し、酢酸エチルを加え、水洗を3回行った。酢酸エチル溶液を芒硝で乾燥、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)で精製、クロロホルムで再結晶することで、式(9−2)で表される化合物(以下、「2,4,6−Py−3,5−BCPy−ピリジン」)を0.03g(0.05mmol、2,4,6−Py−3,5−DF−ピリジンからの収率3mol%)得た。
【0129】
得られた2,4,6−Py−3,5−BCPy−ピリジンの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.43−1.46(m,2H),1.51−1.54(m,2H),3.73(s,2H),5.94−5.95(m,2H),6.00(S,4H),6.06−6.07(m,2H),6.14-6.15(m、4H),6.41−6.43(m,4H),6.69−6.71(m,4H).
【0130】
合成例1−17(2,6−Py−3,5−DF−ピリジン)
【0131】
【化43】

【0132】
滴下ロートと還流冷却器を備えた200mlの3つ口反応容器に2,3,5,6−テトラフルオロピリジン5.00g(33.10mmol)、炭酸セシウム29.60g(90.85mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後アセトニトリル50mlを加えた。
滴下ロートにピロール4.44g(66.18mmol)とジメチルアセトアミド22mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して48時間加熱した。
反応終了後、反応溶液を冷却し、濾過して無機塩を除き、エバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、さらに再結晶(ヘキサン)により精製することで、式(b2)で表される化合物(以下、「2,6−Py−3,5−DF−ピリジン」)を4.13g(16.84mmol、2,3,5,6−テトラフルオロピリジンからの収率51mol%,白色固体)得た。
【0133】
得られた2,6−Py−3,5−DF−ピリジンの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR((CD32CO,400MHz):δ=6.35−6.37(m,4H),7.59(brs,4H).
19F−NMR((CD32CO,400MHz)(ヘキサフルオロベンゼン基準):32.28(s,2F)
【0134】
合成例1−18(2,6−Py−3,5−TFII−ピリジン)
【0135】
【化44】

【0136】
滴下ロートと還流冷却器を備えた10mlの2つ口反応容器に2,6−Py−3,5−DF−ピリジンを0.10g(0.41mmol)、炭酸セシウム0.34g(1.04mmol)を仕込み、反応容器中を窒素置換した後ジメチルアセトアミド1.5mlを加えた。
滴下ロートにテトラフルオロイソインドール0.18g(0.95mmol)とジメチルアセトアミド1.7mlを仕込み、ゆっくりと滴下し、滴下終了後60℃に加熱して12時間加熱した。
その後、反応溶液を冷却し、濾過した後濾液をエバポレーターを用いて濃縮した。濃縮後、クロロホルムと水を加え、有機層を洗浄した。さらに有機層は水で2回洗浄した。続いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製し、式(9−3)で表される化合物(以下、「2,6−Py−3,5−TFII−ピリジン」)を0.09g(0.15mmol,2,6−Py−3,5−DF−ピリジンからの収率38mol%)で得た。
【0137】
合成例1−19(2,3,5,6−BCPy−ピリジン)
【0138】
【化45】

【0139】
200mlの2つ口反応容器にNaHのミネラルオイル分散体1.02g(NaH含有量25.5mmol)を入れて、反応容器内を窒素置換した後、ジメチルホルムアミド70mlを加えて40℃に加熱した。そこへビシクロピロール1.45g(9.99mmol)を20mlのジメチルホルムアミドに溶解させた溶液を、シリンジを用いてゆっくりと加え10分間撹拌した。
続いて2,3,5,6−テトラフルオロピリジン0.32g(2.12mmol)を10mlのジメチルホルムアミドに溶解させた溶液を、シリンジを用いてゆっくりと反応容器に加えた。
10分間撹拌した後、反応温度を65℃に上げ、4時間反応させた。
その後、反応容器に少量の水を加えて反応をクエンチし、反応溶液を濾過して不溶分を除いた。反応液を一度濃縮した後、クロロホルムを加えて濃縮物を溶解させて、水で3回洗浄した。有機層は無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し、濃縮した後シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製し、式(9−4)で表される化合物(以下、「2,3,5,6−BCPy−ピリジン」)を1.07g(1.64mmol、2,3,5,6−テトラフルオロピリジンからの収率77mol%)得た。
【0140】
得られた2,3,5,6−BCPy−ピリジンの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.49−1.63(m,16H),3.66(s,4H),3.83(s,4H),6.24(s,4H),6.30(s,4H),6.44(dd,J=2.8、4.4Hz,4H),6.51(dd,J=2.8、4.4Hz,4H),7.60(s,1H).
【0141】
2.高共役化合物の合成
合成例2−1(2,5−Py−3,6−TFII−TPN−OX)
【0142】
【化46】

【0143】
100ml反応容器に2,5−Py−3,6−TFII−TPNを0.15g(0.24mmol)、ジクロロメタンを76g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.13g(0.51mmol)をジクロロメタン5gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、反応液を濾過して不溶物を除いた。濾液を水で3回洗浄し、ジクロロメタン層を芒硝により乾燥、エバポレーターにより濃縮した。続いて濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製し、60℃真空乾燥して、式(1−1)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−TFII−TPN−OX」)を0.03g(0.05mmol、収率21mol%)で得た。
得られた2,5−Py−3,6−TFII−TPN−OXの分析データは、以下のとおりである。
UV−bis(CHCl3):λmax,472nm
【0144】
合成例2−2(2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPN−OX)
【0145】
【化47】

【0146】
100ml反応容器に2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPNを0.46g(0.69mmol)、ジクロロメタンを5g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.70g(2.76mmol)をジクロロメタン67gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、反応液を濾過して不溶物を除いた。濾液を水で3回洗浄し、ジクロロメタン層を芒硝により乾燥、エバポレーターにより濃縮した。続いて濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)、再結晶(クロロホルム/メタノール)により精製して、式(1−2)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPN−OX」)を0.26g(0.39mmol、収率56mol%)で得た。
【0147】
得られた2,5−Py−3,6−(n−Pen)Py−TPN−OXの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.92−0.95(m,6H),1.39−1.45(m、8H),1.57−1.61(m,2H),1.67−1.70(m,2H),2.55(t,J=8.0Hz,2H),2.65(t,J=8.0Hz,2H),6.51(dd,J=1.2、3.6Hz,1H),6.65−6.67(m,1H),8.11(s,1H),8.40(dd,J=1.2、3.6Hz,1H).
UV−bis(CHCl3):λmax,510nm
【0148】
合成例2−3(2,5−Py−3,6−BCPy−TPN−OX)
【0149】
【化48】

【0150】
100ml反応容器に2,5−Py−3,6−BCPy−TPNを0.15g(0.28mmol)、ジクロロメタンを1.5g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.21g(0.83mmol)をジクロロメタン10gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、反応液を濾過して不溶物を除いた。濾液を水で3回洗浄し、ジクロロメタン層を芒硝により乾燥、エバポレーターにより濃縮した。続いて濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)、再結晶(クロロホルム/ヘキサン)により精製して、式(1−3)で表される化合物(以下、「2,5−Py−3,6−BCPy−TPN−OX」)を0.07g(0.13mmol、収率46mol%)で得た。
【0151】
得られた2,5−Py−3,6−BCPy−TPN−OXの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.58−1.72(m,8H),3.98−4.00(m,2H),4.21−4.22(m,2H),6.54−6.60(m,2H),6.65(t,J=3.6Hz,2H),8.07(s,2H),8.34(dd,J=1.2、3.6Hz,2H).
UV−bis(CHCl3):λmax,511nm
【0152】
合成例2−4(2,3,4,5−BCPy−TPN−OX)
【0153】
【化49】

【0154】
反応容器に2,3,4,5−BCPy−TPNを351.9mg(0.503mmol)入れ、ジクロロメタン20.0mlに溶解させたのちアセトニトリル30.0mlを加えた。ヨウ素(I2)0.2800g(1.1mmol)を加え、3時間光を当てつづけた。反応後、亜硝酸ナトリウム水溶液でクエンチ、クロロホルムで抽出、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後シリカゲルクロマトグラフィー(50%クロロホルム/ヘキサン溶液,Rf=0.7)で精製し、少量のトルエンで再結晶することにより、式(1−4)で表される化合物(以下、「2,3,4,5−BCPy−TPN−OX」)を114.8mg(0.165mmol、収率33mol%)得た。
得られた2,3,4,5−BCPy−TPN−OXの分析データは、以下のとおりである。
m.p:220−230℃(decomp.)
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.67−1.74(m,16H),3.95(s,4H),4.29(m,4H),6.54−6.60(m,8H),7.97(s,4H).
13C−NMR(CDCl3,100MHz):δ=26.48,26.51,26.72,26.82,33.13,33.92,34.06,89.24,107.61,115.95,115.95,116.00,118.59,123.73,123.82,126.28,126.33,135.07,135.08,135.25,135.37,135.47,135.55,135.56.
UV−vis(CH2Cl2):λmax,nm(logε),527nm,(4.3671),279nm,(4.8649)
IR(KBr)vmax/cm-1:1236.15,1467.56,2210.02,2863.77,2935.13,3045.05.
MS(MALDI−TOF)m/z=697.1765
(計算値:精密質量=696.3001,分子量=696.8396)
Anal. calcd for C48366:C,82.73;H,5.21;N,12.06;
Anal. calcd for C48366・0.5H2O:C,81.68;H,5.28;N,11.91;
Found:C,81.95;H,5.53;N,11.54.
【0155】
合成例2−5(4,5−Py−3,6−TFII−PN−OX)
【0156】
【化50】

【0157】
5ml反応容器に4,5−Py−3,6−TFII−PNを0.02g(0.03mmol)、ジクロロメタン1g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.05g(0.20mmol)をジクロロメタン0.6gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、反応液を濾過、濾過残渣を水、クロロホルム、エタノールでかけ洗いし、60℃真空乾燥して、式(1−5)で表される化合物(以下、「4,5−Py−3,6−TFII−PN−OX」)を0.014g(0.02mmol、収率71mol%,茶色固体)で得た。
【0158】
合成例2−6(2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN−OX)
【0159】
【化51】

【0160】
反応容器に2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BNを995.4mg(1.45mmol)入れ、ジクロロメタン140.0mlに溶解させたのちアセトニトリル100.0mlを加えた。ヨウ素(I2)761.4mg(3.04mmol)を加え、5時間光を当てつづけた。
反応後、亜硝酸ナトリウム水溶液でクエンチ、クロロホルムで抽出、水、飽和重層水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。
その後、エーテルとヘキサンで洗浄することにより、式(1−6)で表される化合物(以下、「2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN−OX」)を267.33mg(0.392mmol、収率27mol%)得た。
得られた2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN−OXの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.68−1.76(m,16H),3.98(s,4H),4.45−4.50(m,4H),6.60(m,8H),7.62(s,8H).
13C−NMR(CDCl3,400MHz):δ=26.80,26.93,27.03,33.21,34.24,34.39,115.83,121.57,135.79,135.89,136.01,155.59.
19F−NMR(CDCl3,400MHz):δ=−136.06(s,2H).
UV−bis(CH2Cl2):λmax,nm(logε),359(4.424),285(5.015).
IR(KBr)vmax/cm-1:1508.06,2861.84,2931.27,3041.19.
MS(MALDI−TOF)m/z=684.2003
(計算値:精密質量=682.2908,分子量=682.8016)
Anal.calcd for C463624:C,80.92;H,5.31;F,5.56;N,8.21.
Anal.calcd for C464024・0.25CHCl3:C,77.95;H,5.13;Cl,3.73;F,5.33;N,7.86.
Found:C,77.57;H,5.23;N,7.87.
【0161】
合成例2−7(6BCPy−BN−OX)
【0162】
【化52】

【0163】
反応容器に6BCPy−BNを96.1mg(0.103mmol)入れ、ジクロロメタン80.0mlに溶解させたのちアセトニトリル20.0mlを加えた。ヨウ素(I2)165.3mg(0.651mmol)を加え、1.5時間光を当てつづけ攪拌した。
反応後、亜硝酸ナトリウム水溶液でクエンチ、ジクロロメタンで抽出、水、飽和食塩水で洗浄したのち、乾燥硫酸ナトリウムを用いて乾燥させ、減圧濃縮した。得られた反応物の粗収量は65.1mgであった。
【0164】
合成例2−8(2,4,6−Py−3,5−(n−Pen)Py−ピリジン−OX)
【0165】
【化53】

【0166】
5ml反応容器に2,4,6−Py−3,5−(n−Pen)Py−ピリジンを0.10g(0.15mmol)、ジクロロメタンを3g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.30g(1.18mmol)をジクロロメタン3gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、さらに反応液にクロロホルムと水を加え、有機層の水による洗浄操作を3回行った。有機層は無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し、エバポレーターで濃縮した後シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/ヘキサン)により精製したところ、式(2−1)で表される化合物を0.02g(0.03mmol,収率20mol%,オレンジ色固体)、式(2−2)で表される化合物を0.005g(0.007mmol,4.9mol%,赤茶色固体)得た。
【0167】
得られた化合物(2−1)、化合物(2−2)の分析データは、以下のとおりである。
化合物(2−1):
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.87−0.93(m,12H),1.25−1.42(m,24H),2.30(t,J=7.6Hz,4H),2.62(t,J=8.0Hz,4H),6.40−6.42(m,2H),6.58−6.59(m,2H),6.63−6.64(m,2H),6.76−6.77(m,2H)7.91−7.92(m,2H).
UV−bis(CHCl3):λmax,408nm
化合物(2−2):
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=0.90−0.95(m,12H),1.25−1.47(m,18H),2.31−2.34(m,2H),2.46−2.49(m,2H)2.62−2.66(m,2H)2.79−2.82(m,2H),2.86−2.90(m,2H),4.17−4.21(m,2H),5.09−5.13(m,2H),5.18(s,1H),5.59(s,1H),6.46−6.47(m,1H),6.62−6.64(m,1H),6.77(t,J=2.0Hz,2H),6.92(t,J=2.0Hz,2H),7.27(s,1H),7.84−7.85(m,1H).
UV−bis(CHCl3):λmax,450、472nm
【0168】
合成例2−9(2,3,5,6−BCPy−ピリジン−OX)
【0169】
【化54】

【0170】
20ml反応容器に2,3,5,6−BCPy−ピリジンを0.11g(0.17mmol)、ジクロロメタンを9.4g量りとった後、攪拌し均一の溶液とした。この反応溶液にヨウ素のジクロロメタン溶液<ヨウ素(I2)0.13g(0.51mmol)をジクロロメタン3.9gで溶解させた>を撹拌下加えた後、UVランプで光を10時間照射した。
照射後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液で反応をクエンチし、反応液を濾過して不溶分を除いた後、濾液にクロロホルムを加えてから、反応溶液を水で3回洗浄した。有機層は無水硫酸ナトリウムを用いて洗浄した後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム)で精製して、式(2−3)で表される化合物(以下、「2,3,5,6−BCPy−ピリジン−OX」)を0.07g(0.11mmol、収率64mol%)で得た。
【0171】
得られた2,3,5,6−BCPy−ピリジン−OXの分析データは、以下のとおりである。
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ=1.56−1.71(m,16H),3.95−3.99(m,4H),4.41−4.48(m,4H),6.57−6.64(m,8H),7.10(s,2H),7.65(s,2H),7.74(s,1H).
【0172】
3.共役系の拡張
合成例3−1(2,3,5,6−BCPy−TPN−OXの熱分解反応)
【0173】
【化55】

【0174】
上記で得た2,3,5,6−BCPy−TPN−OX13.9mg(0.02mmol)を300℃で30分間熱処理することにより、式(1−8)で表される化合物11.4mg(0.0196mmol、収率98mol%)を得た。
得られた化合物(1−8)の分析データは、以下のとおりである。
MS(MALDI−TOF)m/z=585.5077
(計算値:精密質量=584.1749,分子量=584.6270)
【0175】
合成例3−2(2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN−OXの熱分解反応)
【0176】
【化56】

【0177】
上記で得た2,3,5,6−BCPy−1,4−DF−BN−OX18.5mg(0.027mmol)を300℃で30分間熱処理することにより、式(1−9)で表される化合物14.8mg(0.026mmol、収率96mol%)を得た。
得られた化合物(1−9)の分析データは、以下のとおりである。
UV−bis(CH2Cl2):λmax,441、437、303nm
MS(MALDI−TOF)m/z=570.4421
(計算値:精密質量=570.1656,分子量=570.5890)
Anal. calcd for C464024・1/2H2O:C,79.99;H,3.53;F,6.66;N,9.82
Found:C,79.69;H,3.60;N,9.63
【産業上の利用可能性】
【0178】
本発明の高共役化合物は、有機電界効果型トランジスタ、導電性材料として有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)、式(2a)又は式(2b)で示されることを特徴とする高共役化合物。
【化01】


[式(1)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。
1〜A4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【化02】


[式(2a)、(2b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。
1〜A3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(3)で示される置換基を表す。]
【化03】


[式(3)中、R5、R6は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。
Xは水素原子を表すか、近接するX−X間で炭素−炭素結合を形成する。
*は結合位置を表す。
なお、A1〜A4の複数が式(3)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【請求項2】
前記式(1)で示される化合物は、R1〜R6を除いた骨格が式(4a)〜(4c)に相当するものである請求項1に記載の高共役化合物。
【化04】


[式(4a)〜(4c)中、**はR1〜R6の結合位置を表す。
1、D2は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【化05】


[式(6a)中、**はR5、R6の結合位置を表す。
*は結合位置を表す。]
【請求項3】
前記式(2a)又は式(2b)で示される化合物は、R1〜R6を除いた骨格が式(5a)〜(5c)に相当するものである請求項1に記載の高共役化合物。
【化06】


[式(5a)〜(5c)中、**はR1〜R6の結合位置を示す。
1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6a)で表される置換基を示す。]
【請求項4】
前記R1とR2、R3とR4、又はR5とR6が形成する環構造が、式(7a)又は式(7b)で示されるものである請求項1〜3のいずれかに記載の高共役化合物。
【化07】


[式(7a)、(7b)中、*は結合位置を示す。]
【請求項5】
式(8)、式(9a)、又は式(9b)で示されることを特徴とする高共役化合物前駆体。
【化08】


[式(8)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい脂肪族炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
1〜F4は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【化09】


[式(9a)、(9b)中、R1〜R4は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表す。なお、R1とR2又はR3とR4の少なくとも1組はハロゲン化していてもよい炭化水素基の組を表し、これらのハロゲン化していてもよい炭化水素基は互いに結合して環構造を形成してもよい。
1〜F3は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、シアノ基、又は、式(6)で示される置換基を表す。]
【化10】


[式(6)中、R5、R6は水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。
*は結合位置を表す。
なお、F1〜F4の複数が式(6)で示される置換基のとき、複数のR5はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR6はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【請求項6】
式(10)又は式(11)で示される化合物と、式(12a)〜(12c)で示される化合物のうち2以上(但し、式(12a)で示される化合物及び式(12b)で示される化合物は必ず含む)とから、式(8)、式(9a)又は式(9b)で示される高共役化合物前駆体を合成した後、該高共役化合物前駆体を酸化させることによって、式(1)、式(2a)又は式(2b)で示される高共役化合物を製造することを特徴とする高共役化合物の製造方法。
【化11】


[式(10)、(11)中、E1〜E6は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、シアノ基を表す。]
【化12】


[式(12a)〜(12c)中、R1〜R6は、同一又は異なって、水素原子又はハロゲン化していてもよい炭化水素基を表しており、互いに結合して環構造を形成してもよい。]
【請求項7】
高共役化合物前駆体を精製した後、該高共役化合物前駆体を酸化させる請求項6に記載の高共役化合物の製造方法。

【公開番号】特開2011−162490(P2011−162490A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−28231(P2010−28231)
【出願日】平成22年2月10日(2010.2.10)
【出願人】(504147254)国立大学法人愛媛大学 (214)
【出願人】(000004628)株式会社日本触媒 (2,292)
【Fターム(参考)】