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JP5881363B2 - Novel aromatic polymer - Google Patents

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JP5881363B2 JP2011222355A JP2011222355A JP5881363B2 JP 5881363 B2 JP5881363 B2 JP 5881363B2 JP 2011222355 A JP2011222355 A JP 2011222355A JP 2011222355 A JP2011222355 A JP 2011222355A JP 5881363 B2 JP5881363 B2 JP 5881363B2
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Description

本発明は、新規な芳香族重合体に関する。また、本発明はこのような新規な芳香族重合体の合成及び使用方法に関する。   The present invention relates to a novel aromatic polymer. The present invention also relates to a method for synthesizing and using such a novel aromatic polymer.

有機半導体化合物は、有機薄膜トランジスタ(TFT)、有機キャリア輸送層、有機発光デバイス等のための有機半導体層への利用に関して、様々な研究がなされている。特に、有機半導体化合物からなる有機半導体層を有する薄膜トランジスタは、低コスト且つ軽量のデバイスとして、現在のシリコンベーストランジスタを代替することが期待されている。また、有機半導体層は、軽量で且つフレキシブルであること等、有機材料に特有の利点を活用することで、スマートタグ、軽量ディスプレイ等への応用も期待されている。   Various studies have been made on organic semiconductor compounds for use in organic semiconductor layers for organic thin film transistors (TFTs), organic carrier transport layers, organic light emitting devices, and the like. In particular, a thin film transistor having an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor compound is expected to replace the current silicon-based transistor as a low-cost and lightweight device. In addition, the organic semiconductor layer is expected to be applied to smart tags, lightweight displays, and the like by utilizing advantages specific to organic materials such as being lightweight and flexible.

したがって、有機半導体層を形成するための有機半導体化合物に関しては多くの研究がなされている(特許文献1〜5、並びに非特許文献1〜3)。   Therefore, many studies have been made on organic semiconductor compounds for forming an organic semiconductor layer (Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Documents 1 to 3).

これらの有機半導体化合物のなかでも、縮合多環芳香族化合物、特に下記の式で表されるジナフトチエノチオフェン(DNTT)、又はその置換体若しくは類似の構造を有する縮合多環芳香族化合物が、材料の安定性、キャリアの移動度の半導体特性等に関して好ましいことが分かってきている。   Among these organic semiconductor compounds, condensed polycyclic aromatic compounds, particularly dinaphthothienothiophene (DNTT) represented by the following formula, or a substituted polycyclic aromatic compound having a similar structure or a similar structure, It has been found that material stability, carrier mobility, semiconductor properties, etc. are preferred.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

しかしながら、縮合多環芳香族化合物は、芳香族性が強く、結晶性が高いことから、有機溶媒等への溶解性がきわめて低く、塗布法で用いることが困難であった。したがって、縮合多環芳香族化合物を用いて有機半導体膜を得る場合には、蒸着法によって、縮合多環芳香族化合物からなる有機半導体薄膜を得ることが一般的であった。   However, since the condensed polycyclic aromatic compound has strong aromaticity and high crystallinity, the solubility in an organic solvent or the like is extremely low, and it has been difficult to use in a coating method. Therefore, when obtaining an organic semiconductor film using a condensed polycyclic aromatic compound, it has been common to obtain an organic semiconductor thin film made of a condensed polycyclic aromatic compound by vapor deposition.

なお、上記のDNTTは、縮合環の数が少ないことによって有機溶媒に対するわずかな溶解性を有しているものの、それでもなお、産業的に溶液法で用いるのには充分な溶解性を達成していなかった(特許文献4)。   Although the above DNTT has a slight solubility in organic solvents due to the small number of condensed rings, it still achieves sufficient solubility for industrial use in solution methods. There was not (patent document 4).

また、ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェン(C8−BTBT)のように溶液法で用いるのに充分な溶解性を有する低分子有機半導体化合物も知られているが、このような低分子有機半導体化合物を用いる場合には、溶液プロセスから析出する結晶のサイズのバラツキが大きく、それによって得られる有機半導体膜の特性が不均一になる傾向があった。したがって、このような有機半導体膜を用いた素子では、薄膜トランジスタ(TFT)アレイを形成した場合に、素子間の特性にバラツキが生じることがあった。さらに、上記のような低分子有機半導体化合物を溶液法で用いる場合には、溶液の粘度が低く、したがって充分な厚さの有機半導体膜を得ること、及び疎水性表面上に半導体膜形成を得ることが容易ではなかった。   In addition, low molecular organic semiconductor compounds having sufficient solubility to be used in a solution method, such as dioctylbenzothienobenzothiophene (C8-BTBT), are also known. When such a low molecular organic semiconductor compound is used However, there is a tendency that the size of crystals precipitated from the solution process varies greatly and the characteristics of the organic semiconductor film obtained thereby become non-uniform. Therefore, in an element using such an organic semiconductor film, when a thin film transistor (TFT) array is formed, the characteristics between the elements may vary. Further, when the low molecular organic semiconductor compound as described above is used in a solution method, the viscosity of the solution is low, and thus an organic semiconductor film having a sufficient thickness is obtained, and a semiconductor film is formed on a hydrophobic surface. It was not easy.

なお、DNTTのような縮合多環芳香族化合物を塗布法で用いて有機半導体薄膜を得るために、溶解度が大きく且つ分解してこのような縮合多環芳香族化合物を生成する前駆体を用いることも提案されている(特許文献5、非特許文献2及び3)。   In addition, in order to obtain an organic semiconductor thin film by using a condensed polycyclic aromatic compound such as DNTT in a coating method, a precursor that has high solubility and decomposes to generate such a condensed polycyclic aromatic compound is used. Have also been proposed (Patent Document 5, Non-Patent Documents 2 and 3).

特開2006−89413号公報JP 2006-89413 A 特開2008−290963号公報JP 2008-290963 A 国際公開WO2006/077888号公報International Publication WO2006 / 077788 国際公開WO2008/050726号公報International Publication WO2008 / 050726 国際公開WO2011/024804号公報International Publication WO2011 / 024804

“Facile Synthesis of Highly π−Extended Heteroarenes, Dinaphtho[2,3−b:2‘,3‘−f]chalcogenopheno[3,2−b]chalcogenophenes, and Their Application to Field−Effect Transistors”, Tatsuya Yamamoto, and Kazuo Takimiya, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129 (8), pp 2224−2225“Facile Synthesis of Highly π-Extended Heteroarenes, Dinaphtho [2,3-b: 2 ′, 3′-f] charcogenopheno [3,2-b] charcogenophenes, and Tyrapt Applied”. Kazuo Takimiya, J.A. Am. Chem. Soc. , 2007, 129 (8), pp 2224-2225. H. Uno et a1., Photoprecursor for pentacene, Tetrahedron Letters, 2005, Vol.46, No.12, PP.1981−1983H. Uno et a1. , Photoprecursor for pentacene, Tetrahedron Letters, 2005, Vol. 46, no. 12, PP. 1981-1983 WANG, Y. eta1, Synthesis, characterization, and reactionsof 6,13−disubstituted 2, 3, 9, 10−tetrakis(trimethylsily1)pentacene derivatives, Tetrahedron, 2007, Vo1. 63, No. 35, pp. 8586−8597WANG, Y.M. etal, Synthesis, charactrization, and reactionsof 6,13-disclosed 2, 3, 9, 10-tetrakis (trimethylsylly 1) pentacene derivatives, Tetrahedron V, 1 7 63, no. 35, pp. 8586-8597

上記記載のように、DNTTは、縮合環の数が少ないことによって有機溶媒に対するわずかな溶解性を有しているものの、それでもなお、産業的に溶液法で用いるのには充分な溶解性を達成していなかった(特許文献4)。   As described above, DNTT has a slight solubility in organic solvents due to the small number of condensed rings, but still achieves sufficient solubility for industrial use in solution processes. (Patent Document 4).

また、充分な溶解性を有する低分子有機半導体化合物から溶液法で用いる場合にも、得られる有機半導体膜を用いた素子間の特性にバラツキが生じるという問題があった。さらに、このような低分子有機半導体化合物を溶液法で用いる場合にも、溶液の粘度が低く、したがって充分な厚さの有機半導体膜を得ること、及び疎水性表面上に半導体膜形成を形成することが容易ではないという問題があった。   In addition, when a low molecular organic semiconductor compound having sufficient solubility is used in a solution method, there is a problem in that the characteristics between elements using the obtained organic semiconductor film vary. Furthermore, even when such a low molecular weight organic semiconductor compound is used in a solution method, the viscosity of the solution is low, and thus a sufficiently thick organic semiconductor film is obtained, and a semiconductor film formation is formed on a hydrophobic surface. There was a problem that it was not easy.

したがって本発明では、上記のような問題を少なくとも部分的に解消する芳香族重合体、並びにこのような新規な芳香族重合体の合成及び使用方法を提供する。   Accordingly, the present invention provides an aromatic polymer that at least partially eliminates the above problems, as well as methods for the synthesis and use of such novel aromatic polymers.

本発明の発明者等は、DNTT類似の構造の縮合多環芳香族部分を2以上有する芳香族重合体によって、上記のような問題を少なくとも部分的に解消できることを見出して、本発明に想到した。   The inventors of the present invention have found that the above problems can be at least partially solved by an aromatic polymer having two or more condensed polycyclic aromatic moieties having a structure similar to DNTT, and have arrived at the present invention. .

本発明の芳香族重合体は、下記式(IV)で表される縮合多環芳香族部分を2以上有する:   The aromatic polymer of the present invention has two or more condensed polycyclic aromatic moieties represented by the following formula (IV):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G及びGは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつG及びGうちの少なくとも1つが結合であり、
Bは、少なくとも1つのベンゼン環部分を有する縮合環であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつ隣接する2つが互いに結合して芳香族基を形成していてもよい)。
(G 1 and G 2 are each independently selected from the group consisting of a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of G 1 and G 2 is a bond,
B is a fused ring having at least one benzene ring moiety;
Y is independently selected from chalcogen, and A 1 to A 4 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and two adjacent groups are bonded to each other to form an aromatic group. Group may be formed).

本発明の芳香族重合体では、縮合多環芳香族部分が、中心部の縮合ヘテロ環に隣接するベンゼン環に結合等を有することによって、縮合多環芳香族部分が、比較的大きい溶解度を提供することができる。これは、縮合多環芳香族部分の中心部の縮合ヘテロ環に隣接するベンゼン環、すなわち縮合多環芳香族部分の中心に近い位置に結合等が存在することによって、この部分の結晶性が低下しており、それによって溶解度が大きくなること、この結合等の極性によってこの部分の極性が大きくなること等によると考えられる。   In the aromatic polymer of the present invention, the condensed polycyclic aromatic moiety has a bond or the like on the benzene ring adjacent to the central condensed heterocycle, so that the condensed polycyclic aromatic moiety provides relatively high solubility. can do. This is because the benzene ring adjacent to the fused heterocycle at the center of the fused polycyclic aromatic moiety, that is, a bond near the center of the fused polycyclic aromatic moiety, reduces the crystallinity of this moiety. This is considered to be due to the fact that the solubility increases and the polarity of this part increases due to the polarity of this bond and the like.

なお、特許文献4の一般式は、縮合ベンゼン環の水素が置換されたDNTTについても包含しているものの、具体的には、中心部の縮合ヘテロ環から最も離れた位置が置換されたDNTTを開示しているのみであり、中心部の縮合ヘテロ環に隣接するベンゼン環が置換された態様については具体的に開示していない。また、特許文献4では、中心部の縮合ヘテロ環に隣接するベンゼン環が置換されたDNTTを合成する具体的な方法は開示していない。   In addition, although the general formula of Patent Document 4 includes DNTT in which hydrogen of the condensed benzene ring is substituted, specifically, DNTT in which the position farthest from the central condensed heterocycle is substituted It is only disclosed, and the embodiment in which the benzene ring adjacent to the central condensed heterocycle is substituted is not specifically disclosed. Further, Patent Document 4 does not disclose a specific method for synthesizing DNTT in which a benzene ring adjacent to a central condensed heterocycle is substituted.

また、本発明は、本発明の芳香族重合体の合成方法及び使用方法等に関する。また、本発明は、本発明の芳香族重合体を含有している溶液、有機半導体膜、有機半導体デバイス等に関する。   The present invention also relates to a method for synthesizing and using the aromatic polymer of the present invention. Moreover, this invention relates to the solution containing the aromatic polymer of this invention, an organic-semiconductor film, an organic-semiconductor device, etc.

参考例2で得られたTIPS2置換体DNTTについての単結晶構造解析に基づく分子構造ORTEP図である。It is a molecular structure ORTEP figure based on the single-crystal structure analysis about TIPS2 substitution DNTT obtained by the reference example 2. FIG. 参考例2で得られたTIPS2置換DNTTについての結晶パッキング(ステレオ)図である。It is a crystal packing (stereo) figure about the TIPS2 substituted DNTT obtained in Reference Example 2. 参考例3で得られた有機半導体素子についてのFET特性の伝達特性を示す図である。It is a figure which shows the transfer characteristic of the FET characteristic about the organic-semiconductor element obtained in the reference example 3.

(定義)
本明細書の記載においては、記載を簡潔にするために、「炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、炭素原子数1〜20のスルフィド基、及び炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基」との記載を、「アルキル基等」として表すものとする。
(Definition)
In the description of the present specification, in order to simplify the description, “an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the number of carbon atoms” A substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a ketone group having 2 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 20 carbon atoms, an amide group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms The description of “an imide group, a sulfide group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms” is expressed as “an alkyl group or the like”.

ここで、「炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基」は、炭素原子数1〜40のトリアルキルシリルアルキニル基、特に下記の式を有するトリアルキルシリルアルキニル基であってよい:   Here, the “alkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms” may be a trialkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms, particularly a trialkylsilylalkynyl group having the following formula:

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(R〜Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1〜10のアルキル基、特にメチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基からなる群より選択される基)。 (R 1 to R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, particularly a group consisting of a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. Group selected).

本明細書の記載において、「カルコゲン」は、酸素、硫黄、セレン、テルル、及びポロニウム、特に硫黄、及びセレン、より特に硫黄を意味している。   In the description herein, “chalcogen” means oxygen, sulfur, selenium, tellurium and polonium, especially sulfur and selenium, more particularly sulfur.

本明細書の記載において、「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、及びアスタチン、特に塩素、臭素、及びヨウ素、より特に臭素を意味している。   In the description herein, “halogen” means fluorine, chlorine, bromine, iodine, and astatine, especially chlorine, bromine, and iodine, more particularly bromine.

本明細書の記載において、隣接する2つの基が互いに結合して形成されている「炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基」は、例えば下記の構造を有する置換又は非置換の芳香族基であってよい:   In the description of the present specification, a “substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms” formed by bonding two adjacent groups to each other is, for example, a substituted or unsubstituted group having the following structure: May be an aromatic group of:

Figure 0005881363
Figure 0005881363

本明細書の記載において、「求ジエン型アルケンがベンゼン環に付加した炭素原子数2〜20の置換基(D)」に関して、求ジエン型アルケンとしては、特許文献5を参照することができる。このような求ジエン型アルケンを縮合多環芳香族部分のベンゼン環に付加させる方法については、特許文献5を参照することができる。   In the description of the present specification, Patent Document 5 can be referred to as the diene-type alkene with respect to “substituent (D) having 2 to 20 carbon atoms added to the benzene ring by the diene-type alkene”. Patent Document 5 can be referred to for a method of adding such a diene-type alkene to the benzene ring of the condensed polycyclic aromatic moiety.

なお、特許文献5に記載のように、縮合多環芳香族部分のベンゼン環に付加したこのような求ジエン型アルケンは、縮合多環芳香族部分の結晶性を低下させることによって、このような縮合多環芳香族部分を有する本発明の芳香族重合体の溶解度を大きくすることができる。また、このような縮合多環芳香族部分を有する本発明の芳香族重合体を溶液法で用いて半導体膜を製造する場合、この部分を含有する溶液の塗膜を加熱することによって、溶液からの溶媒の除去と併せて、求ジエン型アルケンを脱離させて除去することができる。   In addition, as described in Patent Document 5, such a diene-type alkene added to the benzene ring of the condensed polycyclic aromatic moiety reduces the crystallinity of the condensed polycyclic aromatic moiety, thereby The solubility of the aromatic polymer of the present invention having a condensed polycyclic aromatic moiety can be increased. Further, when a semiconductor film is produced by using the aromatic polymer of the present invention having such a condensed polycyclic aromatic moiety in a solution method, by heating the coating film of the solution containing this moiety, In conjunction with the removal of the solvent, the diene-type alkene can be eliminated and removed.

具体的には、「求ジエン型アルケンがベンゼン環に付加した炭素原子数2〜20の置換基(D)」は、例えば下記式(B−1a)及び(B−2a)、特に下記式(B−1b)及び(B−2b)、より特に下記式(B−1c)及び(B−2c)の化合物を挙げることができる:   Specifically, the “substituent (D) having 2 to 20 carbon atoms added to the benzene ring by a diene-type alkene” is, for example, the following formulas (B-1a) and (B-2a), particularly the following formula ( Mention may be made of compounds of the following formulas (B-1c) and (B-2c): B-1b) and (B-2b), more particularly:

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(R、R、R及びRはそれぞれ独立に、結合、水素、ハロゲン、水酸基、アミド基、メルカプト基、シアノ基、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数2〜10のアルキニル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数4〜10の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数1〜10のエステル基、炭素原子数1〜10のエーテル基、炭素原子数1〜10のケトン基、炭素原子数1〜10のアミノ基、炭素原子数1〜10のアミド基、炭素原子数1〜10のイミド基、及び炭素原子数1〜10のスルフィド基からなる群より選択され、
及びRは、互いに結合して環を形成していてもよく、
及びRは、互いに結合して環を形成していてもよく、
nは、1〜5の整数であり、且つ
Zは、結合(−)、酸素(−O−)、メチレン性炭素(−C(R−)、エチレン性炭素(−C(R)=)、カルボニル基(−C(=O)−)、窒素(−N(R)−)、及び硫黄(−S−)からなる群より選択され、且つnが2又はそれよりも大きいときにはそれぞれ異なっていてもよい(Rはそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数2〜10のアルキニル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数4〜10の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数1〜10のエステル基、炭素原子数1〜10のエーテル基、炭素原子数1〜10のケトン基、炭素原子数1〜10のアミノ基、炭素原子数1〜10のアミド基、炭素原子数1〜10のイミド基、及び炭素原子数1〜10のスルフィド基からなる群より選択される))。
(R a , R b , R c and R d are each independently a bond, hydrogen, halogen, hydroxyl group, amide group, mercapto group, cyano group, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 2 to 10 carbon atoms. An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 10 carbon atoms, an ester group having 1 to 10 carbon atoms, An ether group having 1 to 10 carbon atoms, a ketone group having 1 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 10 carbon atoms, an amide group having 1 to 10 carbon atoms, an imide group having 1 to 10 carbon atoms, And selected from the group consisting of C 1-10 sulfide groups,
R a and R b may be bonded to each other to form a ring,
R c and R d may be bonded to each other to form a ring,
n is an integer of 1 to 5; and Z is a bond (-), oxygen (-O-), methylene carbon (-C (R r ) 2- ), ethylenic carbon (-C (R r ) =), Carbonyl group (—C (═O) —), nitrogen (—N (R r ) —), and sulfur (—S—), and n is 2 or greater Sometimes each may be different (R r is independently hydrogen, halogen, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 10 atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 10 carbon atoms, an ester group having 1 to 10 carbon atoms, an ether group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms; 10 ketone groups, 1-10 carbon atom amino groups, 1-10 carbon atoms Selected from the group consisting of an amide group, an imide group having 1 to 10 carbon atoms, and a sulfide group having 1 to 10 carbon atoms)).

より具体的には、求ジエン型アルケンとしては、下記の式(B−1−1)〜(B−2−3)の化合物を挙げることができる:   More specifically, examples of the diene-type alkene include compounds represented by the following formulas (B-1-1) to (B-2-3):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(R及びRはそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、水酸基、アミド基、メルカプト基、シアノ基、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数2〜10のアルキニル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数4〜10の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数1〜10のエステル基、炭素原子数1〜10のエーテル基、炭素原子数1〜10のケトン基、炭素原子数1〜10のアミノ基、炭素原子数1〜10のアミド基、炭素原子数1〜10のイミド基、及び炭素原子数1〜10のスルフィド基からなる群より選択される)。 (R and R r are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, amide group, mercapto group, cyano group, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 10 alkynyl groups, alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic groups having 4 to 10 carbon atoms, ester groups having 1 to 10 carbon atoms, ether groups having 1 to 10 carbon atoms A ketone group having 1 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 10 carbon atoms, an amide group having 1 to 10 carbon atoms, an imide group having 1 to 10 carbon atoms, and a sulfide having 1 to 10 carbon atoms Selected from the group consisting of groups).

(芳香族重合体)
本発明の芳香族重合体は、下記式(IV)で表される縮合多環芳香族部分を2以上有する:
(Aromatic polymer)
The aromatic polymer of the present invention has two or more condensed polycyclic aromatic moieties represented by the following formula (IV):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G及びGは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつG及びGうちの少なくとも1つが結合であり、
Bは、少なくとも1つのベンゼン環部分を有する縮合環であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい)。
(G 1 and G 2 are each independently selected from the group consisting of a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of G 1 and G 2 is a bond,
B is a fused ring having at least one benzene ring moiety;
Y is each independently selected from chalcogen, and A 1 to A 4 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 4. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms).

ここで、縮合多環芳香族部分は、例えば下記式(IV−1)で表される:   Here, the condensed polycyclic aromatic moiety is represented, for example, by the following formula (IV-1):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G〜Gは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつG〜Gうちの少なくとも1つが結合であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい)。
(G 1 to G 4 are each independently selected from the group consisting of a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of G 1 to G 4 is a bond,
Y is each independently selected from chalcogens, and A 1 to A 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 8. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms).

ここで、式(IV−1)の縮合多環芳香族部分では、例えば、G及びGが、結合であり、かつG及びGが、水素原子である。 Here, in the condensed polycyclic aromatic moiety of the formula (IV-1), for example, G 2 and G 3 are a bond, and G 1 and G 4 are a hydrogen atom.

この式(IV−1)の縮合多環芳香族部分は、特に、下記式(IV−1−1)で表される部分であってよい:   This fused polycyclic aromatic moiety of formula (IV-1) may in particular be a moiety represented by the following formula (IV-1-1):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

縮合多環芳香族部分は、例えば下記式(IV−2)で表される:   The condensed polycyclic aromatic moiety is represented, for example, by the following formula (IV-2):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G及びGは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつG及びGうちの少なくとも1つが結合であり、
Dは、求ジエン型アルケンがベンゼン環に付加した炭素原子数2〜20の置換基であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい)。
(G 1 and G 2 are each independently selected from the group consisting of a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of G 1 and G 2 is a bond,
D is a substituent having 2 to 20 carbon atoms added to the benzene ring by a diene-type alkene,
Y is each independently selected from chalcogens, and A 1 to A 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 8. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms).

ここで、式(IV−2)の縮合多環芳香族部分では、例えば、G及びGがいずれも結合である。 Here, in the condensed polycyclic aromatic moiety of the formula (IV-2), for example, both G 1 and G 2 are a bond.

この式(IV−2)の縮合多環芳香族部分は、特に、下記式(IV−2−1)で表される化合物であってよい:   The fused polycyclic aromatic moiety of formula (IV-2) may in particular be a compound represented by the following formula (IV-2-1):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G及びGは、結合であり、かつRについては上記記載のとおりである)。 (G 2 and G 3 are a bond, and R r is as described above).

本発明の芳香族重合体は例えば、下記式(V)の繰り返し単位を有する:
−{(T)−(Q)}− (V)
(Tは、上記縮合多環芳香族部分であり;かつ
は、結合、又は二価の基)。
The aromatic polymer of the present invention has, for example, a repeating unit of the following formula (V):
-{(T T )-(Q Q )}-(V)
(T T is the fused polycyclic aromatic moiety; and Q Q is a bond or a divalent group).

また、本発明の芳香族重合体は例えば、下記式(V−1)の繰り返し単位を有する:   Moreover, the aromatic polymer of this invention has a repeating unit of a following formula (V-1), for example:

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(G及びGは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよく、かつ
は、結合、又は二価の基)。
(G 1 and G 4 are each independently selected from the group consisting of a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc .;
Each Y is independently selected from chalcogen,
A 1 to A 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group and the like, and two adjacent ones of A 1 to A 8 are bonded to each other to form 4 to 4 carbon atoms. 20 substituted or unsubstituted aromatic groups may be formed, and Q Q is a bond or a divalent group).

なお、Qとしての結合は、隣接する単位と結合可能であれば特に限定されず、例えば、単結合、二重結合、三重結合のいずれであってもよい。 Note that the bond as Q Q is not particularly limited as long as it can be bonded to an adjacent unit, and may be, for example, a single bond, a double bond, or a triple bond.

また、Qとしての二価の基は、隣接する単位と結合可能であれば特に限定されず、例えば、酸素、窒素等のヘテロ原子を伴っていてもよい炭素原子数1〜40の炭化水素基であり、特に炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数2〜20のアルケニレン基、炭素原子数2〜20のアルキニレン基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の二価芳香族基、炭素原子数2〜10の二価ケトン基、炭素原子数1〜20の二価アミノ基、炭素原子数1〜20の二価アミド基、炭素原子数1〜20の二価イミド基、炭素原子数1〜20の二価スルフィド基、及び炭素原子数1〜40の二価アルキルシリルアルキニル基からなる群より選択することができる。 In addition, the divalent group as Q Q is not particularly limited as long as it can be bonded to an adjacent unit. For example, a hydrocarbon having 1 to 40 carbon atoms which may be accompanied by a heteroatom such as oxygen or nitrogen In particular, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynylene group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted divalent aromatic having 4 to 20 carbon atoms. Group, divalent ketone group having 2 to 10 carbon atoms, divalent amino group having 1 to 20 carbon atoms, divalent amide group having 1 to 20 carbon atoms, divalent imide group having 1 to 20 carbon atoms , A divalent sulfide group having 1 to 20 carbon atoms, and a divalent alkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms.

本発明の芳香族重合体は例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で得られる分子量が、1,000以上、2,000以上、3,000以上、4,000以上、又は5,000以上でよい。また、本発明の芳香族重合体は例えば、GPCによりポリスチレン換算で得られる分子量が、500,000以下、100,000以下、100,000以下、50,000以下、30,000以下でよい。   For example, the aromatic polymer of the present invention has a molecular weight obtained by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene of 1,000 or more, 2,000 or more, 3,000 or more, 4,000 or more, or 5,000. That's all. In addition, for example, the aromatic polymer of the present invention may have a molecular weight obtained by GPC in terms of polystyrene of 500,000 or less, 100,000 or less, 100,000 or less, 50,000 or less, or 30,000 or less.

(合成方法)
本発明の芳香族重合体を合成する方法は、下記の工程を含む:
(Synthesis method)
The method for synthesizing the aromatic polymer of the present invention includes the following steps:

(a)有機溶媒、及び下記式(II)で表される縮合多環芳香族化合物を含有する組成物を提供するステップ:   (A) Providing a composition containing an organic solvent and a condensed polycyclic aromatic compound represented by the following formula (II):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(X及びXは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつX及びXうちの少なくとも1つがハロゲン原子であり、
Bは、少なくとも1つのベンゼン環部分を有する縮合環であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい);
(X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of X 1 and X 2 is a halogen atom,
B is a fused ring having at least one benzene ring moiety;
Y is each independently selected from chalcogen, and A 1 to A 4 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 4. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms);

(b)X及びXうちの少なくとも1つのハロゲン原子を置換可能な部分を2以上有する結合化合物を、上記組成物に添加して、2以上の上記縮合多環芳香族化合物を互いに結合させるステップ。 (B) A binding compound having two or more moieties capable of substituting at least one halogen atom of X 1 and X 2 is added to the composition, and the two or more condensed polycyclic aromatic compounds are bonded to each other. Step.

工程(b)で用いられる結合化合物のハロゲン原子を置換可能な部分、すなわち芳香族ハロゲン化物のハロゲンを置換可能な部分としては、様々な部分が知られている。このような部分を用いる反応としては、溝呂木・ヘック反応、根岸カップリング、右田・小杉・スティルカップリング、薗頭カップリング、鈴木・宮浦カップリング、ブッフバルト・ハートウィッグ反応、熊田・玉尾・コリューカップリング等のカップリング反応が知られている。このカップリング反応を促進するために、加熱を行ってもよい。   Various portions are known as the portion capable of substituting the halogen atom of the binding compound used in the step (b), that is, the portion capable of substituting the halogen of the aromatic halide. Reactions using such moieties include: Mizorogi-Heck reaction, Negishi coupling, Ueda-Kosugi-Still coupling, Sonogashira coupling, Suzuki-Miyaura coupling, Buchwald-Heartwig reaction, Kumada-Tamao-Ko Coupling reactions such as Liu coupling are known. Heating may be performed to promote this coupling reaction.

それぞれのカップリング反応の概略は下記のとおりである(Arは芳香族部分、Xはハロゲン、Rは水素、アルキル基等):
(1)溝呂木・ヘック反応
Ar−X + HC=CHR (+ Pd触媒) → Ar−HC=CHR
(2)根岸カップリング
Ar−X + R−Zn−X (+ Pd触媒) → Ar−R
(3)右田・小杉・スティルカップリング
Ar−X + R−Sn−R’ (+ Pd触媒) → Ar−R
(4)薗頭カップリング
Ar−X + R−C≡C−H (+ Pd触媒) + 塩基 → Ar−C≡C−R
(5)鈴木・宮浦カップリング
Ar−X + R−B(OH) (+ Pd触媒) + 塩基 → Ar−R
(6)ブッフバルト・ハートウィッグ反応
Ar−X + R−NH (+ Pd触媒) + 塩基 → Ar−NHR
(7)熊田・玉尾・コリューカップリング
Ar−X + R−Mg−X (+ Ni触媒) → Ar−R
The outline of each coupling reaction is as follows (Ar is an aromatic moiety, X is a halogen, R is hydrogen, an alkyl group, etc.):
(1) Mizorogi-Heck reaction Ar-X + H 2 C = CHR (+ Pd catalyst) → Ar-HC = CHR
(2) Negishi coupling Ar-X + R-Zn-X (+ Pd catalyst) → Ar-R
(3) Ueda / Kosugi / Still coupling Ar-X + R-Sn-R ' 3 (+ Pd catalyst) → Ar-R
(4) Sonogashira coupling Ar-X + R-C≡C-H (+ Pd catalyst) + base → Ar-C≡C-R
(5) Suzuki-Miyaura coupling Ar-X + R-B (OH) 2 (+ Pd catalyst) + base → Ar-R
(6) Buchwald-Hartwig reaction Ar-X + R-NH 2 (+ Pd catalyst) + base → Ar-NHR
(7) Kumada, Tamao, Collie coupling Ar-X + R-Mg-X (+ Ni catalyst) → Ar-R

ここで用いることができる有機溶媒としては、式(II)で表される縮合多環芳香族化合物を溶解及び/又は分散させることができる任意の有機溶媒を挙げることができる。具体的には、この有機溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1、4−ジオキサン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン(すなわち1,3,5‐トリメチルベンゼン)等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;及びジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等の含ハロゲン溶媒を考慮することができる。   Examples of the organic solvent that can be used here include any organic solvent that can dissolve and / or disperse the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (II). Specifically, examples of the organic solvent include aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, and ethyl acetate; diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, and the like. Ether solvents; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene (ie 1,3,5-trimethylbenzene); aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; and dichloromethane, chloroform, dichloroethane, etc. Halogen-containing solvents can be considered.

式(II)で表される縮合多環芳香族化合物を含有する組成物への結合化合物の添加は、任意の方法で行うことができ、例えば結合化合物をそのまま添加すること、結合化合物を予め有機溶媒で希釈した上で添加すること等ができる。また、式(II)で表される化合物と結合化合物との反応を促進するために、加熱を行ってもよい。   The addition of the binding compound to the composition containing the condensed polycyclic aromatic compound represented by the formula (II) can be performed by any method. For example, the binding compound is added as it is, or the binding compound is organically added in advance. It can be added after diluting with a solvent. In addition, heating may be performed to promote the reaction between the compound represented by formula (II) and the binding compound.

上記式(II)の化合物は、例えば下記式(II−1)で表される:   The compound of the above formula (II) is represented by, for example, the following formula (II-1):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(X〜Xは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつX〜Xうちの少なくとも1つがハロゲン原子であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい)。
(X 1 to X 4 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of X 1 to X 4 is a halogen atom,
Y is each independently selected from chalcogens, and A 1 to A 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 8. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms).

上記式(II−1)の化合物では例えば、X及びXが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつX及びXうちの少なくとも1つが、ハロゲン原子であり;かつX及びXが、水素原子である。 In the compound of the above formula (II-1), for example, X 2 and X 3 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group and the like, and at least one of X 2 and X 3 is A halogen atom; and X 1 and X 4 are hydrogen atoms.

上記式(II)の化合物は特に、下記式(II−1−1)で表される:   The compound of the above formula (II) is particularly represented by the following formula (II-1-1):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

上記式(II)の化合物は、例えば下記式(II−2)で表される:   The compound of the above formula (II) is represented, for example, by the following formula (II-2):

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(X及びXは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつX及びXうちの少なくとも1つがハロゲン原子であり、
Dは、求ジエン型アルケンがベンゼン環に付加した炭素原子数2〜20の置換基であり、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基等からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい)。
(X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, etc., and at least one of X 1 and X 2 is a halogen atom,
D is a substituent having 2 to 20 carbon atoms added to the benzene ring by a diene-type alkene,
Y is each independently selected from chalcogens, and A 1 to A 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, and the like, and are adjacent to each other among A 1 to A 8. Two may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms).

ここで、式(II−2)の化合物では、例えば、X及びXがいずれもハロゲン原子である。 Here, in the compound of the formula (II-2), for example, both X 1 and X 2 are halogen atoms.

この式(II−2−1)の化合物は、特に、下記式(I−2−1)で表される化合物であってよい:   This compound of formula (II-2-1) may in particular be a compound of formula (I-2-1)

Figure 0005881363
Figure 0005881363

(Rについては上記記載のとおりである)。 (R r is as described above).

式(I)、特に式(I−1)又は(I−2)の化合物では、A、A、A及びAが、特にA〜Aが水素原子であってよい。また、式(I)、特に式(I−1)又は(I−2)の化合物では、Yが、硫黄原子であってよい。 In the compounds of formula (I), in particular of formula (I-1) or (I-2), A 1 , A 4 , A 5 and A 8 , in particular A 1 to A 8 , may be hydrogen atoms. In the compound of formula (I), particularly of formula (I-1) or (I-2), Y may be a sulfur atom.

(芳香族重合体含有溶液)
本発明の芳香族重合体含有溶液は、有機溶媒、及びこの有機溶媒に少なくとも部分的に溶解している本発明の芳香族重合体を含有している。
(Aromatic polymer-containing solution)
The aromatic polymer-containing solution of the present invention contains an organic solvent and the aromatic polymer of the present invention that is at least partially dissolved in the organic solvent.

この芳香族重合体含有溶液は、任意の濃度で本発明の芳香族重合体を含有することができ、例えば本発明の芳香族重合体を、0.01〜10質量%、0.05〜5質量%、0.1〜3質量%の濃度で含有することができる。   This aromatic polymer-containing solution can contain the aromatic polymer of the present invention at an arbitrary concentration. For example, the aromatic polymer of the present invention is 0.01 to 10% by mass, 0.05 to 5%. It can contain with the density | concentration of a mass% and 0.1-3 mass%.

ここで用いることができる有機溶媒としては、本発明の芳香族重合体を劣化させずかつ溶解することができる任意の有機溶媒を挙げることができる。具体的には、この有機溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1、4−ジオキサン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン(すなわち1,3,5‐トリメチルベンゼン)等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;及びジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等の含ハロゲン溶媒を考慮することができる。   Examples of the organic solvent that can be used here include any organic solvent that can dissolve and dissolve the aromatic polymer of the present invention. Specifically, examples of the organic solvent include aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, and ethyl acetate; diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, and the like. Ether solvents; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene (ie 1,3,5-trimethylbenzene); aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; and dichloromethane, chloroform, dichloroethane, etc. Halogen-containing solvents can be considered.

(有機半導体膜の製造方法)
有機半導体膜を製造する本発明の方法は、本発明の芳香族重合体含有溶液を基材に塗布するステップ、及び基材に塗布された上記溶液から有機溶媒を除去するステップを含む。
(Method for producing organic semiconductor film)
The method of the present invention for producing an organic semiconductor film includes the steps of applying the aromatic polymer-containing solution of the present invention to a substrate, and removing the organic solvent from the solution applied to the substrate.

溶液の基材への塗布は、任意の様式で行うことができ、例えばキャスト法、スピンコート法、プリント法等によって行うこと等ができる。また、溶液の基材への塗布は、単に溶液を基材に滴下して行うこともできる。   Application of the solution to the substrate can be performed in any manner, for example, by a casting method, a spin coating method, a printing method, or the like. Moreover, application | coating to the base material of a solution can also be performed only by dripping a solution on a base material.

溶液から有機溶媒の除去は、塗布ステップと同時に行われるようにしてもよい。   The removal of the organic solvent from the solution may be performed simultaneously with the coating step.

溶液から有機溶媒の除去は、加熱によって促進することもできる。この場合、本発明の芳香族重合体を実質的に分解させない任意の温度、例えば80℃以上、100℃以上、120℃以上、又は140℃以上であって、200℃以下、220℃以下、240℃以下、260℃以下の温度で加熱を行うことができる。このような加熱は例えば、溶液を塗布された基材を、加熱された電気ヒーター等の加熱された物体に直接に接触させること、加熱された炉等の加熱された領域に導入すること、赤外線、マイクロ波等の電磁波で照射すること等によって達成できる。   Removal of the organic solvent from the solution can also be facilitated by heating. In this case, any temperature that does not substantially decompose the aromatic polymer of the present invention, for example, 80 ° C. or higher, 100 ° C. or higher, 120 ° C. or higher, or 140 ° C. or higher, 200 ° C. or lower, 220 ° C. or lower, 240 Heating can be performed at a temperature of not higher than 260 ° C. and not higher than 260 ° C. Such heating includes, for example, bringing the substrate coated with the solution into direct contact with a heated object such as a heated electric heater, introducing it into a heated region such as a heated furnace, infrared It can be achieved by irradiation with electromagnetic waves such as microwaves.

なお、付加化合物を脱離させて有機半導体膜を構成することを意図している本発明の芳香族重合体、例えば例えば式(IV−2)の芳香族重合体では、有機溶媒を除去するのと併せて、Dで表される置換基を脱離させて除去することができる。この脱離反応は加熱によって促進することができる。   In the aromatic polymer of the present invention intended to form an organic semiconductor film by desorbing an addition compound, for example, an aromatic polymer of the formula (IV-2), for example, the organic solvent is removed. In addition, the substituent represented by D can be eliminated and removed. This elimination reaction can be accelerated by heating.

(有機半導体デバイスの製造方法)
有機半導体デバイスを製造する本発明の方法は、有機半導体膜を製造する本発明の方法によって有機半導体膜を製造するステップを含む。
(Method for manufacturing organic semiconductor device)
The method of the present invention for producing an organic semiconductor device includes the step of producing an organic semiconductor film by the method of the present invention for producing an organic semiconductor film.

またこの方法は随意に、有機半導体膜の上側又は下側に、電極層及び/又は誘電体層を形成するステップを更に含むことができる。   The method may optionally further comprise forming an electrode layer and / or a dielectric layer above or below the organic semiconductor film.

(有機半導体デバイス)
第1の本発明の有機半導体デバイスは、本発明の芳香族重合体を含有する有機半導体膜を有する。
(Organic semiconductor device)
The organic semiconductor device of 1st this invention has the organic-semiconductor film containing the aromatic polymer of this invention.

ここで、有機半導体膜が本発明の芳香族重合体を含有していることは、有機半導体膜が少なくとも検知可能な量で、本発明の芳香族重合体を含有していることを意味する。   Here, the fact that the organic semiconductor film contains the aromatic polymer of the present invention means that the organic semiconductor film contains the aromatic polymer of the present invention in at least a detectable amount.

したがって例えば、そのままの形で有機半導体膜を構成することを意図している本発明の芳香族重合体、例えば式(IV−1)の芳香族重合体では、この芳香族重合体が有機半導体の実質的な部分を構成しており、すなわち有機半導体膜が実質的に本発明の芳香族重合体から構成されている。   Thus, for example, in the aromatic polymer of the present invention intended to constitute the organic semiconductor film as it is, for example, the aromatic polymer of the formula (IV-1), this aromatic polymer is an organic semiconductor. The organic semiconductor film is substantially composed of the aromatic polymer of the present invention.

特に本発明の有機半導体デバイスは、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び有機半導体膜を有する薄膜トランジスタであって、ゲート絶縁膜によってソース電極及びドレイン電極とゲート電極とを絶縁し、且つゲート電極に印加される電圧によってソース電極からドレイン電極へと有機半導体を通って流れる電流を制御する薄膜トランジスタである。また特に本発明の有機半導体デバイスは、有機半導体膜を活性層として有する太陽電池である。なお、本発明に関して、「有機半導体デバイス」は、有機半導体膜を有するデバイスを意味しており、電極層、誘電体層等の他の層は、無機材料で作られていても、有機材料で作られていてもよい。   In particular, the organic semiconductor device of the present invention is a thin film transistor having a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, a gate insulating film, and an organic semiconductor film, wherein the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode are insulated by the gate insulating film, The thin film transistor controls the current flowing through the organic semiconductor from the source electrode to the drain electrode by a voltage applied to the gate electrode. In particular, the organic semiconductor device of the present invention is a solar cell having an organic semiconductor film as an active layer. In the context of the present invention, “organic semiconductor device” means a device having an organic semiconductor film, and other layers such as an electrode layer and a dielectric layer are made of an inorganic material or an organic material. It may be made.

以下の例において、目的化合物の構造は、必要に応じて、1H核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)、質量分析スペクトル(MS)、及び単結晶構造解析により決定した。   In the following examples, the structure of the target compound was determined by 1H nuclear magnetic resonance spectrum (1H-NMR spectrum), mass spectrometry spectrum (MS), and single crystal structure analysis as necessary.

使用した機器は以下のとおりである。
H−NMR: JEOL ECA−500 (500MHz)
MS: Bruker AutoflexIII (MALDI)
単結晶構造解析: Rigaku RAXIS RAPIDS
GPC:日本分析工業株式会社製のLC−9101 カラム:JAIGEL−6H、JAIGEL−5H
The equipment used is as follows.
1 H-NMR: JEOL ECA-500 (500 MHz)
MS: Bruker Autoflex III (MALDI)
Single crystal structure analysis: Rigaku RAXIS RAPIDS
GPC: LC-9101 manufactured by Japan Analytical Industrial Co., Ltd. Column: JAIGEL-6H, JAIGEL-5H

〈参考例1〉
特許文献2(特開2008−290963号公報(日本化薬株式会社、広島大学))に示される手法により、ジナフトチエノチオフェン(DNTT(Dinaphthothienothiophene))(下記構造式、MW=340.46)を合成した。
<Reference Example 1>
Dinaphthothienothiophene (DNTT (Dinaphthothenothiophene)) (the following structural formula, MW = 340.46) is obtained by the method shown in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-290963 (Nippon Kayaku Co., Ltd., Hiroshima University)). Synthesized.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

上記のDNTT1,000mg(2.93mmol)を含有するメシチレン(すなわち1,3,5トリメチルベンゼン)100mLに、臭素(Br、MW=159.8)2341mg(14.65mmol)を加え、反応温度を40℃に4時間保ち、その後、放冷して、臭素2置換ジナフトチエノチオフェン(Br2置換DNTT)(下記構造式、Mw=498.25、1431mg、2.87mmol、収率98.1%)を得た。尚、反応物は、クロロホルムにより精製した。 To 100 mL of mesitylene (ie, 1,3,5 trimethylbenzene) containing 1,000 mg (2.93 mmol) of the above DNTT, 2341 mg (14.65 mmol) of bromine (Br 2 MW = 159.8) was added, and the reaction temperature was increased. It was kept at 40 ° C. for 4 hours, and then allowed to cool to bromine disubstituted dinaphthothienothiophene (Br2 substituted DNTT) (the following structural formula, Mw = 498.25, 1431 mg, 2.87 mmol, yield 98.1%) Got. The reaction product was purified with chloroform.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

なお、Br2置換DNTTにおける臭素の置換位置は、参考例2におけるTIPS2置換DNTTの単結晶構造解析によるトリイソプロピルシリル(TIPS)基の位置により判定した。   In addition, the substitution position of bromine in Br2-substituted DNTT was determined by the position of triisopropylsilyl (TIPS) group by single crystal structure analysis of TIPS2-substituted DNTT in Reference Example 2.

得られたBr2置換DNTTについてのH−NMR及びMS結果を下記に示す。 1 H-NMR and MS results for the obtained Br2-substituted DNTT are shown below.

H−NMR(500MHz,CDCl3,50℃): δ8.47(d,J=8.3Hz,2H),8.44(s,2H),7.97(d,J=8.3Hz,2H),7.66(t,J=8.3Hz,2H),7.59(t,J=8.3Hz,2H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3, 50 ° C.): δ 8.47 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 8.44 (s, 2H), 7.97 (d, J = 8.3 Hz, 2H) ), 7.66 (t, J = 8.3 Hz, 2H), 7.59 (t, J = 8.3 Hz, 2H)

MS(m/z): 497.513(ポジティブイオン観測)(ExactMass:495.86)   MS (m / z): 497.513 (positive ion observation) (ExactMass: 495.86)

〈参考例2〉
参考例1により合成したBr2置換DNTTに対して、薗頭カップリング法により、トリイソプロピルシリル(TIPS)基の導入を行った。
<Reference Example 2>
A triisopropylsilyl (TIPS) group was introduced into the Br2 substituted DNTT synthesized in Reference Example 1 by the Sonogashira coupling method.

具体的には、Br2置換DNTT(Mw=498.25)500mg(1.0mmol)に対して、Pd(PPhCl(Mw=701.90)191.3mg、CuI(Mw=190.45)134.1mg、ジイソプロピルアミン(Mw=101.20)0.706mL、CsCO(Mw=325.82)791.6mg、トリイソプロピルシリルアセチレン(Mw=182.38)1.698mLを加え、減圧脱気と窒素置換を3回行った後、N,N−ジメチルホルムアミド(N,N−DMF)35mLを導入し、減圧脱気と窒素置換を再度3回行い、120℃で20時間にわったって攪拌して反応を行わせた。 Specifically, 191.3 mg of Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 (Mw = 701.90) and CuI (Mw = 190.25) with respect to 500 mg (1.0 mmol) of Br 2 -substituted DNTT (Mw = 498.25). 45) 134.1 mg, diisopropylamine (Mw = 101.20) 0.706 mL, CsCO 3 (Mw = 325.82) 791.6 mg, triisopropylsilylacetylene (Mw = 182.38) 1.698 mL were added, and the pressure was reduced. After degassing and nitrogen replacement 3 times, 35 mL of N, N-dimethylformamide (N, N-DMF) was introduced, vacuum degassing and nitrogen replacement were again performed 3 times at 120 ° C. for 20 hours. The reaction was carried out with stirring.

これにより、トリイソプロピルシリルアセチレン2置換ジナフトチエノチオフェン(TIPS2置換DNTT、下記構造式)(Mw=701.19)479.1mg(68.3mmol、収率68.0%)を得た。得られたTIPS2置換DNTTのクロロホルムへの溶解度は、0.2wt%であった。なお、原料として用いられたDNTTは、クロロホルムに対しては実質的に溶解しなかった。   As a result, 479.1 mg (68.3 mmol, yield 68.0%) of triisopropylsilylacetylene 2-substituted dinaphthothienothiophene (TIPS2-substituted DNTT, the following structural formula) (Mw = 701.19) was obtained. The solubility of the obtained TIPS2-substituted DNTT in chloroform was 0.2 wt%. DNTT used as a raw material did not substantially dissolve in chloroform.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

得られたTIPS2置換DNTTについてのH−NMR及びMS結果を下記に示す。 1 H-NMR and MS results for the obtained TIPS2-substituted DNTT are shown below.

H−NMR(500MHz,CDCl): δ8.61(d,J=8.0Hz,2H),8.41(s,2H),7.97(d,J=8.0Hz,2H),7.63(dd,J=8.0Hz,8.0Hz2H), 7.57(dd,J=8.0Hz,8.0Hz,2H),1.40〜1.47(m,6H),1.34(d,J=6.9Hz,36H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 8.61 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.41 (s, 2H), 7.97 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.63 (dd, J = 8.0 Hz, 8.0 Hz 2H), 7.57 (dd, J = 8.0 Hz, 8.0 Hz, 2H), 1.40 to 1.47 (m, 6H), 1 .34 (d, J = 6.9 Hz, 36H)

MS(m/z): 700.3(ExactMass:700.30)   MS (m / z): 700.3 (ExactMass: 700.30)

得られたTIPS2置換DNTTについての単結晶構造解析結果を下記に示す。   The single crystal structure analysis results for the obtained TIPS2-substituted DNTT are shown below.

a=8.2044(5)Å
b=8.4591(6)Å
c=14.488(1)Å
α=88.475(4)°
β=89.336(3)°
γ=89.555(4)°
V=1005.1(1)Å
a = 8.2044 (5) Å
b = 8.4591 (6) Å
c = 14.488 (1) Å
α = 88.475 (4) °
β = 89.336 (3) °
γ = 89.555 (4) °
V = 1005.1 (1) 3 3

また、このTIPS2置換DNTT体についての単結晶構造解析に基づく分子構造ORTEP(Oak Ridge Thermal Ellipsoid Plot)図及び結晶パッキング(ステレオ)図を、それぞれ図1及び2に示す。   In addition, a molecular structure ORTEP (Oak Ridge Thermal Ellipsoid Plot) diagram and a crystal packing (stereo) diagram based on the single crystal structure analysis of this TIPS2-substituted DNTT body are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

〈参考例3〉
参考例2で得られたTIPS2置換DNTT(Mw=701.19)を、0.2wt%の濃度でクロロホルムに溶解させ、半導体素子作製用溶液を調整した。
<Reference Example 3>
The TIPS2-substituted DNTT (Mw = 701.19) obtained in Reference Example 2 was dissolved in chloroform at a concentration of 0.2 wt% to prepare a semiconductor element manufacturing solution.

次に、300nmのSiO酸化膜付nドープシリコンウェハー(面抵抗1−10Ω・cm)に対して、UV−オゾン処理20分(アイUV−オゾン洗浄装置OC−250615−D+A、アイグラフィックス株式会社)を行った。また、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン((HMDS)1,1,1,3,3,3−hexamethyldisilazane)10mmol/トルエン溶液を調整して、この溶液中に、UVオゾン処理を行ったシリコン基板を24時間にわたって浸漬させて、シリコン基板の疎水化処理を行った。その後、真空蒸着法(サンユー電子、抵抗加熱方式蒸着装置:SVC−700TM/700−2)によって、チャネル幅50μm及びチャネル長1.5mmのソース/ドレイン金電極を作製した。 Next, UV-ozone treatment for 20 minutes (eye UV-ozone cleaning apparatus OC-250615-D + A, iGraphics) on 300 nm n-doped silicon wafer with SiO 2 oxide film (surface resistance 1 −10 Ω · cm) Ltd.). Further, a 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane ((HMDS) 1,1,1,3,3,3-hexylmethyldisilazane) 10 mmol / toluene solution was prepared, The silicon substrate that had been subjected to UV ozone treatment was immersed for 24 hours to hydrophobize the silicon substrate. Thereafter, a source / drain gold electrode having a channel width of 50 μm and a channel length of 1.5 mm was produced by vacuum deposition (Sanyu Electronics, resistance heating deposition apparatus: SVC-700TM / 700-2).

シリコン基板を40℃に加熱しながら、チャネル部分に、半導体素子作成用溶液を滴下して溶媒を揮発させ、TIPS2置換DNTTからなる薄層を形成した。このようにして作製した素子を、真空下において70℃で1時間にわたって加熱処理することにより、クロロホルム溶媒を乾燥除去して、有機半導体素子を作製した。   While heating the silicon substrate to 40 ° C., a solution for forming a semiconductor element was dropped on the channel portion to evaporate the solvent, thereby forming a thin layer made of TIPS2-substituted DNTT. The device thus fabricated was heat-treated at 70 ° C. for 1 hour under vacuum to remove the chloroform solvent by drying, thereby fabricating an organic semiconductor device.

得られた有機半導体素子の有機半導体特性の測定を行ったところ、p型半導体を示した。また、この有機半導体素子は、キャリア移動度が1×10−3cm/Vsであり、オン/オフ比が10であり、かつ閾値電圧が−26Vであった。この有機半導体素子についてのFET特性の伝達特性を、図3に示す。ここで、図3では、ドレイン電圧(V)が−80Vのときの、ドレイン電流(I(A)又はI 1/2(A1/2))(縦軸)とゲート電圧(V(V))(横軸)との関係を示している。 When the organic semiconductor characteristics of the obtained organic semiconductor element were measured, a p-type semiconductor was shown. Further, this organic semiconductor element had a carrier mobility of 1 × 10 −3 cm 2 / Vs, an on / off ratio of 10 5 , and a threshold voltage of −26V. FIG. 3 shows the transfer characteristics of FET characteristics for this organic semiconductor element. Here, in FIG. 3, when the drain voltage (V D ) is −80 V, the drain current (I D (A) or I D 1/2 (A 1/2 )) (vertical axis) and the gate voltage (V G (V)) (horizontal axis).

〈参考例4〉
参考例1と同様にして、ジナフトチエノチオフェン(DNTT(Dinaphthothienothiophene))(MW=340.46)を合成した。
<Reference Example 4>
In the same manner as in Reference Example 1, dinaphthothienothiophene (DNTT (Dinaphthothienothiophene)) (MW = 340.46) was synthesized.

上記のDNTT5,000mg(14.65mmol)を含有するメシチレン(すなわち1,3,5トリメチルベンゼン)500mLに、N−フェニルマレイミド(MW=173.17)12.68g(73.25mmol)を加え、反応温度を160℃に4時間保ち、その後、放冷し、分取精製して、DNTTにN−フェニルマレイミドが1つ付加したジナフトチエノチオフェン−N−フェニルマレイミド1付加体(DNTT−PMI1付加体、立体異性体であるEndo体及びExo体の混合物)(下記構造式、Mw=513.63)、376mg(0.73mmol、収率4.9%)を得た。尚、反応物は、HPLCにより立体異性体を分取し、Endo体132mg、及びExo体151mgを得た。   12.68 g (73.25 mmol) of N-phenylmaleimide (MW = 173.17) was added to 500 mL of mesitylene (ie, 1,3,5 trimethylbenzene) containing 5,000 mg (14.65 mmol) of the above DNTT, and the reaction The temperature was maintained at 160 ° C. for 4 hours, and then allowed to cool, purified by preparative purification, and dinaphthothienothiophene-N-phenylmaleimide 1 adduct (DNTT-PMI1 adduct) in which one N-phenylmaleimide was added to DNTT. , A mixture of stereoisomeric Endo and Exo isomers) (the following structural formula, Mw = 513.63), and 376 mg (0.73 mmol, yield 4.9%) were obtained. In addition, the reaction product fractionated the stereoisomer by HPLC, and obtained 132 mg of Endo forms and 151 mg of Exo forms.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

Figure 0005881363
Figure 0005881363

上記のDNTT−PMI1付加体(Exo体)151mg(0.29mmol)を含有するメシチレン50mLに、臭素(Br、MW=159.8)235mg(1.47mmol)を加え、反応温度を40℃に1時間保ち、その後、放冷して、臭素2置換ジナフトチエノチオフェン−N−フェニルマレイミド1付加体(Br2置換DNTT−PMI1付加体)(下記構造式、Mw=673.44)186mg(0.276mmol、収率95.2%)を得た。 To 50 mL of mesitylene containing 151 mg (0.29 mmol) of DNTT-PMI1 adduct (Exo isomer), 235 mg (1.47 mmol) of bromine (Br 2 , MW = 159.8) was added, and the reaction temperature was brought to 40 ° C. It was kept for 1 hour, and then allowed to cool to 186 mg of bromine 2-substituted dinaphthothienothiophene-N-phenylmaleimide 1-adduct (Br2-substituted DNTT-PMI1 adduct) (the following structural formula, Mw = 673.44). 276 mmol, yield 95.2%).

Figure 0005881363
Figure 0005881363

得られたBr2置換DNTT−1PMI付加体についてのH−NMR及びMS結果を下記に示す。 1 H-NMR and MS results for the obtained Br2-substituted DNTT-1PMI adduct are shown below.

H−NMR(500MHz,CDCl): δ8.39(d,J=7.7Hz,1H),8.29(d,J=7.7Hz,1H),7.67(dd,J=7.7Hz,1H),7.64(dd,J=7.7Hz,1H),7.41〜7.44(m,2H),7.31〜7.32(m,3H),7.27〜7.29(m,2H),6.52〜6.54(m,2H),5.25(d,J=3.2Hz,1H),5.23(d,J=3.2Hz,1H),3.59(dd,J=3.2Hz,8.3Hz,1H),3.55(dd,J=3.2Hz,8.3Hz,1H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 8.39 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 8.29 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.67 (dd, J = 7 .7 Hz, 1H), 7.64 (dd, J = 7.7 Hz, 1H), 7.41-7.44 (m, 2H), 7.31-7.32 (m, 3H), 7.27 ˜7.29 (m, 2H), 6.52 to 6.54 (m, 2H), 5.25 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 5.23 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 3.59 (dd, J = 3.2 Hz, 8.3 Hz, 1H), 3.55 (dd, J = 3.2 Hz, 8.3 Hz, 1H)

MS(m/z): 497.513(ExactMass:670.92)   MS (m / z): 497.513 (ExactMass: 670.92)

なお、MSでは、Br2置換DNTT−PMI1付加体からN−フェニルマレイミドが脱離したBr2置換DNTT(ExactMass:497.86)が観測されたことが推定される。   In MS, it is presumed that Br2-substituted DNTT (ExactMass: 497.86) in which N-phenylmaleimide was eliminated from the Br2-substituted DNTT-PMI1 adduct was estimated.

〈参考例5〉
参考例4により合成したBr2置換DNTT−PMI1付加体に対して、薗頭カップリング法により、トリイソプロピルシリル(TIPS)基の導入を行った。
<Reference Example 5>
A triisopropylsilyl (TIPS) group was introduced into the Br2-substituted DNTT-PMI1 adduct synthesized in Reference Example 4 by the Sonogashira coupling method.

具体的には、Br2置換DNTT−PMI1付加体(Mw=673.44)100mg(0.148mmol)に対して、Pd(PPhCl(Mw=701.90)28.1mg、CuI(Mw=190.45)20.0mg、ジイソプロピルアミン(Mw=101.20)0.11mL、トリイソプロピルシリルアセチレン(Mw=182.38)0.1mLを加え、減圧脱気と窒素置換を3回行った後、N,N−ジメチルホルムアミド(N,N−DMF)7mLを導入し、減圧脱気と窒素置換を再度3回行い、120℃で20時間にわったって攪拌して反応を行わせた。 Specifically, Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 (Mw = 701.90) 28.1 mg, CuI (Br2 substituted DNTT-PMI1 adduct (Mw = 673.44) 100 mg (0.148 mmol)) Mw = 190.45) 20.0 mg, diisopropylamine (Mw = 101.20) 0.11 mL, triisopropylsilylacetylene (Mw = 182.38) 0.1 mL were added, and vacuum degassing and nitrogen substitution were performed three times. After that, 7 mL of N, N-dimethylformamide (N, N-DMF) was introduced, vacuum degassing and nitrogen substitution were again performed three times, and the reaction was performed by stirring at 120 ° C. for 20 hours.

これにより、トリイソプロピルシリルアセチレン2置換ジナフトチエノチオフェン−フェニルマレイミド1付加体(exo体)(TIPS2置換DNTT−PMI1付加体(exo体))(下記構造式、Mw=876.37)74.9mg(85.4mmol、収率57.7%)を得た。   Thereby, triisopropylsilylacetylene 2 substituted dinaphthothienothiophene-phenylmaleimide 1 adduct (exo form) (TIPS2 substituted DNTT-PMI1 adduct (exo form)) (the following structural formula, Mw = 876.37) 74.9 mg (85.4 mmol, yield 57.7%) was obtained.

Figure 0005881363
Figure 0005881363

得られたTIPS2置換DNTT−PMI1付加体(exo体)についてのH−NMR及びMS結果を下記に示す。 1 H-NMR and MS results for the obtained TIPS2-substituted DNTT-PMI1 adduct (exo form) are shown below.

H−NMR(500MHz,CDCl): δ8.52〜8.54(m,1H),8.43〜8.45(m,1H),7.60〜7.64(m,2H),7.43〜7.46(m,2H),7.31〜7.33(m,3H),7.25〜7.29(m,2H),6.52〜6.54(m,2H),5.29(d,J=3.4Hz,1H),5.21(d,J=3.4Hz,1H),3.62(dd,J=3.4Hz,8.3Hz,1H),3.56(dd,J=3.4Hz,8.3Hz,1H),1.36〜1.43(m,6H),1.31(d,J=2.9Hz,12H),1.30(d,J=4.0Hz,24H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 8.52 to 8.54 (m, 1H), 8.43 to 8.45 (m, 1H), 7.60 to 7.64 (m, 2H), 7.43 to 7.46 (m, 2H), 7.31 to 7.33 (m, 3H), 7.25 to 7.29 (m, 2H), 6.52 to 6.54 (m, 2H) ), 5.29 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 5.21 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 3.62 (dd, J = 3.4 Hz, 8.3 Hz, 1H) 3.56 (dd, J = 3.4 Hz, 8.3 Hz, 1H), 1.36 to 1.43 (m, 6H), 1.31 (d, J = 2.9 Hz, 12H), 1. 30 (d, J = 4.0Hz, 24H)

MS(m/z): 873.078(Exact Mass:875.37)   MS (m / z): 873.078 (Exact Mass: 875.37)

〈実施例1〉
参考例1により合成したBr2置換DNTTに対して、薗頭カップリング法により、1,6−ヘプタジインを反応させ、DNTTのポリマー化を行った。
<Example 1>
The Br2-substituted DNTT synthesized in Reference Example 1 was reacted with 1,6-heptadiyne by Sonogashira coupling method to polymerize DNTT.

具体的には、Br2置換DNTT(Mw=498.25)200mg(0.41mmol)に対して、Pd(PPhCl(Mw=701.90)110mg(0.15mmol)、CuI(Mw=190.45)60mg(0.31mmol)、CsCO(Mw=325.8)170mg(0.53mmol)を添加して、減圧脱気と窒素置換を5回行った。次に、ジイソプロピルアミン(Mw=101.2,d=0.72g/cm)0.14ml(1.00mmol)、ジメチルホルムアミド14ml、1,6−ヘプタジイン(Mw=92.14,d=0.81g/cm)0.20ml(1.70mmol)を添加し、減圧脱気と窒素置換を再度5回行い、120℃で12時間にわたり攪拌して反応を行わせた。 Specifically, Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 (Mw = 701.90) 110 mg (0.15 mmol), CuI (Mw) with respect to Br2 substituted DNTT (Mw = 498.25) 200 mg (0.41 mmol) = 190.45) 60 mg (0.31 mmol) and Cs 2 CO 3 (Mw = 325.8) 170 mg (0.53 mmol) were added, and vacuum degassing and nitrogen substitution were performed 5 times. Next, 0.14 ml (1.00 mmol) of diisopropylamine (Mw = 101.2, d = 0.72 g / cm 3 ), 14 ml of dimethylformamide, 1,6-heptadiine (Mw = 92.14, d = 0. 81 g / cm 3 ) 0.20 ml (1.70 mmol) was added, vacuum degassing and nitrogen substitution were again performed 5 times, and the reaction was performed by stirring at 120 ° C. for 12 hours.

これにより、1,6−ヘプタジイン結合ジナフトチエノチオフェン重合体(下記構造式)を得た。ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の分子量は、5,000以上(ポリスチレン換算)であった。得られた重合体のクロロホルムへの溶解度は、0.1wt%以上であった。なお、原料として用いられたDNTTは、クロロホルムに対しては実質的に溶解しなかった。   As a result, a 1,6-heptadiyne-linked dinaphthothienothiophene polymer (the following structural formula) was obtained. The molecular weight of polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) was 5,000 or more (polystyrene conversion). The solubility of the obtained polymer in chloroform was 0.1 wt% or more. DNTT used as a raw material did not substantially dissolve in chloroform.

Figure 0005881363
1,6−ヘプタジイン結合ジナフトチエノチオフェン重合体(R=C
Figure 0005881363
1,6-heptadiyne-linked dinaphthothienothiophene polymer (R = C 3 H 6 )

〈実施例2〉
参考例1により合成したBr2置換DNTTに対して、薗頭カップリング法により、1,9−デカジインと反応させ、DNTTのポリマー化を行った。
<Example 2>
The Br2 substituted DNTT synthesized in Reference Example 1 was reacted with 1,9-decadiyne by Sonogashira coupling method to polymerize DNTT.

具体的には、Br2置換DNTT(Mw=498.25)200mg(0.41mmol)に対して、Pd(PPhCl(Mw=701.90)100mg(0.14mmol)、CuI(Mw=190.45)60mg(0.31mmol)、CsCO(Mw=325.8)170mg(0.53mmol)を添加して、減圧脱気と窒素置換を5回行った。次に、ジイソプロピルアミン(Mw=101.2,d=0.72g/cm)0.14ml(1.00mmol)、ジメチルホルムアミド14ml、1,9−デカジイン(Mw=134.22,d=0.82g/cm)0.28ml(1.70mmol)を添加し、減圧脱気と窒素置換を再度5回行い、120℃で12時間にわたり攪拌して反応を行った。 Specifically, for 200 mg (0.41 mmol) of Br2 substituted DNTT (Mw = 498.25), 100 mg (0.14 mmol) of Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 (Mw = 701.90), CuI (Mw = 190.45) 60 mg (0.31 mmol) and Cs 2 CO 3 (Mw = 325.8) 170 mg (0.53 mmol) were added, and vacuum degassing and nitrogen substitution were performed 5 times. Next, 0.14 ml (1.00 mmol) of diisopropylamine (Mw = 101.2, d = 0.72 g / cm 3 ), 14 ml of dimethylformamide, 1,9-decadiine (Mw = 134.22, d = 0. 82 g / cm 3 ) 0.28 ml (1.70 mmol) was added, vacuum degassing and nitrogen replacement were again performed 5 times, and the reaction was performed by stirring at 120 ° C. for 12 hours.

これにより、1,9−デカジイン結合ジナフトチエノチオフェン重合体(下記構造式)を得た。ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の分子量は、5,000以上(ポリスチレン換算)であった。得られた重合体のクロロホルムへの溶解度は、0.1wt%以上であった。   As a result, a 1,9-decadiyne-linked dinaphthothienothiophene polymer (the following structural formula) was obtained. The molecular weight of polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) was 5,000 or more (polystyrene conversion). The solubility of the obtained polymer in chloroform was 0.1 wt% or more.

Figure 0005881363
1,6−ヘプタジイン結合ジナフトチエノチオフェン重合体(R=C1014
Figure 0005881363
1,6-heptadiyne-linked dinaphthothienothiophene polymer (R = C 10 H 14 )

Claims (10)

下記式(V−1)の繰り返し単位を有し、かつゲル浸透クロマトグラフィーによりポリスチレン換算で得られる分子量が、1,000以上である、芳香族重合体:
Figure 0005881363
(G及びGは、それぞれ独立に、結合、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、炭素原子数1〜20のスルフィド基、及び炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基からなる群より選択され、
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、炭素原子数1〜20のスルフィド基、及び炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよく、かつ
、二価の基)。
Have a repeating unit represented by the following formula (V-1), and the molecular weight obtained in terms of polystyrene by gel permeation chromatography, of 1,000 or more, Fang aromatic polymer:
Figure 0005881363
(G 1 and G 4 are each independently a bond, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a ketone group having 2 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 20 carbon atoms, an amide group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 carbon atom Selected from the group consisting of ˜20 imide groups, C 1-20 sulfide groups, and C 1-40 alkylsilylalkynyl groups,
Each Y is independently selected from chalcogen,
A 1 to A 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or the number of carbon atoms. A substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a ketone group having 2 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 20 carbon atoms, an amide group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms Selected from the group consisting of an imide group, a sulfide group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms, and two adjacent ones of A 1 to A 8 are bonded to each other A substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms may be formed, and Q Q is a divalent group).
分子量が、3,000以上である、請求項1に記載の重合体。 The polymer according to claim 1 , which has a molecular weight of 3,000 or more . (a)有機溶媒、及び下記式(II−1)で表される縮合多環芳香族化合物を含有する組成物を提供するステップ:
Figure 0005881363
(X及び は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、炭素原子数1〜20のスルフィド基、及び炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基からなる群より選択され
及びX がハロゲン原子であり
Yはそれぞれ独立に、カルコゲンから選択され、かつ
〜Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数2〜20のアルキニル基、炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基、炭素原子数2〜10のケトン基、炭素原子数1〜20のアミノ基、炭素原子数1〜20のアミド基、炭素原子数1〜20のイミド基、炭素原子数1〜20のスルフィド基、及び炭素原子数1〜40のアルキルシリルアルキニル基からなる群より選択され、かつA〜Aのうちの隣接する2つが、互いに結合して炭素原子数4〜20の置換又は非置換の芳香族基を形成していてもよい);
(b) 及びX のハロゲン原子を置換可能な部分を2以上有する結合化合物を、前記組成物に添加して、2以上の前記縮合多環芳香族化合物を互いに結合させるステップ、
を含む、請求項1又は2に記載の芳香族重合体の合成方法。
(A) A step of providing a composition containing an organic solvent and a condensed polycyclic aromatic compound represented by the following formula (II-1) :
Figure 0005881363
(X 1 and X 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a carbon atom. A substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a ketone group having 2 to 10 carbon atoms, an amino group having 1 to 20 carbon atoms, an amide group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms Selected from the group consisting of an imide group, a sulfide group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilylalkynyl group having 1 to 40 carbon atoms ,
X 2 and X 3 are halogen atoms ,
Y is independently selected from chalcogen, and A 1 to A 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, carbon C2-C20 alkynyl group, C4-C20 substituted or unsubstituted aromatic group, C2-C10 ketone group, C1-C20 amino group, C1-C1 Selected from the group consisting of 20 amide groups, imide groups having 1 to 20 carbon atoms, sulfide groups having 1 to 20 carbon atoms, and alkylsilylalkynyl groups having 1 to 40 carbon atoms, and A 1 to A 4 Two adjacent ones may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aromatic group having 4 to 20 carbon atoms);
(B) adding a bonding compound having two or more moieties capable of substituting the halogen atoms of X 2 and X 3 to the composition to bond the two or more condensed polycyclic aromatic compounds to each other;
The method for synthesizing an aromatic polymer according to claim 1 , comprising:
工程(b)の反応を、溝呂木・ヘック反応、根岸カップリング、右田・小杉・スティルカップリング、薗頭カップリング、鈴木・宮浦カップリング、ブッフバルト・ハートウィッグ反応、熊田・玉尾・コリューカップリングからなる群より選択されるカップリング反応によって達成する、請求項3に記載の方法。 The reaction in step (b) is the Mizorogi / Heck reaction, Negishi coupling, Ueda / Kosugi / Still coupling, Soto coupling, Suzuki / Miyaura coupling, Buchwald / Heartwig reaction, Kumada / Tamao / Colle cup 4. The method of claim 3 , wherein the method is accomplished by a coupling reaction selected from the group consisting of rings. 及びXが、水素原子である、請求項3又は4に記載の方法。 The method according to claim 3 or 4 , wherein X 1 and X 4 are hydrogen atoms. 前記縮合多環芳香族化合物が、下記式(II−1−1)で表される、請求項5に記載の方法:
Figure 0005881363
The method according to claim 5 , wherein the condensed polycyclic aromatic compound is represented by the following formula (II-1-1):
Figure 0005881363
有機溶媒、及び前記有機溶媒に少なくとも部分的に溶解している請求項1又は2に記載の芳香族重合体を含有する、芳香族重合体含有溶液。 An aromatic polymer-containing solution containing an organic solvent and the aromatic polymer according to claim 1 or 2 which is at least partially dissolved in the organic solvent. 請求項7に記載の溶液を基材に塗布するステップ、
基材に塗布された前記溶液から前記有機溶媒を除去するステップ、
を含む、有機半導体膜の製造方法。
Applying the solution of claim 7 to a substrate;
Removing the organic solvent from the solution applied to a substrate;
A method for producing an organic semiconductor film, comprising:
請求項8に記載の方法によって有機半導体膜を製造するステップを含む、有機半導体デバイスの製造方法。 The manufacturing method of an organic-semiconductor device including the step which manufactures an organic-semiconductor film by the method of Claim 8 . 請求項1又は2に記載の重合体を含有する有機半導体膜を有する、有機半導体デバイス。 The organic-semiconductor device which has an organic-semiconductor film containing the polymer of Claim 1 or 2 .
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