稠合多環(huán)芳香族化合物、芳香族聚合物及芳香族化合物的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能作為具有較大的溶解度的稠合多環(huán)芳香族化合物的合成中使用的前體使用的稠合多環(huán)芳香族化合物、以及這種新型的稠合多環(huán)芳香族化合物的合成及使用方法。該稠合多環(huán)芳香族化合物以下式(II)表示：，X1和X2分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、烷基等，且X1和X2中的至少一個是鹵素原子，B是具有至少一個苯環(huán)部分的稠環(huán)，Y分別獨立地選自硫?qū)僭兀褹1～A4分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、烷基等，且相鄰的兩個可以相互鍵合形成芳香族基團(tuán)。
【專利說明】稠合多環(huán)芳香族化合物、芳香族聚合物及芳香族化合物的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]《本發(fā)明的第一及第二點》
[0002]本發(fā)明的第一及第二點涉及一種新型的稠合多環(huán)芳香族化合物。此外，本發(fā)明的第一及第二點涉及這種新型的稠合多環(huán)芳香族化合物的合成及使用方法。
[0003]《本發(fā)明的第三點》
[0004]本發(fā)明的第三點涉及一種新型的芳香族聚合物。此外，本發(fā)明涉及這種新型的芳香族聚合物的合成及使用方法。
[0005]《本發(fā)明的第四及第五點》
[0006]本發(fā)明的第四及第五點涉及芳香族化合物的合成方法。詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及下式表示的[I]苯并噻吩并[3，2-b][l]苯并噻吩(以下記作“DNTT”或“二萘并噻吩并噻吩”)或其衍生物的合成中使用的中間體芳香族化合物及其合成方法、以及包括該合成方法的DNTT或其衍生物的合成方法。
[0007][化I]
[0008]
【權(quán)利要求】
1.下式(I)表示的稠合多環(huán)芳香族化合物: [化I]
2.權(quán)利要求1所述的化合物，其以下式(1-1)表示: [化2]

3.權(quán)利要求2所述的化合物，其中， Q2和Q3分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、碳原子數(shù)I~20的烷基、碳原子數(shù)2~20的烯基、碳原子數(shù)2~20的炔基、碳原子數(shù)4~20的取代或非取代的芳香族基團(tuán)、碳原子數(shù)2~10的酮基、碳原子數(shù)I~20的氨基、碳原子數(shù)I~20的酰胺基、碳原子數(shù)I~20的酰亞胺基、碳原子數(shù)I~20的硫醚基和碳原子數(shù)I~40的烷基甲硅烷基炔基，且Q2和Q3中的至少一個是氫原子和鹵素原子以外的基團(tuán)； Q1和Q4是氫原子。
4.權(quán)利要求2所述的化合物，其以下式(1-1-1)表示: [化3]
5.權(quán)利要求1~3中任一項所述的化合物，其中，Q1~Q4中的至少一個選自下式表示的取代或非取代的芳香族基團(tuán): [化4]
6.權(quán)利要求5所述的化合物，其以下式(1-1-2)表示: [化5]
7.權(quán)利要求1所述的化合物，其以下式(1-2)表示: [化6]
8.權(quán)利要求7所述的化合物，其中，Q1和Q2分別獨立地選自碳原子數(shù)I~20的烷基、碳原子數(shù)2~20的烯基、碳原子數(shù)2~20的炔基、碳原子數(shù)4~20的取代或非取代的芳香族基團(tuán)、碳原子數(shù)2~10的酮基、碳原子數(shù)I~20的氨基、碳原子數(shù)I~20的酰胺基、碳原子數(shù)I~20的酰亞胺基、碳原子數(shù)I~20的硫醚基和碳原子數(shù)I~40的烷基甲硅烷基炔基。
9.權(quán)利要求7所述的化合物，其以下式(1-2-1)表示:
10.含有稠合多環(huán)芳香族化合物的溶液，其含有有機(jī)溶劑以及至少部分溶解于所述有機(jī)溶劑的權(quán)利要求1~9中任一項所述的化合物。
11.有機(jī)半導(dǎo)體膜的制造方法，其包括: 將權(quán)利要求10所述的溶液涂布于基材的步驟；從涂布于基材的所述溶液中除去所述有機(jī)溶劑的步驟。
12.有機(jī)半導(dǎo)體器件的制造方法，其包括通過權(quán)利要求11所述的方法來制造有機(jī)半導(dǎo)體膜的步驟。
13.有機(jī)半導(dǎo)體器件，其具有含有權(quán)利要求1~9中任一項所述的化合物的有機(jī)半導(dǎo)體膜。
14.下式(II)表示的稠合多環(huán)芳香族化合物: [化8]
15.權(quán)利要求14所述的化合物，其以下式(I1-1)表示: [化9]
16.權(quán)利要求15所述的化合物，其中， X2和X3分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、碳原子數(shù)I~20的烷基、碳原子數(shù)2~20的烯基、碳原子數(shù)2~20的炔基、碳原子數(shù)4~20的取代或非取代的芳香族基團(tuán)、碳原子數(shù)2~10的酮基、碳原子數(shù)I~20的氨基、碳原子數(shù)I~20的酰胺基、碳原子數(shù)I~20的酰亞胺基、碳原子數(shù)I~20的硫醚基和碳原子數(shù)I~40的烷基甲硅烷基炔基，且X2和X3中的至少一個是鹵素原子； X1和X4是氫原子。
17.權(quán)利要求15所述的化合物，其以下式(I1-1-1)表示:
[化 10]

18.權(quán)利要求15所述的化合物，其以下式(I1-1-2)表示:
[化 11]
19.權(quán)利要求14所述的化合物，其以下式(I1-2)表示: [化⑵

20.權(quán)利要求19所述的化合物，其中，X1和X2均為鹵素原子。
21.權(quán)利要求19所述的化合物，其以下式(I1-2-1)表示:[化 13]
22.權(quán)利要求14~21中任一項所述的稠合多環(huán)芳香族化合物的合成方法，其包括: (a)提供含有有機(jī)溶劑和下式(III)表示的稠合多環(huán)芳香族化合物的組合物的步驟:
[化 14]
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述式(III)的化合物以下式(II1-1)表示:
[化 15]

24.權(quán)利要求23所述的方法，其中，E1~E4均為氫原子。
25.權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述式(II1-1)的化合物以下式(II1-1-1)表示: [化 16]
26.權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述式(III)的化合物以下式(II1-2)表示:
[化 17]
27.權(quán)利要求26所述的方法，其中，E1和E3均為氫。
28.權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述式(II1-2)的化合物以下式(II1-2-1)表示:
[化 18]
29.下式(I)表示的稠合多環(huán)芳香族化合物的合成方法，其包括: (a)提供含有有機(jī)溶劑和權(quán)利要求14~21中任一項所述的化合物的組合物的步驟； (b)將X1~X4中的至少一個鹵素原子用選自碳原子數(shù)I~20的烷基、碳原子數(shù)2~20的烯基、碳原子數(shù)2~20的炔基、碳原子數(shù)4~20的取代或非取代的芳香族基團(tuán)、碳原子數(shù)2~10的酮基、碳原子數(shù)I~20的氨基、碳原子數(shù)I~20的酰胺基、碳原子數(shù)I~20的酰亞胺基和碳原子數(shù)I~20的硫醚基的取代基取代的步驟；
[化 19]
30.芳香族聚合物，其具有兩個以上的下式(IV)表示的稠合多環(huán)芳香族部分:
31.權(quán)利要求30所述的化合物，其中，所述稠合多環(huán)芳香族部分以下式(IV-1)表示: [化 21]
32.權(quán)利要求31所述的化合物，其中，G2和G3是鍵，且G1和G4是氫原子。
33.權(quán)利要求30~32中任一項所述的聚合物，其中，所述稠合多環(huán)芳香族部分以下式(IV-1-1)表示:
[化 22]



34.權(quán)利要求30~33中任一項所述的芳香族聚合物，其具有下式(V)的重復(fù)單元:
-{ (Tt) - (Qq) } - (V) Tt是所述稠合多環(huán)芳香族部分；并且 Qq是鍵或二價基團(tuán)。
35.權(quán)利要求30所述的芳香族聚合物，其具有下式(V-1)的重復(fù)單元:[化 23]
36.權(quán)利要求30~35中任一項所述的聚合物，其分子量為1000以上。
37.權(quán)利要求30~36中任一項所述的芳香族聚合物的合成方法，其包括: (a)提供含有有機(jī)溶劑和下式(II)表示的稠合多環(huán)芳香族化合物的組合物的步驟:
[化 24]
38.權(quán)利要求37所述的方法，其中，工序(b)的反應(yīng)通過選自溝呂木-赫克反應(yīng)、根岸偶聯(lián)、右田-小杉-施蒂勒偶聯(lián)、園頭偶聯(lián)、鈴木-宮浦偶聯(lián)、布赫瓦爾德-哈特維希反應(yīng)、熊田偶聯(lián)的偶聯(lián)反應(yīng)來實現(xiàn)。
39.權(quán)利要求37或38所述的方法，其中，所述稠合多環(huán)芳香族化合物以下式(I1-1)表示:
[化 25]
40.權(quán)利要求39所述的方法，其中， X2和X3分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、碳原子數(shù)I~20的烷基、碳原子數(shù)2~20的烯基、碳原子數(shù)2~20的炔基、碳原子數(shù)4~20的取代或非取代的芳香族基團(tuán)、碳原子數(shù)2~10的酮基、碳原子數(shù)I~20的氨基、碳原子數(shù)I~20的酰胺基、碳原子數(shù)I~20的酰亞胺基、碳原子數(shù)I~20的硫醚基和碳原子數(shù)I~40的烷基甲硅烷基炔基，且X2和X3中的至少一個是鹵素原子； X1和X4是氫原子。
41.權(quán)利要求40所述的方法，其中，所述稠合多環(huán)芳香族化合物以下式(I1-1-1)表示:
[化 26]

42.含有芳香族聚合物的溶液，其含有有機(jī)溶劑以及至少部分溶解于所述有機(jī)溶劑的權(quán)利要求30~36中任一項所述的芳香族聚合物。
43.有機(jī)半導(dǎo)體膜的制造方法，其包括: 將權(quán)利要求42所述的溶液涂布于基材的步驟； 從涂布于基材的所述溶液中除去所述有機(jī)溶劑的步驟。
44.有機(jī)半導(dǎo)體器件的制造方法，其包括通過權(quán)利要求43所述的方法來制造有機(jī)半導(dǎo)體膜的步驟。
45.有機(jī)半導(dǎo)體器件，其具有含有權(quán)利要求30~36中任一項所述的聚合物的有機(jī)半導(dǎo)體膜。
46.式(b)的化合物的合成方法，其包括將式(i)的化合物的氰基還原的步驟:
[化 27]
47.權(quán)利要求46所述的方法，其包括通過將式(g)的化合物的三氟甲磺酸酯基用氰基取代、從而合成上式(i)的化合物的步驟:
[化 29]
48.下式(X)的化合物的合成方法，其包括通過權(quán)利要求46或47所述的方法來合成上式(b)的化合物、然后使兩分子的上式(b)的化合物縮合的步驟: [化 30]
49.具有下式的芳香族化合物: [化 31]
50.具有下式的芳香族化合物:
[化 32]
51.式(b)的化合物的合成方法，其包括將式(η)的化合物的羥基部分氧化的步驟:
[化 33]
52.權(quán)利要求51所述的方法，其包括通過將式(m)的化合物的甲酯基還原、從而合成上式(η)的化合物的步驟:
53.權(quán)利要求51或52所述的方法，其包括通過將式(I)的化合物的三氟甲磺酸酯基用硫甲基取代、從而合成上式(m)的化合物的步驟:
[化 36]
54.權(quán)利要求51~53中任一項所述的方法，其包括通過將式(k)的化合物的羥基用三氟甲磺酸酯基取代、從而合成上式(I)的化合物的步驟:
[化 37]
55.下式(X)的化合物的合成方法，其包括通過權(quán)利要求51~54中任一項所述的方法來合成上式(b)的化合物、然后使兩分子的上式(b)的化合物縮合的步驟:
[化 38]
56.具有下式的芳香族化合物:
57.具有下式的芳香族化合物:
[化 40]
58.具有下式的芳香族化合物:
[化 41]
【文檔編號】C07F7/08GK103717606SQ201280038287
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】池田吉紀(jì), 河野梓, 城尚志, 瀧宮和男 申請人:帝人株式會社