专利名称：具有三亚甲基结构的化合物、含有具有三亚甲基结构的单元的高分子化合物和具有三亚 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及分子内具有三亚甲基结构的化合物、含有分子内具有三亚甲基结构的单元的高分子化合物，分子内具有三亚甲基结构的反应性化合物，使用了该反应性化合物的该化合物和该高分子化合物的制造方法，以及，含有该化合物或该高分子化合物的组合物和有机元件。
背景技术：
控制π -共轭基团或者π -共轭分子的空间的排列在有机材料开发领域是非常重 要的事情。即，η-共轭基团间或者η-共轭分子间的空间性的相互作用会影响到有机材料的溶液中或固体状态下的激基复合物发光、电荷移动等光学特性、电学特性、电化学的特
性等产生。通过将π -共轭基团或者π -共轭分子控制为一定的整齐的排列，有可能会得到在场效应晶体管儿FET)、发光二极管(LED)、太阳能电池(solar cell)、化学传感器、生物传感器、激光材料等中可以利用的具有期望的光学特性、电学特性、电化学特性等的有机材料。为此，至今为止，一直在积极地研究基于有关分子结晶、自组装、超分子化学的控制法的以η-共轭基团或者η-共轭分子的取向、排列控制为目标的分子设计和合成。然而，距离能够自由地进行排列和取向的控制的技术水平尚相去甚远。另一方面，高分子材料中的三维的空间控制作为在π-共轭基团或者π-共轭分子的取向控制中有效的手段而备受注目。至今，已经报道了多个例子。以下的报道中指出，在主链中具有η-共轭基团的直链型高分子中，形成η-共轭基团重叠的结构(η -堆叠结构)，直链型高分子形成反复折叠的结构。非专利文献I中，公开了以茈四甲酸二酰亚胺为η-共轭基团，将其用比较长的连结部连结成的低聚物，在溶液中形成反复折叠的结构。该低聚物中，作为η-共轭基团的茈四甲酸二酰亚胺，形成连续地重叠的结构(η-堆叠结构)而稳定化。另外，非专利文献2和非专利文献3报道了三级的二芳基脲低聚物在溶液中以反复折叠型结构作为优势构象。另一方面，与这些报告相关地，非专利文献4、专利文献I中报告了作为形成π-堆叠结构的高分子，对连续地结合于高分子主链的取代基(修饰部分)的取向进行了控制的例子。这些文献中，在将1，I-二苯并富烯及其衍生物作为单体的聚合中，通过选择适当的聚合法，连续地结合于高分子主链的芴基折叠重合地取向。对于这种高分子，可以观测到基于芴基的折叠重合的紫外吸收的短波长化和荧光发光的超波长化。进而，通过基于固体状态中的激光激发的电荷移动测定，可以确认高速的电荷移动。现有技术文献专利文献专利文献I :国际公开第02/088202号
非专利文献非专利文献I :A.D.Q. Li 等，J.Am.Chem. Soc. ,2003, Vol. 125，pp. 1120-1121非专利文献2 :K. Yamaguchi 等，J. Am. Chem. Soc. 1991，Vol. 113，pp. 5474-5475非专利文献3 F. D. Lewis 等，J. Phs. Chem.，B 2005，Vol. 109，pp. 4893-4899非专利文献4 :中野等，J. Am. Chem. Soc. ,2003, Vo. 125，pp. 15474-1548
发明内容
发明要解决的课题本发明的目的在于，提供，能够形成π-堆叠结构的化合物。另外，本发明的目的在于，提供能够形成π-堆叠结构的高分子化合物。另外，本发明的目的在于，提供一种能够作为上述化合物和上述高分子化合物的原料而使用的反应性化合物，以及使用反应性化合物制造上述化合物或上述高分子化合物的方法。进而，本发明的目的在于，提供含有上述化合物或上述高分子化合物的组合物和有机元件。
解决课题的方法本发明人等研究了具有三亚甲基型连结部的[(三亚甲基型连结部)-U-共轭基团)]η型高分子化合物，结果发现，将三亚甲基型连结部制成在三亚甲基结构的2位具有取代基的三亚甲基衍生物时，高分子化合物形成了 η-共轭基团互相连续地重叠的堆叠结构。还发现由此高分子化合物具有特异的特性，从而完成了本发明。S卩，本发明涉及下述式I所示的化合物。[化I]
权利要求
1.下述式I所示的化合物，
2.如权利要求I所述的化合物，如下述式2所示，
3.如权利要求I或2中所述的化合物，其中，Rl是氢原子。
4.如权利要求I 3中的任一项所述的化合物，其中，Rl是氢原子且R2是所结合的氢原子数为2以下的碳原子。
5.如权利要求I 4中的任一项所述的化合物，其中，Rl是氢原子且R2是所结合的氢原子数为I以下的碳原子。
6.如权利要求I 5中的任一项所述的化合物，其中， 所述化合物中的2个以上的芳香环彼此形成堆叠结构。
7.如权利要求I 6中的任一项所述的化合物，其中， 所述化合物的发光波长与该化合物所含的Zl TA、Arl或Ar2的单独的发光波长不同。
8.一种高分子化合物，其含有下述式11所示的单元，
9.如权利要求8所述的高分子化合物，含有下述式3所示的单元，
10.一种高分子化合物，含有下述式12所示的单元，
11.如权利要求10所述的高分子化合物，含有下述式5所示的单元，
12.如权利要求8 11中的任一项所述的高分子化合物，数均分子量为1000 500000。
13.如权利要求8 12中的任一项所述的高分子化合物，数均分子量为2500 100000。
14.如权利要求8 13中的任一项所述的高分子化合物，其中，Rl和R3是氢原子。
15.如权利要求8 14中的任一项所述的高分子化合物，其中，Rl和R3为氢原子且R2和R4为所结合的氢原子数为2以下的碳原子。
16.如权利要求8 15中的任一项所述的高分子化合物，其中，Rl和R3为氢原子且R2和R4为所结合的氢原子数为I以下的碳原子。
17.如权利要求8 16中的任一项所述的高分子化合物，所述高分子化合物中的2个以上的芳香环彼此形成堆叠结构。
18.如权利要求8 17中的任一项所述的高分子化合物， 所述高分子化合物的发光波长与该高分子化合物所含的Ζ5 Ζ7、Ζ13 Ζ15或Arl Ar4的单独的发光波长不同。
19.下述式13所示的反应性化合物，
20.如权利要求19所述的反应性化合物，如下述式4所示，
21.如权利要求19所述的反应性化合物，如下述式7所示，
22.下述式14所示的反应性化合物，
23.如权利要求19 22中的任一项所述的反应性化合物，其中，Rl和R3是氢原子。
24.如权利要求19 23中的任一项所述的反应性化合物，其中，Rl和R3为氢原子且R2和R4为所结合的氢原子数为2以下的碳原子。
25.如权利要求19 24中的任一项所述的反应性化合物，其中，Rl和R3为氢原子且R2和R4为所结合的氢原子数为I以下的碳原子。
26.如权利要求19 25中的任一项所述的反应性化合物，所述反应性化合物中的2个以上的芳香环彼此形成堆叠结构。
27.如权利要求19 26中的任一项所述的反应性化合物， 所述反应性化合物的发光波长与该反应性化合物所含的Z8、Z9、Z16 Z20、Arl或Ar2的单独的发光波长不同。
28.一种化合物的制造方法，其特征在于， 使权利要求19 27中的任一项所述的反应性化合物与具有一个参与缩合反应的取代基的化合物发生缩合反应，生成下述式I所示的化合物，
29.—种高分子化合物的制造方法，其特征在于，使权利要求19 27中的任一项所述的反应性化合物，与权利要求19 27中的任一项所述的反应性化合物和/或具有2个参与缩合反应的取代基的化合物发生缩合反应，生成含有下述式11或式12所示的单元的高分子化合物，
30.一种组合物，含有权利要求I 7中的任一项所述的化合物或权利要求8 18中的任一项所述的高分子化合物。
31.一种有机元件，含有权利要求I 7中的任一项所述的化合物或权利要求8 18中的任一项所述的高分子化合物。
全文摘要
本发明提供下述式1所示的化合物。其中，式1中，R1和R2分别独立地为氢；以及从由C、H和/或X形成的取代基中选择的基团，Z1和Z2分别独立地为从由C和H形成的芳香族取代基团；由C、H和X形成的芳香族取代基团；含有芳香环和由C和H形成的双键性和/或三键性的共轭结构的基团；以及，含有芳香环和由C、H和/或X形成的双键性和/或三键性的共轭结构的基团中选择的基团，这里，X是杂原子。
文档编号C07C41/16GK102791674SQ201180007070
公开日2012年11月21日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年1月29日
发明者中子伟夫, 冈本专太郎, 石塚健一, 舟生重昭 申请人:学校法人神奈川大学, 日立化成工业株式会社