基于二酮基哌啶并哌啶共聚物的半导体材料的制作方法
【专利摘要】本发明提供了包含式(1)单元的聚合物以及包含所述聚合物作为半导体材料的电子器件。
【专利说明】基于二酮基哌啶并哌啶共聚物的半导体材料
[0001]有机半导体材料可用于电子器件，如有机光伏器件(OPV)、有机场效晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)和有机电致变色器件(ECD))中。
[0002]对有效且长期的性能而言，希望有机半导体材料基器件具有高载流子迁移率以及高稳定性，尤其是在周围环境条件下对空气氧化的高稳定性。
[0003]此外，希望有机半导体材料与液体加工技术如旋涂相容(因为就加工性角度而言，液体加工技术是方便的)且因此允许生产低成本的有机半导体材料基电子器件。此外，液体加工技术也与塑料基材相容，且因此允许生产轻质且机械柔性的有机半导体材料基电子器件。
[0004]有机半导体材料的用途是本领域所已知的。
[0005]Bao, Z.；Dobadalapur, A.；Lovinger, A.J.Appl.Phys.Lett.1996,69,4108-4110描述了区域规整聚(3-己基噻吩)在场效晶体管中的用途。
[0006]Ong, B.S.；ffu,Y.；Liu,P.!Gardner, S.J.Am.Chem.Soc.2004，126，3378-3379 描述
了下式聚合物:
[0007]
【权利要求】
1.一种聚合物，其包含下式单元:
2.如权利要求1的聚合物，其中: R1和R2彼此独立地为H、任选被1-6个取代基Re取代的C1,烷基、任选被1-6个取代基Re取代的C2,链烯基、任选被1-6个取代基Re取代的C2,炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3_1(l环烷基、任选被1-6个取代基Re取代的C5,环烯基或C6_14芳基， 其中: K在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R3、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR3、-NR3R4、-NH-C0R3、-COOH、-C00R3、-C0NH2、-C0NHR3、-C0NR3R4、-CO-H、-COR3、C3_1(l 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R3、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR3、-NR3R4、-NH-COR3、-COOH、-COOR3、-CONH2、-CONHR3、-CONR3R4、-CO-H,-COR3、C1,烷基、C2_10 链烯基、C2_10炔基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； Re在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R3、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR3、-NR3R4、-NH-COR3、-C00H、-COOR3、-CONH2、-CONHR3、-CONR3R4、-CO-H,-COR3、C1,烷基、C2_10 链烯基、C2_1(l炔基、C3_1(l环烷基、C5_1(l环烯基和单价3_14员脂族杂环基， 其中R3和R4在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
3.如权利要求1的聚合物，其中: R1和R2彼此独立地为任选被1-6个取代基f取代的C1,烷基， 其中: Rci在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-0H、Ch。烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R3、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR3、-NR3R4、-NH-C0R3、-C00H、-C00R3、-C0NH2、-C0NHR3、-C0NR3R4、-CO-H、-COR3、C3_1(l 环烷基、单价 3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R3和R4在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
4.如权利要求1的聚合物，其中:R1和R2彼此独立地为Cu烷基，更优选为CV12烷基。
5.如权利要求1-4中任一项的聚合物，其中: G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基， 其中: Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN> -NO2> -OH> C^30 烷氧基、"O-CH2CH2O-C^30 烷基、_0-C0R8、-S-C^30 烷基、_NH2> -NHR8> -NR8R9、-NH-C0R8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-C0-H、-COR8、任选被 1-6 个取代基Rf取代的C1,烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2,链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2,炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3_1(l环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5,环烯基和任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基， 其中: R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3_1Q环烷基、C5_10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH> C1^0 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0Rlcl、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR1?、-COOH、-COOR1?、-CONH2、-CONHR1?、-CONRiciR11、-C0-H、-COR1。、C3_1(l 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-`O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R1c1、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHRic1、-NR10R11、-NH-COR10、-C00H、-COORic1、-CONH2、-CONHRic1、-CONR10R11、-C0-H、-CORic1、C1^10 烷基、C2_10链烯基、C2_10炔基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中Rw和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， 或 G1和G2彼此独立地为
6.如权利要求1-4中任一项的聚合物，其中: G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基， 其中: Ra在每次出现时彼此独立地为任选被1-4个取代基Rf取代的C1,烷基， 其中: Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH> C1^0 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0Rlcl、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR1?、-C00H、-COOR1?、-CONH2、-CONHR1?、-CONRiciR11、-C0-H、-COR1。、C3_1(l 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
7.如权利要求1-4中任一项的聚合物，其中: G1和G2彼此独立地为单环二价5-8员芳族杂环基，其中G1和G2被1-2个取代基Ra取代， 其中Ra在每次出现时彼此独立地为C6_2(l烷基。
8.如权利要求1-7中任一项的聚合物，其中: L为任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基， 其中 Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、C1,烷氧基、-O-Q^CI^O-Cu。烷基、-O-COR12、-S-C1,烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被 1-6 个取代基Rh取代的C1,烷基、任选被1-6个取代基Rh取代的C2,链烯基、任选被1-6个取代基Rh取代的C2,炔基、任选被1-6个取代基Ri取代的C3,环烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C5_1(l环烯基和任选被1-6个取代基Ri取代的单价3-14员脂族杂环基， 其中: R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2,链烯基、C2,炔基、C3_1Q环烷基、C5_10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH> C1^0 烷 氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R14、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-C0-H、-OTR14、C3_1(l 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-N02、-OH、Chq 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R14、-S-Chq 烷基、_NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-C00H、-C00R14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-C0-H、-COR14、C1^10 烷基、C2_10链烯基、C2_10炔基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基； 其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组=C1,烷基、C2_1Q链烯基、C2_1Q炔基、C3,环烷基、C5,环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基， 或 L为
9.如权利要求1-7中任一项的聚合物，其中: L为任选被1-4个取代基Rb取代的二价5-14员芳族杂环基， 其中: Rb在每次出现时彼此独立地为任选被1-4个取代基Rh取代的C1,烷基， 其中: Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=0、=C(CN)2, -0-C2_6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2> -OH、C1^0 烷氧基、-O-CH2CH2O-Chq 烷基、_0-C0R14、-S-C^10 烷基、_NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-C0-H、-OTR14、C3_10 环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6_14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
10.如权利要求1-7中任一项的聚合物，其中: L为二价5-14员芳族杂环基，其中L被1-2个取代基Rb取代， 其中Rb在每次出现时彼此独立地为C6_2(l烷基。
11.如权利要求ι-?ο中任一项的聚合物，其中: q和s彼此独立地为1、2或3， r为I或2,且 η为5-10,000的整数。
12.如权利要求11的聚合物，其中: q和s 二者均为I, r为I,且 η为5-10,000的整数。
13.如权利要求1的聚合物，其中式(I)单元为下式单元:
14.如权利要求13的聚合物，其中L为
15.如权利要求1-14中任一项的聚合物，其中η为5-5，000，优选5-1，000，更优选5-100，最优选10-100的整数。
16.—种电子器件，其包含如权利要求1-15中任一项的聚合物。
17.如权利要求16的电子器件，其中所述电子器件为有机场效晶体管(OFET)。
18.如权利要求16的电子器件，其中所述电子器件为有机光伏器件(OPV)。
19.如权利要求1-15中任一项的聚合物作为半导体材料的用途。
【文档编号】C08G61/12GK103492452SQ201280020623
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月24日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】A·K·米什拉, S·瓦伊迪耶纳森, 野口博义, F·德兹, Y·关 申请人:巴斯夫欧洲公司