π扩展萘二酰亚胺的制备及其作为半导体的用图
【专利说明】n扩展萘二酰亚胺的制备及其作为半导体的用途
[0001] 本发明涉及核扩展萘二酰亚胺衍生物和包含核扩展萘二酰亚胺衍生物作为半导 体材料的电子器件。
[0002] 萘二酰亚胺为一类通用的发色团。萘二酰亚胺在应用如有机场效应晶体管、有机 发光器件、光生伏打器件如染料敏化太阳能电池（DSC)和静电复印术中也获得了越来越多 的意义。
[0003] 已知通过将母体萘二酰亚胺核在2、3、6和7位上官能化而改进萘二酰亚胺的性 能。然而，近来仅证明了萘二酰亚胺的侧向核扩张。
[0004] Suraru,S. -L. ；Zhieschang,U. ；Klauk,H. ；ffilrthner,F.Chem.Commun. 2011,47, 11504-11506描述了以下核扩展萘二酰亚胺及其作为p-通道半导体在薄膜晶体管中的用 途：
[0005]
〇
[0006] Hu，Y. ;Gao，X. ;Di，C. ;Yang，X. ;Zhang，F. ;Liu，Y. ;Li，H?和 Zhu，D. Chem. Mater. 2011，23,1204-1215描述了与硫杂环稠合的以下核扩张萘二酰亚胺及其作为n-通 道半导体在薄膜晶体管中的用途：
[0007]
[0008] Doria,F.；DiAntonio,M. ；Benotti,M. ；Verga,D. ；Freccero,M.J.Org. Chem. 2009, 74,8616-8625描述了以下萘二酰亚胺衍生物：
[0009]
[0010] Langhals，H. ;Kinzel，S.J.Org.Chem. 2010, 75, 7781-7784 描述了 萘二酰亚胺衍 生物：
[0011]
[0013] Zhou，C. ;Li，Y. ;Zhao，Y. ;Zhang，J. ;Yang，W. ;Li，Y.Org.Lett. 2011，13, 292-295 描述了以下核取代萘二酰亚胺化合物：
[0014]
[0015] Chen,X. ；Guo,Y. ；Tan,L. ；Yang,G. ；Li,Y. ；Zhang,G. ；Liu,Z. ；Xu,ff. ；Zhang, D.J.Mat.Chem.C，2013,1，1087-1092描述了以下化合物及其作为n-通道半导体在有机场 效应晶体管中的用途：
[0016]
[0017] 本发明的目的是提供核取代萘二酰亚胺衍生物。
[0018] 该目的通过权利要求1的化合物和权利要求5的器件解决。
[0019] 本发明化合物具有下式：
[0020]
[0021] 其中：
[0022] X为0或NR13，
[0023] 其中R13为H、C: 3。烷基、C3s环烷基、C6 14芳基或5-14元杂环体系A，R\R2、R7和 R8相互独立地为H、Ci3。烷基、C3s环烷基、C6 14芳基或5-14元杂环体系A，且
[0024] R3、R4、R5、R6、R9、R1。、R11 和R12相互独立地为H、Ci3。烷基、C3s环烷基、C6 14芳基、 5-14 元杂环体系A、卤素、NR14R15、OH、OR16、SH、SR17、CN、N02、-S-CN、-C(0)-H、-C(0)-R18、C0 OH、-C(0) -NR19R2。、-S02-0H、-S02-NH2或-SO2-R21，其中：
[0025] R14、R15、R16、R17、R18、R19、R2。和R21相互独立地为H、C: 3。烷基、C3s环烷基、C6 14芳基 或5-14元杂环体系A，
[0026] 或者
[0027]R3和R4，
[0028]R5和R6，
[0029] R9和R1Q，或者
[0030] R11 和R12
[0031] 与它们连接的C原子一起形成C5 14元环体系或5-14元杂环体系B，
[0032]其中：
[0033] Q3。烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代「O-Cii。烷基、-[-0-Ci6亚烷 基 _]「0-Ci:。烷基、苯基、环戊基、环己基、卤素、-C(0) 0-R22、-〇_C(0) -R23和C(0) -R24，
[0034] C3s环烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代：Cii。烷基、-0-Ci:。烷 基、-[?! 6亚烷基_]n-O-Ci丨。烷基和苯基，
[0035] C6 14芳基、C5 14元环体系、5-14元杂环体系A和5-14元杂环体系B可被一个或多 个选自如下的取代基取代：Qi。烷基、-〇-Cii。烷基、-[-0-Ci6亚烷基-]n-O-Cii。烷基、环戊 基、环己基、苯基、卤素、CN、N02、-S-CN、-C(0) -H、-C(0) 0-R22、-0-C(0) -R23和C(0) -R24，
[0036]其中：
[0037]Q:。烷基可被一个或多个卤素取代，
[0038] R22、R23和R24相互独立地为Cii。烷基、环戊基、环己基或苯基，且n为1-15。
[0039] Gi。烷基、Ci3。烷基和Ci2。烷基可以为支化或非支化的。Cii。烷基的实例为甲基、 乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正-(1-乙 基）丙基、正己基、正庚基、正辛基、正-(1-乙基）己基、正壬基和正癸基。c12。烷基的实例 为Cii。烷基以及正^^一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷 基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基和正^十烷基（C2。）。Ci3。烷基的实例为ci2。烷基 以及正-(2-辛基）十二烷基、正二十二烷基（C22)、正二十四烷基（C24)、正-(2-癸基）十四 烷基、正^十八烷基（C26)、正二十八烷基（C28)和正二十烷基（C3。）。
[0040] C3s环烷基的实例为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
[0041] 5-14元杂环体系A可以为饱和5-14元杂环体系A或不饱和5-14元杂环体系A， 包括芳族5-14元杂环体系A。5-14元杂环体系A包含1个或多个杂原子。杂原子可优选 为N、0和/或S。5-14元杂环体系A可以为单环或多环如二环。
[0042]5-8元饱和杂环体系A的实例为：
[0043] CN105143231A 说明书 7/31 页
[0044] 不饱和5-14元杂环体系A的实例为：
[0045]
[0046] 以及芳族5-14元杂环体系A，例如：
[0047]
[0048]
y
[0049] C614芳基的实例为苯基和萘基。
[0050] 卤素的实例为F、Cl、Br和I。
[0051] C514元环体系可以为单环或多环如二环。
[0052] C5 14元环体系的实例为：
[005?1
[0054] 其中用星号标注的C原子为R3和R 4、R5和R6、R9和R 1(]或者R 11和R 12连接在其上 的C原子。
[0055] 5-14元杂环体系B可以为单环或多环如二环。5-14元杂环体系B包含一个或多 个杂原子。杂原子优选为N、0和/或S。5-14元杂环体系B的实例为：
[0056]
[0057]
[0058] 其中用星号标注的C原子为R3和R4、R5和R6、R9和R1(]或者R11和R12连接在其上 的C原子。
[0059]Q6亚烷基的实例为亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。
[0060] 在优选的式（1)或⑵化合物中：
[0061]X为0或NR13，
[0062] 其中R13为11或(：13。烷基，
[0063] R1、R2、R7和R8相互独立地为H、Ci3。烷基或C6 14芳基，且
[0064] R3和R4，
[0065] R5和R6，
[0066] R9和R1Q，或者
[0067] R11和R12
[0068] 与它们连接的C原子一起形成C5 14元环体系或5-14元杂环体系B，
[0069]其中：
[0070]Q3。烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代「O-Cii。烷基、-[-0-Ci6亚烷 基 _]「0-Ci:。烷基、苯基、环戊基、环己基、卤素、-C(0) 0-R22、-〇_C(0) -R23和C(0) -R24，
[0071] C6 14芳基、C5 14元环体系和5-14元杂环体系B可被一个或多个选自如下的取代基 取代：Qi。烷基、-〇_Cii。烷基、-[-0-Ci6亚烷基-]「0-Cii。烷基、环戊基、环己基、苯基、齒 素、CN、N02、-S-CN、-C(0) -H、-C(0) 0-R22、-0-C(0) -R23和C(0) -R24，
[0072]其中：
[0073]Q丨。烷基可被一个或多个卤素取代，
[0074] R22、R23和R24相互独立地为Cii。烷基、环戊基、环己基或苯基，且
[0075]n为 1-15。
[0076] 在更优选的式（1)或⑵中：
[0077]X为0或NR13，
[0078]其中R13为H，
[0079] R1、R2、R7和R8相互独立地为C丨2。烷基或C6 14芳基，且
[0080] R3和R4，
[0081] R5和R6，
[0082] R9和R1Q，或者
[0083] R11 和R12
[0084] 与它们连接的C原子一起形成C5 14元环体系，
[0085] 其中：
[0086] Q2。烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代：-0_Cii。烷基、-[-0-Ci6亚烷 基 _]「0-Ci:。烷基、苯基、环戊基、环己基、卤素、-C(0) 0-R22、-〇_C(0) -R23和C(0) -R24，
[0087] C614芳基和C514元环体系可被一个或多个选自如下的取代基取代:。烷 基、_〇 _(^i。烷基、-[-0_Ci6亚烷基-]n-O-Cii。烷基、环戊基、环己基、苯基、卤素、CN、 N02、-S-CN、-C(0) -H、-C(0) 0-R22、-0-C(0) -R23和C(0)-R24，
[0088] 其中：
[0089] Qi。烷基可被一个或多个卤素取代，
[0090] R22、R23和R24相互独立地为Cii。烷基、环戊基、环己基或苯基，且
[0091] n为 1_15〇
[0092] 在最优选的式（1)或（2)化合物中：
[0093] X为 0 或NR13，
[0094] 其中R13为H，
[0095] R1、R2、R7和R8相互独立地为C: 2。烷基或C6 14芳基，且
[0096] R3和R4，
[0097] R5和R6，
[0098] R9和R1Q，或者
[0099] R11 和R12
[0100] 与它们连接的C原子一起形成选自如下的c514元环体系：
[0101]
[0102] 其中用星号标注的C原子为R3和R4、R5和R6、R9和R10或者R11和R12连接在其上 的C原子，
[0103] 其中：
[0104] c614芳基和选自如下的C514元环体系：
[0105]
[0106] 可被一个或多个选自如下的取代基取代：可被一个或多个卤素取代的Qi。烷基和 卤素。
[0107] 特别优选的式（1)化合物为下式的化合物：
[0108]
[0109]
[0110]
[0111] 特别优选的式⑵化合物为下式的化合物：
[0112]
[0113] 式⑴和⑵化合物可通过本领域中已知的任何方法