共轭稠合噻吩，共轭稠合噻吩的制备方法及其使用的制作方法
【专利摘要】本文所述是包含基于稠合噻吩化合物的杂环有机化合物、基于稠合噻吩化合物的聚合物的组合物，以及用于制备单体和聚合物的方法和在基于薄膜的器件和其他器件中的用途。
【专利说明】共轭稠合噻吩，共轭稠合噻吩的制备方法及其使用
[0001] 本申请根据35U.S.C. § 119,要求2011年10月31日提交的美国临时申请系列第 61/553, 331号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
[0002] 背景
[0003] 1.领域
[0004] 本文描述了包含杂环有机化合物的组合物。更具体地，本文描述了稠合噻吩化合 物，其制备方法及其使用。
[0005] 2.抟术背景
[0006] 高度共轭的有机材料是目前大量研究活动的焦点，这主要是由于它们令人感兴趣 的电子性质和光电子性质。它们正被研究用于各种应用，包括场效应晶体管（FET)、薄膜晶 体管（TFT)、有机发光二极管（0LED)、电-光（E0)应用，用作导电材料、双光子混合材料、有 机半导体和非线性光学（NL0)材料。高度共轭的有机材料可用于如下装置，例如RFID标签、 平板显示器中的电致发光器件以及用于光伏和传感器器件。
[0007] 已经深入研究诸如并五苯、聚（噻吩）、聚（噻吩-共-亚乙烯）、聚（对亚苯 基-共-亚乙烯）和低聚（3-己基噻吩）之类的材料用于各种电子应用和光电子应用中。 更近些时候，发现稠合噻吩化合物具有有益性质。例如，发现联二噻吩并[3,2-b:2'，3'-d] 噻吩（1，j = 2)在固体状态下的高效π -堆叠，具有高迁移率（最高至〇. 〇5cm2/V · s)，并 且具有高的开/关比（最高至1〇8)。稠合噻吩的低聚物和聚合物，例如低聚和聚合的（噻 吩并[3, 2-b]噻吩）（2)以及低聚和聚合的（二噻吩并[3, 2-b:2' -3' -d]噻吩）（1)
[0008]
【权利要求】
1. 一种化合物，其包含如下化学式100或101 :
100
101 其中a、m和η独立地是大于或等于1的整数； 每个X独立地包括共轭基团，其中当a = 1时，X不是芳基，并且当a>l时，所有的X都 不是芳基；以及 札和R2独立地是取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、芳 基、取代或未取代的环烧基、芳烧基、氣基、醋、醒、轻基、烧氧基、硫醇、硫代烧基、齒化物、醜 基卤化物、丙烯酸酯或者乙烯基醚。
2. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物包括聚合物。
3. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，凡和R2中的至少一个包含取代或未取代 的烧基。
4. 如权利要求3所述的化合物，其特征在于，&和R2中的至少一个包含未取代的烷基。
5. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，a大于或等于2,并且X包括共轭的烯基 或炔基或芳基。
6. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物结合到m>l的共轭的稠合噻吩 聚合物或低聚物中。
7. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，η为1-15。
8. -种包含权利要求1所述的化合物的聚合物，其中，所述聚合物的分子量约为 400-1800道尔顿。
9. 一种包含权利要求1所述的化合物的器件，所述器件构造在电子器件、光电子器件 或者非线性光学器件中。
10. 如权利要求9所述的器件，其特征在于，所述器件包括晶体管（FET)、薄膜晶体管 (TFT)、有机发光二极管（0LED)、电-光（Ε0)器件、导电材料、双光子混合材料、有机半导体、 RFID标签、电致发光器件或者光伏或传感器器件。
11. 一种制造权利要求1所述的化合物的方法，所述方法包括以下步骤： (i) 提供如下结构1或2的稠合噻吩部分：
其中，&和R2独立地是取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔 基、芳基、取代或未取代的环烧基、芳烧基、氣基、醋、醒、轻基、烧氧基、硫醇、硫代烧基、齒化 物、酰基卤化物、丙烯酸酯或者乙烯基醚；以及 X和Y独立地是卤化物或者Sn (Aik) 3，其中Aik是取代或未取代的烷基或者取代或未 取代的环烧基； (ii) 提供如下结构3或4的双取代的共轭部分： Sn (Aik) 3_Z-Sn (Aik) 3 3 Ha-Z-Ha 4 其中Z是并非只由一个或多个芳基基团构成的共轭基团，Ha是卤素，Aik是取代或未取 代的烧基或者取代或未取代的环烧基； (iii) 通过催化反应，使结构1或2的稠合噻吩部分与结构3或4的共轭部分连接；其 中，当X和Y是卤素时，使用化合物3,而当X和Y是Sn (Aik) 3时，使用化合物4。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述催化反应是金属催化反应。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述金属催化反应是施蒂勒型偶联。
14. 如权利要求11所述的方法，该方法还包括使得化学式100或101的化合物聚合化。
【文档编号】C07D495/02GK104093723SQ201280053264
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年10月26日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】贺明谦, 李剑锋, J·R·马修斯, 钮渭钧, A·L·华莱仕 申请人:康宁股份有限公司