稠合多环芳香族化合物的制造方法和共轭高分子的制作方法
【专利摘要】本发明的课题在于利用更为简便且温和的方法对作为前体的单体进行精制，以得到分子量更大的聚合物。本发明涉及一种稠合多环芳香族化合物的制造方法，其为具有n个(其中，n为1～4的整数)活性基团的稠合多环芳香族化合物的制造方法，该方法包括使含有该稠合多环芳香族化合物与溶剂的组合物与沸石接触的工序。
【专利说明】稠合多环芳香族化合物的制造方法和共轭高分子
【技术领域】
[0001]本发明涉及稠合多环芳香族化合物的制造方法和共轭高分子。
【背景技术】
[0002]作为有机EL或有机薄膜晶体管、有机发光传感器等器件的半导体材料，应用了 π共轭高分子，其中，在高分子有机太阳能电池中的应用受到注目。特别是在有机太阳能电池中，将供体性单体与受体性单体的共聚物(下文中称为共聚物)用于光电转换元件中的示例被多次报道。
[0003]作为供体性单体骨架的示例，例如可举出非专利文献I和非专利文献2中记载的示例。在这些文献中，公开了使二噻吩并[3，2-b:2’，3’-d]噻咯这样的具有至少3个5元环缩合而成的稠合多环结构的单体与其它单体偶联聚合而得到的共聚物。并且据报道，使用该共聚物的有机太阳能电池显示出了超过5%的高光电转换效率。
[0004]现有技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献I J.Am.Chem.Soc.，2008，130，16144-16145.[0007]非专利文献2 J.Am.Chem.Soc.，2011，133，4250-4253.[0008]非专利文献3:Chem.Commun.，2010, 46，6335-6337.[0009]非专利文献4:Chem.Commun.，2004，1968-1969.
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]为了开发出性能更高的器件，要求得到分子量大的聚合物。为了得到具有更大分子量的共聚物，重要的是使用纯度更高的单体。但是，一直以来所采用的使用GPC(凝胶过滤色谱)的精制方法并不适于工业上大量生产单体。
[0012]本发明人研究发现，在通过硅胶柱的方法、通过硅胶/碳酸钾柱的方法(非专利文献3)、通过硅胶/氟化钾柱的方法(非专利文献4)等通常所用的精制条件下比较不稳定的单体会发生取代基的脱离。
[0013]为了得到分子量更大的聚合物，本发明的目的在于利用更为简便且温和的方法对作为前体的单体进行精制、制造。
[0014]解决课题的手段
[0015]本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使用沸石对单体进行精制，可得到获得更大分子量聚合物的材料，从而完成了本发明。
[0016]即，本发明的要点如下。
[0017]1.一种稠 合多环芳香族化合物的制造方法，其为具有η个(其中，η为I~4的整数)活性基团的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其特征在于，其包括使含有该稠合多环芳香族化合物与溶剂的组合物与沸石接触的工序。[0018]2.如前项I所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，上述稠合多环芳香族化合物满足下述条件。
[0019]条件:将含有1.0g具有η个活性基团的稠合多环芳香族化合物(Ar(n))的己烷溶液5ml倒入柱(内径为15mm，填充了含有硅胶(球状、中性(pH7.0±0.5)、粒径63 μ m~210 μ m) 20g与无水碳酸钾2g的己烧溶液50mL)中，使用己烧作为展开溶剂(流速50ml/min)，在室温下3分钟穿过柱后的溶液中，具有少于η个活性基团的稠合多环芳香族化合物的合计比例相对于倒入该柱之前的芳香族化合物(Ar(n))为5mol%以上。
[0020]3.如前项I或2所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，上述稠合多环芳香族化合物为下式(I)所表示的稠合多环芳香族化合物。
[0021][化1]
[0022]
【权利要求】
1.一种稠合多环芳香族化合物的制造方法，其为具有η个活性基团的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中η为I~4的整数，该方法的特征在于，其包括使沸石与含有该稠合多环芳香族化合物与溶剂的组合物接触的工序。
2.如权利要求1所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，所述稠合多环芳香族化合物满足下述条件， 条件:将含有1.0g具有η个活性基团的稠合多环芳香族化合物(Ar(n))的己烷溶液5ml倒入柱中，该柱的内径为15mm,填充了含有硅胶20g与无水碳酸钾2g的己烧溶液50mL,该硅胶呈球状，为pH7.0±0.5的中性，粒径为63μπι~210μπι ;使用己烷作为展开溶剂，该展开溶剂的流速为50ml/min ;在室温下3分钟穿过柱后的溶液中，具有少于η个活性基团的稠合多环芳香族化合物的合计比例相对于倒入该柱之前的芳香族化合物(Ar(n))为5mol%以上。
3.如权利要求1或2所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，所述稠合多环芳香族化合物为下式(I)所表示的稠合多环芳香族化合物，
4.如权利要求3所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，所述式(I)所表示的化合物为式(II)或式(III)所表示的稠合多环芳香族化合物，
5.如权利要求4所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，所述式(II)或式(III)所表示的化合物为式(IV)、式(V)、式(VI)或式(VII)所表示的稠合多环芳香族化合物， [化3]
6.如权利要求3~5的任一项所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法,其中，X1与X2中的至少一者为含锡基团。
7.如权利要求3~6的任一项所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其特征在于，其包括下述工序:对于所述式(II)所表示的稠和化合物，使非亲核性碱与下式(VIII)所表示的稠合多环芳香族化合物发生反应，之后使亲电子剂进行反应，从而得到所述式(I)所表示的稠合多环芳香族化合物， [化4]
8.如权利要求7所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其特征在于，所述非亲核性碱的共轭酸在四氢呋喃(THF)中的pKa为20以上40以下。
9.如权利要求7或8所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其特征在于，所述非亲核性碱为金属酰胺。
10.如权利要求7~9的任一项所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其特征在于，将使所述非亲核性碱发生反应后使所述亲电子剂反应的操作反复进行多次。
11.如权利要求1~10的任一项所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，在所述溶剂的沸点以下使所述组合物通过含有所述沸石的层来进行接触。
12.如权利要求1~11的任一项所述的稠合多环芳香族化合物的制造方法，其中，所述沸石为8元环、10元环或12元环的沸石。
13.一种共轭高分子，其将利用权利要求1~12的任一项所述的方法制造的稠合多环芳香族化合物作为原料。
14.一种光电转换元件，其特征在于，其含有利用权利要求12所述的方法制造的共轭高分子。
15.一种太阳能电池，其特征在于，其含有利用权利要求13所述的方法制造的光电转换元件。
16.一种太阳能电池组件，其特征在于，其含有利用权利要求14所述的方法制造的太阳能电池。
【文档编号】C07F7/22GK103906754SQ201280053314
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2011年11月2日
【发明者】藤田理惠子, 河井润也, 佐藤济, 佐竹贤一, 古屋光教 申请人:三菱化学株式会社