用于電子應(yīng)用的菲并[9,10-b]呋喃聚合物及小分子的制作方法
【專利摘要】用于電子應(yīng)用的菲并[9,10-b]呋喃聚合物及小分子。本發(fā)明涉及包含式(I)、(II)、(VIII)、(IX)的重復(fù)單元的聚合物以及式(VIII)和(IX)的化合物，其中Y、Y15、Y16和Y17彼此獨(dú)立地為式(I)或(II)的基團(tuán)；及其作為有機(jī)半導(dǎo)體在有機(jī)電子器件，尤其是在有機(jī)光伏和光電二極管，或者在含有二極管和/或有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的器件中的用途。本發(fā)明的聚合物和化合物可具有在有機(jī)溶劑中的優(yōu)異溶解性和優(yōu)異的成膜性能。此外，當(dāng)將本發(fā)明的聚合物和化合物用于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)光伏(太陽(yáng)能電池)和光電二極管中時(shí)，可觀察到高能量轉(zhuǎn)換效率、優(yōu)異的場(chǎng)效應(yīng)遷移率、良好的開(kāi)/關(guān)電流比和/或優(yōu)異的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】用于電子應(yīng)用的菲并[9, 10-b]呋喃聚合物及小分子
[0001]本發(fā)明涉及包含式(I)或(II)的重復(fù)單元的聚合物以及式(VIII)或(IX)的化合物，其中Y、Y15、Y16和Y17彼此獨(dú)立地為式⑴或(II)的基團(tuán)，及其作為有機(jī)半導(dǎo)體在有機(jī)電子器件，尤其是在有機(jī)光伏(太陽(yáng)能電池)和光電二極管或在含有二極管和/或有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的器件中的用途。本發(fā)明的聚合物和化合物可具有在有機(jī)溶劑中的優(yōu)異溶解性和優(yōu)異的成膜性能。此外，當(dāng)將本發(fā)明的聚合物和化合物用于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)光伏(太陽(yáng)能電池)和光電二極管中時(shí)，可觀察到高能量轉(zhuǎn)換效率、優(yōu)異的場(chǎng)效應(yīng)遷移率、良好的開(kāi)/關(guān)電流比和/或優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0002]US5077142涉及包括夾有> I個(gè)有機(jī)層的陽(yáng)極和陰極的電致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)層包含由通式(B)m-(A)n表示的化合物(B =所選的環(huán)烴、稠合多環(huán)烴、含O的雜環(huán)、含N的雜環(huán)和含S的雜環(huán)；A =苯、聯(lián)苯、甲氧基苯或萘基；m = 1-6的整數(shù)；且11 = 1-6的整數(shù))。明確公開(kāi)了如下化合物:
[0003]
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物，其包含下式的重復(fù)單元:
R1和R2彼此獨(dú)立地為HiC1-C18烷基、被Ε’取代和/或間隔有D’的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G’取代的C6-C24芳基、C2-C20雜芳基、被G’取代的C2-C2tl雜芳基，或 R1和R2-起形成基團(tuán)
，其中R2W06'R207、R208、R208’、R209和R210彼此獨(dú)立地為H、C1-C18烷基、被Ε，取代和/或間隔有D，的C1-C18烷基、C「C18烷氧基或被E’取代和/或間隔有D’的C1-C18烷氧基、C「C18氟代烷基、C6-C24芳基、被G’取代的C6-C24芳基、C2-C2tl雜芳基、被G’取代的C2-C2tl雜芳基X2-C18鏈烯基X2-C18炔基、C7-C25芳烷基、被G’取代的C7-C25芳烷基；CN或-C0-R28，
D’ 為-CO-、-C00-、-S-、-SO-、-SO2-, -O-、-NR65-、-SiR70R71-' -POR72-, -CR63 =CR64-或-C = C-，且
E’ 為-OR69、-SR69、-NR65R66' -COR68、-COOR67, -CONR65R66, _CN、CF3 或鹵素， G’為E’、C1-C18烷基或間隔有-O-的C1-C18烷基， R28為H ；C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基， R63和R64彼此獨(dú)立地為C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C1-C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基； R65和R66彼此獨(dú)立地為C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C1-C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基；或R65和R66—起形成5或6員環(huán)， R67為C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基， R68為H ；C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基， R69為C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基， R70和R71彼此獨(dú)立地為C1-C18烷基、C6-C18芳基或被C1-C18烷基取代的C6-C18芳基，且 R72為C1-C18烷基、C6-C18芳基或被C1-C18烷基取代的C6-C18芳基。
2.如權(quán)利要求1的聚合物，其為包含下式重復(fù)單元的聚合物:
其中R1和R2彼此獨(dú)立地為式

的基團(tuán)，其中 R_、R4ci1、R4ci2、R4ci3、R4ci4 和 R405 彼此獨(dú)立地為 H、CN、F、CF3、C烷氧基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基，或R1和R2 —起形成基團(tuán)
3.如權(quán)利要求1或2的聚合物，其中所述聚合物為式
的聚合物，或包含式
的重復(fù)單元的聚合物,其中:
η 為 4-1000， A為式(I)或(II)的重復(fù)單元，且
-COM2-為重復(fù)單元，
其中：k 為 0、1、2 或 3 ;1 為 1、2 或 3 ;r 為 0、1、2 或 3 ;z 為 0、1、2 或 3 ; Ar4、Ar5、Ar6和Ar7彼此獨(dú)立地為下式的基團(tuán):
、


R3和R3’彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、鹵化C1-C25烷基、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；C7-C25芳基烷基或C1-C25烷氧基； R104和Rltl4'彼此獨(dú)立地為氫、氰基、COOR103, C1-C25烷基或C6-C24芳基或C2-C2tl雜芳基，R4> R4’、R5> R5’、R6和R6’彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、鹵化C1-C25烷基、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；C7-C25芳基烷基或C1-C25烷氧基； R7> Rf、R9和R9’彼此獨(dú)立地為氫、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；或C7-C25芳基烷基， R8和R8’彼此獨(dú)立地為氫、C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；或可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；或C7-C25芳基烷基， R11和R11’彼此獨(dú)立地為C1-C25烷基、C7-C25芳基烷基或可被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次的苯基； R12和R12’彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基、C1-C25烷氧基X7-C25芳基烷基或--=--R13 ,其中R13為C1-Cltl烷基或三(C1-C8烷基)甲娃烷基；或R104和R1CI4’彼此獨(dú)立地為氫、C1-C18烷基、可任選被G取代的C6-Cltl芳基或可任選被G取代的C2-C8雜芳基， R105> R105' > R106和Rici6'彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基、C7-C25芳基烷基或C1-C18烷氧基， R107為氫、C7-C25芳基烷基、C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18全氟烷基；可間隔有-O-或-S-的C1-C25烷基；或-COOR103 ； R108和Rltl9彼此獨(dú)立地為IC1-C25烷基、被E取代和/或間隔有D的C1-C25烷基、C7-C25芳基烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、C2-C2tl雜芳基、被G取代的C2-C2tl雜芳基、C2-C18鏈烯基X2-C18炔基、C「C18烷氧基、被E取代和/或間隔有D的C1-C18烷氧基，或C7-C25芳烷基，或 R108和Rici9 —起形成式=CR110R111的基團(tuán)，其中: Rno和Rm彼此獨(dú)立地為IC1-C18烷基、被E取代和/或間隔有D的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、或C2-C2tl雜芳基、或被G取代的C2-C2tl雜芳基，或 R108和Rltl9 —起形成5或6員環(huán)，其可任選被如下基團(tuán)取代=C1-C18烷基、被E取代和/或間隔有D的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、C2-C2tl雜芳基、被G取代的C2-C20雜芳基、C2-C18鏈烯基、C2-C18炔基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或間隔有D的C1-C18烷氧基，或 C7-C25 芳烷基，D 為-CO-、-C00-> -S-、-O-或-NR112
E 為 C1-C8 硫代烷氧基、C1-C8 烷氧基、CN、-NR112'R113'、_C0NR112’R113’ 或鹵素， G為E或C「C18烷基，且 R112’和R113’彼此獨(dú)立地為H ；C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基， R115和R115’彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基、C1-C25烷氧基、C7-C25芳基烷基或—=R116 ,其中R116為C1-Cltl烷基或三(C1-C8烷基)甲娃烷基； R117和R117’彼此獨(dú)立地為C1-C25烷基、C7-C25芳基烷基或可被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次的苯基； R118、R119、R120和R121彼此獨(dú)立地為氫、鹵素、鹵化C1-C25烷基、氰基、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；C7-C25芳基烷基或C1-C25烷氧基； R122和R122’彼此獨(dú)立地為氫、C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；或可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；或C7-C25芳基烷基； R201選自氫'C1-Cltltl烷基、-COORici3 ;被一個(gè)或多個(gè)鹵原子、羥基、硝基、-CN或C6-C18芳基取代和/或間隔有_0_、-C00-> -0C0-或-S-的C1-Cltltl烷基；C7_C25芳基烷基、氨基甲酰基、可被烷基和/或烷氧基取代1-3次的C5-C12環(huán)烷基；可被烷基、C1-Ciqq硫代烷氧基和/或C1-Cltltl烷氧基取代1-3次的C6-C24芳基；和五氟苯基； R103和Rn4彼此獨(dú)立地為可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基， R202和R2tl3可相同或不同且選自H、F、-CN、可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C100烷基；和C1-Ciqq烷氧基。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的聚合物，其包含式*.--A-JpP —COM1--*的(重復(fù))單元，其中: A為式(I)或(II)的重復(fù)單元，且
R3> R3'、R4和R4’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基；R8和R8’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基；R114 為 C1-C38 烷基；R201為C1-C38烷基；且R202和R2q3彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基。
5.如權(quán)利要求3的聚合物，其中A為下式的重復(fù)單元:
且COM*—兩*為下式的基團(tuán):

其中R3、R3’、R4和R4’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基；且R201 為 C1-C38 烷基。
6.如權(quán)利要求4或5的聚合物，其為下式的聚合物:

其中n為4-1000， 其中R3、R3’、R4和R4’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基；且R201為C1-C38烷基。
7.一種下式的化合物:
Y、Y15、Y16和Y17彼此獨(dú)立地為式
的基團(tuán)，其中R1和R2如權(quán)利要求1所定義， P為O或I, q為O或I; A1和A2彼此獨(dú)立地為
式的基團(tuán)，
a 為 0、1、2 或 3，b 為 0、1、2 或 3 ;c 為 0、1、2 或 3 ; A3、A4、A5 和 A5’ 彼此獨(dú)立地為式-[Ar4] k’ - [Ar5] f [Ar6] r- [Ar7] z-的基團(tuán)， k’ 為 0、1、2 或 3 ;1 為 0、1、2 或 3 ;r 為 0、1、2 或 3 ;z 為 0、1、2 或 3 ;R10為氫、鹵素、氰基、C1-C25烷基、被E"取代一次或多次和/或被D"間隔一次或多次的C1-C25烷基
、COO-C1-C18烷基、C4-C18環(huán)烷基、被G"取代的C4-C18環(huán)烷基、C2-C18鏈烯基、C2-C18炔基、C1-C18硫代烷氧基、C1-C18烷氧基、被E"取代和/或間隔有D"的C1-C18烷氧基、C7-C25芳烷基、被G"取代的C7-C25芳烷基或式Iva-1Vm的基團(tuán):
其中: R22-R26和R29-R58彼此獨(dú)立地表示H、鹵素、氰基、C1-C25烷基、被E"取代和/或間隔有D"的C1-C25烷基、C6-C24芳基、被G"取代的C6-C24芳基、C2-C2tl雜芳基、被G"取代的C2-C2tl雜芳基、C4-C18環(huán)烷基、被G"取代的C4-C18環(huán)烷基、C2-C18鏈烯基、C2-C18炔基、C1-C18烷氧基、被E"取代和/或間隔有D"的C1-C18烷氧基、C7-C25芳烷基或被G"取代的C7-C25芳烷基，R27和R28彼此獨(dú)立地為氫、C1-C25烷基、鹵素、氰基或C7-C25芳烷基，或R27和R28 —起表示亞烷基或亞鏈烯基，二者可經(jīng)由氧和/或硫鍵接至噻吩殘基且二者可具有至多25個(gè)碳原子， R59為氫、C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；或可任選間隔有一個(gè)或多個(gè)氧或硫原子的C1-C25烷基；或C7-C25芳基烷基，D "為-CO-、-COO-、-S-、-O-或-NR112"-， E"為 C1-C8 硫代烷氧基、C1-C8 烷氧基、CN、-NR112" R113"、-CONR112" R113"或鹵素， G"為它"或C1-C18烷基，且 R112"和R113"彼此獨(dú)立地為H ；C6-C18芳基；被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基； R214和R215彼此獨(dú)立地為氫、C1-C18烷基、C6-C24芳基、C2-C2tl雜芳基、-CN或COOR216 ； R216為C1-C25烷基、C1-C25鹵代烷基、C7-C25芳基烷基、C6-C24芳基或C2-C2tl雜芳基； Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6和Ar7彼此獨(dú)立地為如權(quán)利要求3所定義的下式基團(tuán):(XIa)、(XIb)、(XIc)、(XId)、(XIe)、(XIf)、(XIg)、(XIh)、(XIi)、(XIj), (XIk)、(XII)、(XIm)、(XIn)、 (X1)、 (XIpa)、 (XIpb)、 (XIq)、 (XIr)、 (XIs)、 (XIt)、 (XIu)、 (XIv)、 (XIw)、 (XIx)、(XIy)、(XIz)、(XIIa)、(XIIb)、(XIIc)、(XIId)、(XIIe)、(XIIf)、(XIIg)、(XIIh)、(XIIi)、(XIIj)、(XIIk) ； (XIII),如(XIIIa)、(XIIIb)、(XIIIc)、(XIIId)、(XIIIe)、(XIIIf)、(XIIIg)、(XIIIh)、(XIIIi)、(XIIIj)、(XIIIk)和(XIIIl);或(XIV)，如(XIVa) ; (XVa)、(XVb)、(XVc)、(XVd)、(XVe)、(XVf)、(XVg)、(XVh)、(XVi)、(XVj)、(XVk)、(XVI)、(XVm)、(XVn)、(XVo)、(XVp)、(XVq)、(XVr)、(XVs)，如(XVsa)、(XVsb)和(XVsc) ； (XVt)，如(XVta)、(XVtb)和(XVuc)，或(XVu)。
8.如權(quán)利要求7的化合物，其為下式的化合物=A1-Y-A3-Y15-A2(VIIIa)、A1-Y-A3-Y15-A4-Y16-A2(VIIIb)或 A1-Y-A3-Yi5-A4-Y16-A5-Y17-A2(VIIIc)、A1-A3-Y-A4-A2(IXa)、A1-A3-Y-A4-Y15-A5-A2 (IXb)或 A1-A3-Y-A4-Y15-A5-Y17-A1-A2 (IXc)，其中 Y、Y15、Y16 和 Y17 彼此獨(dú)立地為式
啲基團(tuán)，其中:R1和R2彼此獨(dú)立地為式

的基團(tuán)，其中 R'R'R'R'R404 和 R405 彼此獨(dú)立地為 H、CN、F、CF3、C「C18烷氧基；C「C18烷基；或間隔有-O-的C1-C18烷基，或R1和R2 —起形成基團(tuán)
A1和A2如權(quán)利要求7所定義，
彼此獨(dú)立地為下式的基團(tuán):
其中: R3> R3’、R4和R4’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基； R8和R8’彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基； R114 為 C1-C38 烷基； R201為C1-C38烷基；且 R202和R2ci3彼此獨(dú)立地為氫或C1-C25烷基。
9.一種有機(jī)半導(dǎo)體材料、層或組件，其包含如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的聚合物和/或如權(quán)利要求7或8的化合物。
10.一種電子器件，其包含如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的聚合物、如權(quán)利要求7或8的化合物和/或如權(quán)利要求9的有機(jī)半導(dǎo)體材料、層或組件。
11.如權(quán)利要求10的電子器件，其為有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)光伏器件、光電二極管或有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
12.制備電子器件的方法，所述方法包括將如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的聚合物和/或如權(quán)利要求7或8的化合物于有機(jī)溶劑中的溶液和/或分散體涂覆于適合基材上并移除溶劑；或者所述方法包括蒸發(fā)如權(quán)利要求7或8的化合物。
13.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的聚合物、如權(quán)利要求7或8的化合物和/或如權(quán)利要求9的有機(jī)半導(dǎo)體材料、層或組件在有機(jī)發(fā)光二極管、光伏器件、光電二極管或有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的用途。
14.一種下式化合物:
其中A1’和A2’彼此獨(dú)立地為式
-的基團(tuán)，其中X2和X2’彼此獨(dú)立地為鹵素、ZnX12、-SnR2°7R2°8R2°9，其中R2°7、R208和R209相同或不同且為H或C1-C6烷基，其中兩個(gè)基團(tuán)任選形成普通環(huán)且這些基團(tuán)任選為支化或未支化的，且X12為鹵原子；





13或-OS (O) 2CF3、-OS (O) 2-芳基、-OS (O) 2CH3、-B (OH)
-BF4Na或-BF4K，其中Y1在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為C1-Cltl烷基且Y2在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為C2-C10 亞烷基，如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y1Q-CYnY12-，其中 Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y1。、Y11和Y12彼此獨(dú)立地為氫或C1-Cltl烷基，且Y13和Y14彼此獨(dú)立地為氫或C1-Cltl烷基，且a、b、c、P、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4、A5 和 A5’ 如權(quán)利要求 7 所定義。
15.—種包含下式重復(fù)單元的聚合物:
其中: A1和A2彼此獨(dú)立地為式
的基團(tuán)，其中a、b、C、p、q、L Js I JD L 』cAr1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4、A5 和 A5’ 如權(quán)利要求 7 所定義。
【文檔編號(hào)】C08G61/12GK104185648SQ201380015797
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月2日
【發(fā)明者】M·韋爾克, T·沙福爾, N·舍博塔萊瓦, M·杜布內(nèi), M·G·R·特比茲 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司