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公開番号2025151968
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053625
出願日2024-03-28
発明の名称化合物、並びにその製造方法及びその使用
出願人三菱ケミカル株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C07C 13/465 20060101AFI20251002BHJP(有機化学)
要約【課題】有機溶媒に対して高い溶解性を有する新規芳香族縮合環化合物を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る化合物は、下記式(I)又は下記式(II)で表される。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（Ｉ）又は下記式（ＩＩ）で表される化合物。
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2025151968000059.jpg
72
140
（前記式（Ｉ）中、Ａｒ
ａ
及びＡｒ
ｂ
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
Ａｒ
１
とＡｒ
２
とは、直接又はリンカーを介して互いに結合し、かつ、任意の置換基を有していてもよく、
Ｚ
１
は、水素原子又は任意の置換基を表し；
前記式（ＩＩ）中、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
及びＡｒ
ｅ
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
及びＡｒ
４
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
Ａｒ
１
とＡｒ
２
、及び、Ａｒ
３
とＡｒ
４
は、それぞれ、直接又はリンカーを介して互いに結合し、かつ、任意の置換基を有していてもよく、
Ｚ
１
及びＺ
２
は、それぞれ独立に、水素原子又は任意の置換基を表す。）
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
前記式（Ｉ）で表される化合物が、該Ａｒ
１
とＡｒ
２
とが直接又はリンカーを介して互いに結合していない化合物に対して、クロロベンゼン溶媒への溶解度が２倍以上であり、
前記式（ＩＩ）で表される化合物が、該Ａｒ
１
とＡｒ
２
、及び、Ａｒ
３
とＡｒ
４
が直接又はリンカーを介して互いに結合していない化合物に対して、クロロベンゼン溶媒への溶解度が２倍以上である、
請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
下記式（ＩＶ）又は下記式（Ｖ）で表される化合物と求核試薬とから生成するアニオン中間体を、二価の亜鉛化合物と式（ＩＩＩ）で表されるジアミン誘導体との共存下、環化させる製造工程を含む、請求項１又は２に記載の化合物の製造方法。
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2025151968000060.jpg
25
139
（前記式（ＩＩＩ）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、及びＲ
４
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
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2025151968000061.jpg
70
141
（前記式（ＩＶ）及び前記式（Ｖ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
はそれぞれ、前記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
と同義である。）
【請求項４】
下記式（ＶＩ）又は下記式（ＶＩＩ）で表される化合物のＺｎ化された中間体に対し、遷移金属触媒を添加し、系中でタンデムカップリング反応を行う工程をさらに含む、
請求項３に記載の化合物の製造方法。
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2025151968000062.jpg
70
141
（前記式（ＶＩ）及び前記式（ＶＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
はそれぞれ、前記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
と同義である。）
【請求項５】
下記式（ＶＩ）又は下記式（ＶＩＩ）で表される化合物のＺｎ化中間体に対し、ハロゲン化化合物、ホウ素化化合物又はトリアルキルスズ化化合物を添加し、下記式（ＶＩＩＩ）又は下記式（ＩＸ）で表される化合物を製造する工程をさらに含む、
請求項３に記載の化合物の製造方法。
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2025151968000063.jpg
70
140
（前記式（ＶＩ）及び前記式（ＶＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
はそれぞれ、前記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
と同義である。）
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2025151968000064.jpg
71
139
（前記式（ＶＩＩＩ）及び前記式（ＩＸ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
d
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
はそれぞれ、前記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）におけるＡｒ
ａ
、Ａｒ
ｂ
、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
、Ａｒ
ｅ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
、及びＡｒ
４
と同義であり、Ｚ
３
及びＺ
４
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有するホウ素原子、又は置換基を有するスズ原子を表す。）
【請求項６】
請求項１に記載の化合物を含有する組成物。
【請求項７】
下記式（Ｉ）又は下記式（ＩＩ）で表される骨格を有する有機半導体化合物。
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2025151968000065.jpg
72
140
（前記式（Ｉ）中、Ａｒ
ａ
及びＡｒ
ｂ
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、
Ａｒ
１
とＡｒ
２
とは、直接又はリンカーを介して互いに結合し、かつ、任意の置換基を有していてもよく、
Ｚ
１
は、水素原子又は任意の置換基を表し；
前記式（ＩＩ）中、Ａｒ
ｃ
、Ａｒ
ｄ
及びＡｒ
ｅ
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表す。
Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
及びＡｒ
４
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ａｒ
１
とＡｒ
２
、及び、Ａｒ
３
とＡｒ
４
は、それぞれ、直接又はリンカーを介して互いに結合し、かつ、任意の置換基を有していてもよく、
Ｚ
１
及びＺ
２
は、それぞれ独立に、水素原子又は任意の置換基を表す。）
【請求項８】
請求項７に記載の有機半導体化合物を含む有機半導体デバイス膜を備える有機半導体デバイス。
【請求項９】
請求項７に記載の有機半導体化合物と、有機溶媒とを含有する、有機半導体デバイス用膜形成用インク。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、並びにその製造方法及びその使用に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
芳香族縮合環は、機能性分子の分子母骨格として広く応用されており、例えば、有機半導体材料や、有機－無機半導体である、有機エレクトロルミネッセンス（ＯＬＥＤ）、有機薄膜太陽電池（ＯＰＶ）、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、ペロブスカイト太陽電池、ペロブスカイト量子ドットなどの多層薄膜有機半導体に用いる、正孔輸送材料、正孔導入材料、正孔取り出し材料、電子輸送材料、電子導入材料、電子取り出し材料、ホスト材料などの母骨格として用いられている（例えば、非特許文献１）。芳香族縮合環を有する化合物は「芳香族縮合環化合物」と呼ばれる。
【０００３】
正孔又は電子輸送性の芳香族縮合環化合物の有機半導体を用いて多層薄膜を製造するには、芳香族縮合環化合物の有機溶媒に対する溶解性の向上が不可欠であるが、一般的に、芳香族縮合環化合物の有機溶媒に対する溶解性は非常に悪い。
【０００４】
これに対し、従来、芳香族縮合環化合物への長鎖アルキル基の導入、液晶型分子化、オリゴマー化などにより溶解性を確保する手法が採られている（非特許文献２）。
【０００５】
また、芳香族縮合環化合物自体の溶解性を向上させることにより、塗布法に適用する検討もなされている（非特許文献３）。
【０００６】
また、芳香族縮合環化合物、特に芳香族複素環化合物の製造方法は、限定的で、従来は貴金属触媒、特にパラジウム触媒を用いた環構築が行われてきた（非特許文献４）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，１３１，１３５９６－１３５９７（２００９）．
Ｍａｃｒｏｍｏｌ．ＲａｐｉｄＣｏｍｍｕｎ．，３０，１１７９－１２０２（２００９）
Ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ＰｒｏｃｅｓｓｅｄＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓ，２０２４年Ｅｌｓｅｖｉｅｒ刊
Ｓｃｉｅｎｃｅ，３５９，４３５－４３９（２０１８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、芳香族縮合環化合物への溶解性向上部位導入によって溶解性を確保する従来技術では、これらの溶解性向上部位導入による溶解性向上効果が限定的な上に、正孔や電子移動に必要な一分子中の芳香族縮合環の割合を相対的に減じるという大きな欠点がある。加えて、分子内振動が大きくなり、半導体としての機能が低下する問題もある。
【０００９】
このため、従来の芳香族縮合環化合物を、有機溶媒に溶解させる塗布法に適用するには限界があり、このことが実用化の妨げとなっている。
【００１０】
よって、ＯＬＥＤスマートフォンやＯＬＥＤテレビには、蒸着法が適用されているのが現状である。
（【００１１】以降は省略されています）

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