本发明专利技术涉及包含如下组分的组合物：(a)式(I)化合物和(b)聚合物材料，式I的具体低聚物及其作为有机半导体在有机器件，尤其是在有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管，或在含有二极管和/或有机场效应晶体管的器件中的用途。在将本发明专利技术组合物或低聚物用于有机场效应晶体管、有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管中时，可观察到高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的电流开/关比和/或优异稳定性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二酮基吡咯并吡咯低聚物和包含二酮基吡咯并吡咯低聚物的组合物本专利技术涉及包含(a)式I化合物和(b)聚合物材料，具体而言为式I低聚物的组合物，及其作为有机半导体在有机器件中，尤其是在有机光伏(太阳能电池)和光电二极管中，或在含有二极管和/或有机场效应晶体管的器件中的用途。在将本专利技术组合物或低聚物用于有机场效应晶体管、有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管中时，可观察到高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的电流开/关比和/或优异稳定性。DPP聚合物的实例及其合成例如描述于US6451459B1、WO05/049695、WO2008/000664、EP2034537A2、EP2075274A1、WO2010/049321、WO2010/049323、WO2010/108873、WO2010/115767、WO2010/136353、WO2010/136352和WO2011/144566。WO05/049695公开了二酮基吡咯并吡咯(DPP)基聚合物及其在PLED、有机集成电路(O-IC)、有机场效应晶体管(OFET)、有机薄膜晶体管(OTFT)、有机太阳能电池(O-SCs)或有机激光二极管中的用途，但没有公开DPP低聚物。EP2034537A2公开了式的聚合物，其中R各自独立地选自氢、任选取代的烃和含杂原子的基团(hetero-containinggroup)；Ar各自独立地选自任选取代的芳基和杂芳基；M各自为任选共轭的结构部分；a表示为至少1的数值；b表示0-20的数值；和n表示为至少1的数值，但是未公开DPP低聚物。M.Smet等，TetrahedronLetters42(2001)6257-6530描述了低聚物，其通过suzuki偶联的逐步顺序使用溴化1,4-二氧代-3,6-二苯基吡咯并[3,4c]吡咯(DPP衍生物)和1,4-二溴-2,5-二正己基苯作为单体制备。所得低聚物分别含有3、5和7个DPP单元。MatthiasHorn等，Eur.PolymerJ.38(2002)2197-2205描述了在主链中具有2,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡咯单元的热内消旋(thermomesogenic)聚硅氧烷的合成和表征。WO2003048268涉及一种包含苝衍生物和二酮基吡咯并吡咯衍生物的有机电致发光器件，例如WO06/061343公开下式的荧光二酮基吡咯并吡咯及其在制备油墨、色料、涂料用着色塑料、非冲击印刷材料、滤色器、化妆品、聚合物油墨颗粒、调色剂、作为荧光跟踪剂、在颜色改变介质、固态染料激光、EL激光和电致发光器件中的制备中的用途：其中R1和R2可以相同或不同且选自C1-C25烷基，可以被C1-C3烷基取代1-3次的烯丙基，可以任选被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次的环烷基，可以被可被C1-C4烷基、卤素、硝基或氰基取代1-3次的苯基稠合1或2次的环烷基，链烯基，环烯基，炔基，杂环基，卤代烷基，卤代烯基，卤代炔基，杂环基团，酮基或醛基，酯基，氨基甲酰基团，甲硅烷基，硅氧烷基团，芳基，杂芳基或-CR3R4-(CH2)m-A3，其中R3和R4相互独立地为氢或C1-C4烷基，或者可以被C1-C3烷基取代1-3次的苯基，A3表示可以被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次的芳基或杂芳基，尤其是苯基或者1-或2-萘基，并且m表示0、1、2、3或4，A4和A5相互独立地为其中R101-R123可相同或不同且选自氢、C1-C25烷基、环烷基、芳烷基、链烯基、环烯基、炔基、羟基、巯基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基团、芳基硫醚基团、芳基、杂环基团、卤素、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、氰基、醛基团、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基团，其中R27和R28如上所定义的基团NR27R28、硝基、甲硅烷基、硅氧烷基、取代或未取代的乙烯基，或至少两个相邻取代基R115-R121形成芳族、杂芳族或脂族稠合环体系，R124和R125可相同或不同且选自C1-C18烷基；C1-C18烷氧基、A3、C6-C18芳基；C7-C18芳烷基；或R124和R125一起形成环，尤其是5、6或7元环，其可任选被C1-C8烷基取代或其可任选通过可被C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素和氰基取代1-3次的苯基稠合1或2次；或杂芳族基团，尤其是其中R131-R152可相同或不同且选自氢、C1-C25烷基、环烷基、芳烷基、链烯基、环烯基、炔基、羟基、巯基、烷氧基、烷硫基、芳基醚基、芳基硫醚基团、芳基、杂环基团、卤素、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、氰基、醛基团、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基团、其中R27和R28如上所定义的基团NR27R28、硝基、甲硅烷基、硅氧烷基、取代或未取代的乙烯基，R153为氢原子、可被–O-间隔的C1-C25烷基、环烷基、芳烷基、芳基或杂环基团，和A6为环烷基、亚芳基或亚杂芳基，其任选被C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代1-3次。在WO06/061343中明确提及如下化合物：JP2006310538公开了下式的荧光二酮基吡咯并吡咯及其在发光元件中的用途：其中Ar6可为芳基或杂芳基。WO2007/003520涉及荧光化合物如一种其制备方法及其在油墨、色料、涂料用着色塑料、非冲击印刷材料、滤色器、化妆品、聚合物油墨颗粒、调色剂、作为荧光跟踪剂、在颜色改变介质、染料激光和电致发光器件的制备中的用途。US2010/0326525涉及光电器件如光伏器件，包括：a)第一空穴收集电极；b)任选地空穴传输层；c)包含电子供体材料和电子受体材料的混合物的层；和d)第二电子收集电极，其中电子供体材料包含式(I)化合物：其中X为氧或硫；A1和A2独立地选自取代或未取代的芳基或杂芳基，其中(A1)m结构部分中的单独A1可各自独立地选自取代或未取代的芳基或杂芳基且(A2)n结构部分中的单独A2可各自独立地选自取代或未取代的芳基或杂芳基；B1独立地选自取代和未取代的芳基或杂芳基；m独立地选自1、2、3、4、5、6、7、8或9；n独立地选自1、2、3、4、5、6、7、8或9；p独立地选自0或1；E1和E2独立地选自不存在、H或取代或未取代的芳基或杂芳基，或C1-C12烷基；和R1、R2、R3和R4独立地选自H、C1-C12烷基和-C(-O)-O-C1-C12烷基。明确公开了如下二聚DPP化合物：Y.Xu等，SyntheticMetals160(2010)2135–2142报道了含DPP的低聚物的合成：和单体与苯并噻二唑、二辛氧基苯和芴通过氟化物介导的Suzuki聚合共聚而得到具有低含量DPP(1mol％)的共聚物。共聚物在发光二极管中用作发光层。R.A.J.Janssen等，Macromol.Chem.Phys.2011，212，515–520公开了下式的二酮基吡咯并吡咯基低聚物：(R＝2-己基癸基；n＝1-4)，其由镍(0)-介导的单-和二溴化单体(和)的混合物的Yamamoto偶联反应制备。单分散低聚物由所得混合物通过使用再循环GPC分离低聚物得到。研究了其光学和电化学性能。对于所有在溶液中测量的性能，在增加链长时观察不到明显变化，得到的结论为在该体系中的共轭仅仅非常有限。StephenLoser等，J.Am.Chem.S本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，包含(a)式(I)的化合物，和(b)聚合物材料，其中p为0或1，q为0或1；A1和A2相互独立地为式的基团，或具有R5的含义；A3、A4和A5相互独立地为式的基团；a为1或2；b为0、1或2；c为0、1或2；k为0、1或2；l为1、2或3；r为0或1；z为0、1或2；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*可相同或不同且选自氢，C1‑C100烷基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次和/或可任选被–O‑、‑S‑、‑NR39‑、‑COO‑、‑CO‑或–OCO‑间隔，C2‑C100链烯基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次和/或可任选被–O‑、‑S‑、‑NR39‑、‑COO‑、‑CO‑或–OCO‑间隔，C3‑C100炔基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次和/或可任选被–O‑、‑S‑、‑NR39‑、‑COO‑、‑CO‑或–OCO‑间隔，C3‑C12环烷基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次和/或可任选被–O‑、‑S‑、‑NR39‑、‑COO‑、‑CO‑或–OCO‑间隔，C6‑C24芳基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次，C2‑C20杂芳基，其可任选被C1‑C8烷基、C1‑C8烷氧基、卤素、C5‑C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、甲硅烷基或硅氧烷基取代一次或多次，‑CO‑C1‑C18烷基、‑CO‑C5‑C12环烷基、‑COO‑C1‑C18烷基；R3为氢、卤素、氰基、C1‑C25烷基、被E取代一次或多次和/或被D间隔一次或多次的C1‑C25烷基、COO‑C1‑C18烷基、C3‑C12环烷基、被G取代的C3‑C12环烷基、C2‑C18链烯基、C2‑C18炔基、C1‑C18硫代烷氧基、C1‑C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1‑C18烷氧基、C7‑C25芳烷基或被G取代的C7‑C25芳烷基，或具有R5或R6的含义；R5为R6为Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6和Ar7相互独立地为下式的二价基团：R10和R11相互独立地为氢、C1‑C18烷基、C1‑C18卤代烷基、C7‑C25芳基烷基、C1‑C18烷酰基；R12和R13相互独立地为氢、C1‑C18烷基、C1‑C18卤代烷基、C7‑C25芳基烷基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基，或R12和R13一起表示氧代、或形成5或6员环，其未被取代或被C1‑C18烷基和/或C1‑C18烷氧基取代；R14和R15相互独立地为氢、C1‑C18烷基、C6‑C24芳基、C2‑C20杂芳基、‑CN或COOR50；R16和R17相互独立地为氢、卤素、C1‑C25烷基、C1‑C25烷氧基、C7‑C25芳基烷基或Rx为C1‑C8烷基或三(C1‑C8烷基)甲硅烷基；R18和R19相互独立地为氢、C1‑C18烷基、C7‑C25芳基烷基，或苯基，其任选可被C1‑C8烷基和/或C1‑C8烷氧基取代1‑3次；R20和R21相互独立地为氢、C1‑C25烷基、C2‑C25链烯基、被一个或多个–O‑或–S‑间隔的C2‑C25烷基、COOR50、氰基、C1‑C18烷氧基、C6‑C24芳基、C7‑C25芳基烷基、卤素或C2‑C20杂芳基，或R20和R21一起表示亚烷基或亚烯基，其可经由氧和/或硫键于(杂)芳族基团且可具有至多4个碳原子；R30‑R38相互独立地为氢、C1‑C25烷基、C2‑C25链烯基、被一个或多个–O‑或–S‑间隔的C2‑C25烷基、COOR50、氰基、C1‑C18烷氧基、C6‑C24芳基、C7‑C25芳基烷基、卤素或C2‑C20杂芳基；R40和R41相互独立地为氢、C1‑C25烷基、C2‑C25链烯基、被一个或多个–O‑或–S‑间隔的C2‑C25烷基、COOR50、氰基、C1‑C18烷氧基、C6‑C24芳基、C7‑C25芳基烷基、卤素或C2‑C20杂芳基；R50为C1‑C25烷基、C1‑C25卤代烷基、C7‑C25芳基烷基、C6‑C24芳基或C2‑C20杂芳基；R...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.02 EP 11179840.1;2011.09.02 US 61/530,4191.一种组合物，包含(a)式的化合物，和(b)聚合物材料，其中p为0或1，q为0或1；A1和A2相互独立地为式的基团，或具有R5的含义；A3、A4和A5相互独立地为式的基团；a为1或2；b为0、1或2；c为0、1或2；k为0、1或2；l为1、2或3；r为0或1；z为0、1或2；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*可相同或不同且选自氢，C1-C36烷基、C2-C36链烯基，可任选被–O-、-S-或COO间隔一次或多次的C3-C36炔基，和可任选被C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素或氰基取代一次或多次的苯基；R3为氢、氰基、C1-C25烷基、C1-C18烷氧基，或为R5或R6；R5为式的基团；R6为式的基团Ar1、Ar2和Ar3相互独立地为下式的二价基团：Ar4、Ar5、Ar6和Ar7相互独立地为下式的二价基团：X为S、-NR10-、-C(R12)(R13)-或R10为C1-C18烷基；R12和R13相互独立地为氢或C1-C18烷基；R16和R17相互独立地为C1-C25烷基或其中Rx为三(C1-C8烷基)甲硅烷基；R18和R19相互独立地为C1-C18烷基、任选可被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次的苯基；R20和R21相互独立地为氢、C1-C25烷基或氰基；R30-R35相互独立地为氢、C1-C25烷基或C1-C18烷氧基；R60-R68相互独立地为H、氰基或C1-C25烷基；条件为如果聚合物材料为二酮基吡咯并吡咯(DPP)聚合物，则DPP聚合物的重均分子量和聚合物的重复单元的分子量的商为至少5，其中所述聚合物材料b)选自和含有二酮基吡咯并吡咯(DPP)重复单元的聚合物，其中n’为10-1000。2.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物材料为由式所示的聚合物，其中v为1-5的整数；t为1-3的整数；s为1-3的整数；v、t和s总和等于或小于7，A6、A7和M相互独立地为式的基团，和R101和R102相同且为C1-C36烷基；n为5-1000。3.根据权利要求1或2的组合物，其中式I化合物为下式化合物：其中A1、A2、A3、A4、A5、R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*如权利要求1中所定义。4.根据权利要求1-3中任一项的化合物，其中式I化合物为下式化合物：其中A1和A2如权利要求1中所定义，g为1-4的整数，R1、R2、R1*和R2*为C1-C38烷基和Ar5为其中h为1、2或3，其中Ar5、A1和A2如上所定义，R1、R2、R1*和R2*为C1-C38烷基且Ar4和Ar6相互独立地为其中R16、R17、R20、R21、R30、R31和X如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·哈约兹，N·舍博塔莱瓦，Y·H·吉尔茨，S·斯塔斯，JY·巴朗迪尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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