有机化合物、其制造方法、含有其的有机半导体材料及含有其的有机晶体管技术

提供在溶剂中的溶解性优异、即使不经由复杂的工艺也容易地生产出呈高迁移率的膜的化合物、及使用其的有机半导体材料，进而还提供能够简便地制作实用的构成的有机晶体管的有机半导体墨。通过二萘并噻吩衍生物的制造方法来解决问题，其是一种二萘并噻吩衍生物的制造方法，具有以下(I)及(II)的工序。((I)第一工序，使通式(A)所示的萘酚衍生物和通式(B)所示的萘硫酚衍生物在酸存在下脱水缩合，制造通式(C)所示的硫醚衍生物；(II)第二工序，通过前述硫醚衍生物(C)在过渡金属的盐或过渡金属的络合物存在下的脱氢化反应，制造二萘并噻吩衍生物(D)。)。

Organic compound, process for producing the same, organic semiconductor material containing the same, and organic transistor containing the same

Provide excellent solubility in solvents even through complex process is easy to produce a high mobility film compound, and organic semiconductor material using the same, and also provides the organic semiconductor ink can easily produce a practical form of organic transistor. The invention relates to a process for the manufacture of two naphthalene derivatives, which is a process for producing two naphthalene derivatives, having the following (I) and (II) processes. ((I) the first step, the general formula (A) and naphthol derivative represented by the following general formula (B) thionaphthol derivatives shown in the presence of acid dehydration, manufacturing formula (C) sulfide derivatives shown; (II) the second step, through the thioether derivatives (C) in the transition of gold a salt or transition metal complexes in hydrogenation reaction took off, making two naphthothiophene derivatives (D). ).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机化合物、其制造方法、含有其的有机半导体材料及含有其的有机晶体管
本专利技术涉及二萘并噻吩衍生物、其制造方法、含有其的有机半导体材料、含有其的有机半导体墨及含有其的有机晶体管。
技术介绍
以往，将非晶硅、多晶硅作为材料使用的薄膜晶体管(TFT)被广泛用作液晶显示装置、有机EL显示装置等开关元件。但是，由于使用了这些硅材料的晶体管的制作中所使用的CVD装置昂贵，因此大型的晶体管集成电路的制造会导致制造成本增大。另外，由于硅材料在高温下成膜，因此从耐热性的问题出发，使用塑料基板的下一代型柔性显示装置不能展开。为了解决此问题，提出了沟道(半导体层)中使用有机半导体材料代替硅半导体材料的有机晶体管。通过将有机半导体材料墨化，能够在低温下印刷成膜，因此可期待不需要大规模的制造设备、而且也可以应用于缺乏耐热性的塑料基板、在柔性电子器件中的应用。进而，虽然这些有机半导体材料当初存在“与硅半导体材料相比，半导体特性(迁移率)低，因此晶体管的响应速度变缓慢，难以实用化”这样的问题，但近年来开始开发超过非晶硅的迁移率的材料。例如，专利文献1中公开了，具有二萘并[2,3-b：2’,3’-f]噻吩并[3,2-b]噻吩骨架的化合物在真空蒸镀膜中显示出4.0cm2/Vs的迁移率；专利文献2～3中公开了，二萘并[2,3‐b：2’,3’-d]噻吩(以下，简记为二萘并噻吩)衍生物在通过边缘铸造法成膜的单晶薄膜中显示出11cm2/Vs这样高的迁移率；非专利文献1中公开了，虽然2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩在通过双喷墨法制作的单晶膜中特性的波动大，但显示出最大30cm2/Vs这样高的迁移率；专利文献4中公开了，苯基取代的萘并二硫属化合物显示出0.7cm2/Vs的迁移率；专利文献5～6中公开了，显现高序液晶相的化合物在高序液晶相经由的薄膜中显示出5.7cm2/Vs的迁移率。这样，相继有超过非晶硅的迁移率(0.5cm2/Vs)的显示出半导体特性的有机半导体材料的报告。这样有机半导体的迁移率虽然提高，但未达到实用化。这是因为，公开的这些迁移率使将基于边缘铸造法、双喷墨法的单晶膜、基于真空蒸镀法的薄膜、基于旋转涂布法的薄膜等通过提供均质的块的成膜法制作的膜用于半导体层而评价的，在整个喷墨法、喷嘴印刷法等实用的印刷法中的、通过墨液滴的滴加(滴铸)和其干燥制作的多晶膜形成的半导体层中，会发生特性的降低。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/115236号专利文献2：国际公开第2013/125599号专利文献3：日本特开2007-197400号专利文献4：国际公开第2010/058692号专利文献5：国际公开第2012/121393号专利文献6：国际公开第2014/038708号非专利文献非专利文献1：Nature、2011年、475卷、364页
技术实现思路
专利技术要解决的问题以往的有机半导体材料由于缺乏在溶剂中的溶解性，因此难以调整墨，因此，在整个印刷中的湿式成膜中存在问题。另外，关于具有溶剂溶解性的材料，也在湿式成膜时产生分子排列的无序、或者一部分结晶化等在均质膜的制作中存在问题，为了得到高的迁移率，需要实用化中有困难的成膜方法、烦杂的后成膜工艺(退火处理等)。因此，本专利技术的问题在于，提供在溶剂中的溶解性优异、即使不经由复杂的工艺也容易(即，仅滴加墨液滴、使其干燥)地生产出呈现高迁移率的膜的化合物、及使用其的有机半导体材料，进而，还在于提供能够简便地制作实用的构成的有机晶体管的有机半导体墨。用于解决问题的方案本专利技术人为了实现前述目的，反复认真研究，发现具有特定的取代基位置结构的二萘并噻吩的溶剂溶解性优异，因此具有作为有机半导体墨的适应性，进而，不需要烦杂的处理，即使为简便且实用的湿式成膜法(即，仅“滴加墨液滴、使其干燥”的方法)，也能生产出高迁移率的有机半导体膜，从而完成了本专利技术。即，本专利技术由以下的项目构成。1.一种二萘并噻吩衍生物的制造方法，其是通式(D)所示的二萘并噻吩衍生物的制造方法，所述制造方法具有以下(I)及(II)的工序，((I)第一工序，使通式(A)所示的萘酚衍生物和通式(B)所示的萘硫酚衍生物在酸存在下脱水缩合，制造通式(C)所示的硫醚衍生物；(II)第二工序，通过前述硫醚衍生物(C)在过渡金属的盐或过渡金属的络合物存在下的脱氢化反应，制造二萘并噻吩衍生物(D)。)(各式中，R1～R12表示氢原子、或任意取代基。)2.根据1.所述的制造方法，其中，前述R1～R12为氢原子、非环式或环式的碳原子数1～20的烷基(该烷基中的-CH2-任选以氧原子、硫原子及氮原子各自不直接键合的方式被-O-、-R’C＝CR’-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR’-或-C≡C-取代，该烷基中的氢原子可以被芳香族基团、卤素基团、或腈基取代(其中，R’表示碳原子数1～20的非环式或环式烷基。)。)、卤素基团、芳香族基团(该芳香族基团任选被非环式或环式的碳原子数1～20的烷基、卤素基团、芳香族基团、或腈基取代，该烷基中的-CH2-任选以氧原子、硫原子及氮原子各自不直接键合的方式被-O-、-CR”＝CR”-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR”-或-C≡C-取代，该烷基中的氢原子任选被芳香族基团、卤素基团、或腈基取代(其中，R”表示碳原子数1～20的非环式或环式烷基。)。)、硝基、或腈基；3.根据1.或2.所述的制造方法，其中，对于前述R1～R12，R1与R12彼此相同或不同，R2与R11彼此相同或不同，R3与R10彼此相同或不同，R4与R9彼此相同或不同，R5与R8彼此相同或不同，R6与R7彼此相同或不同，R1与R12、R2与R11、R3与R10、R4与R9、R5与R8、R6与R7这6组的组合中，至少一个组合彼此不同；4.一种通式(E)所示的二萘并噻吩衍生物(其中，不包括化合物(E-a)、化合物(E-b)、化合物(E-c)、化合物(E-d)、化合物(E-e)、化合物(E-f)、化合物(E-g)、化合物(E-h)、化合物(E-i)、化合物(E-j)、化合物(E-k)、及化合物(E-L)。)，(式中，R21～R32为氢原子、或任意取代基，R21与R32彼此相同或不同，R22与R31彼此相同或不同，R23与R30彼此相同或不同，R24与R29彼此相同或不同，R25与R28彼此相同或不同，R26与R27彼此相同或不同，R21与R32、R22与R31、R23与R30、R24与R29、R25与R28、R26与R27这6组的组合中，至少一个组合彼此不同。)(Alk1及Alk2表示碳原子数1～30的直链烷基。)(Ac表示乙酰基，T表示任意取代基。)5.根据4.所述的二萘并噻吩衍生物，其中，前述R21～R32为氢原子、非环式或环式的碳原子数1～20的烷基(该烷基中的-CH2-任选以氧原子、硫原子及氮原子各自不直接键合的方式被-O-、-R’C＝CR’-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR’-或-C≡C-取代，该烷基中的氢原子任选被芳香族基团、卤素基团、或腈基取代(其中，R’表示碳原子数1～20的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二萘并噻吩衍生物的制造方法，其是通式(D)所示的二萘并噻吩衍生物的制造方法，所述制造方法具有以下(I)及(II)的工序，(I)第一工序，使通式(A)所示的萘酚衍生物和通式(B)所示的萘硫酚衍生物在酸存在下脱水缩合，制造通式(C)所示的硫醚衍生物；(II)第二工序，通过所述硫醚衍生物(C)在过渡金属的盐或过渡金属的络合物存在下的脱氢化反应，制造二萘并噻吩衍生物(D)，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.28 JP 2015-1691001.一种二萘并噻吩衍生物的制造方法，其是通式(D)所示的二萘并噻吩衍生物的制造方法，所述制造方法具有以下(I)及(II)的工序，(I)第一工序，使通式(A)所示的萘酚衍生物和通式(B)所示的萘硫酚衍生物在酸存在下脱水缩合，制造通式(C)所示的硫醚衍生物；(II)第二工序，通过所述硫醚衍生物(C)在过渡金属的盐或过渡金属的络合物存在下的脱氢化反应，制造二萘并噻吩衍生物(D)，各式中，R1～R12表示氢原子、或任意取代基。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述R1～R12为：氢原子；非环式或环式的碳原子数1～20的烷基，该烷基中的-CH2-任选以氧原子、硫原子及氮原子各自不直接键合的方式被-O-、-R’C＝CR’-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR’-或-C≡C-取代，该烷基中的氢原子任选被芳香族基团、卤素基团、或腈基取代，其中，R’表示碳原子数1～20的非环式或环式烷基，卤素基团；芳香族基团，该芳香族基团任选被非环式或环式的碳原子数1～20的烷基、卤素基团、芳香族基团、或腈基取代，该烷基中的-CH2-任选以氧原子、硫原子及氮原子各自不直接键合的方式被-O-、-CR”＝CR”-、-CO-、-OCO-、-COO-、-S-、-SO2-、-SO-、-NH-、-NR”-或-C≡C-取代，该烷基中的氢原子任选被芳香族基团、卤素基团、或腈基取代，其中，R”表示碳原子数1～20的非环式或环式烷基；硝基；或腈基。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，对于所述R1～R12，R1与R12彼此相同或不同，R2与R11彼此相同或不同，R3与R10彼此相同或不同，R4与R9彼此相同或不同，R5与R8彼此相同或不同，R6与R7彼此相同或不同，R1与R12、R2与R11、R3与R10、R4与R9、R5与R8、R6与R7这6组的组合中，至少一个组合彼此不同。4.一种通式(E)所示的二萘并噻吩衍生物，其中，不包括化合物(E-a)、化合物(E-b)、化合物(E-c)、化合物(E-d)、化合物(E-e)、化合物(E-f)、化合物(E-g)、化合物(E-h)、化合物(E-i)、化合物(E-j)、化合物(E-k)及化合物(E-L)，式(E)中，R21～R32为氢原子、或任意取代基，R21与R32彼此相同或不同，R22与R31彼此相同或不同，R23与R30彼此相同或不同，R24与R29彼此相同或不同，R25与R28彼此相同或不同，R26与R27彼此相同或不同，R21与R32、R22与R31、R23与R30、R24...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻垣翔，水口良，饵取秀树，石塚亚弥，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP