通过卤化的杂芳族化合物的重排随后进行氧化偶联来制造偶联的杂芳基化合物的方法技术

技术编号:8218866 阅读:181 留言:0更新日期:2013-01-18 00:18
在此披露和描述的这些发明专利技术涉及了用于制造多种多样具有如下所示化学式(I)和(II)的化合物的多种新的并且有效的一般方法和/或其中HAr是一个任选取代的五或六元的杂芳基环,并且Hal是一种卤素,并且Z是一个桥联基团,例如S、Se、NR5、C(O)、C(O)C(O)、Si(R5)2、SO、SO2、PR5、BR5、C(R5)2或P(O)R5。这些合成方法采用了一种“碱催化的卤素跳动”反应来制备一种金属化的化合物,该化合物包括一种含有一个卤素原子的五或六元的杂芳基环,并然后氧化地偶联该反应性中间体化合物。具有化学式(II)的这些化合物和/或包括具有化学式(II)的重复单元的低聚物或聚合物可能有用于制造半导体材料、和/或包含那些材料的电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此披露、描述、和/或提出权利要求的不同的专利技术涉及了含偶联杂芳环的有机化合物的合成领域、以及通过本专利技术的方法所生产的化合物,这些化合物中的许多可用于制备在制造有机电子器件如晶体管、太阳能电池、以及发光二极管中有用的单体的、低聚的、或聚合的有机化合物。
技术介绍
近年来,在本领域内在创造新的半导电的有机材料(单体的、低聚的、或聚合的)专利技术存在着极大兴趣,这些材料包括共轭的芳香族的和/或杂芳族的环、并且能够传导电荷载体(空穴和/或电子)而用于制造不同的电子器件,例如像晶体管、太阳能电池、以及发光二极管。尽管现有的基于无机物如硅、锗等的半导体技术已经高度发展了,但这些器件的制造是昂贵的并且得到的器件是刚性的且易碎的。新的且物理上柔性的并且溶液可处理的有机半导体材料的发展可允许在价廉的柔性材料如塑料、有机涂层等上面价廉地制造电子器件以及发光显示器。因此,在本领域对于新的并且改进的有机半导体存在着需要,这些半导体可以提供改进的可加工性、性能、成本、以及在有机电子装置中使用的稳定性。在合成此类新的有机半导体材料方面已经取得了一些进展,这些材料包括半导电的有机聚合物或共聚物,但是这些有机半导体材料中的许多都包括经过高度确切设计且取代的芳基或杂芳基亚单元,包括一些含有多个共轭和/或稠合的环亚单元的亚单元。不幸地是,用来合成这些有机材料的单体芳基和杂芳基聚合物前体的已知合成方法仍然通常是外来的且昂贵的,并且最后的有机半导体的最终性能可能还使用了显著的改进。因此,在本领域仍然对用于制造新的并且改进的半导体有机材料的可聚合的单体的或低聚的前体的改进方法存在着需要。芳基和杂芳基卤化物,尤其是溴化物和碘化物,被熟知是此类半导电小分子、低聚物、聚合物和共聚物的可聚合物前体,并且也被熟知是可转化为芳基或杂芳基的硼酸酯或三烷基锡衍生物,这些同样是可聚合的或者可以进行反应来制造的小分子及低聚物(典型地是在过渡金属聚合催化剂如钯或镍络合物的存在下)。用于制造许多这样的芳基或杂芳基卤化物化合物的合成方法是已知的,但是许多芳基或杂芳基卤化物的具体的令人希望的异构体的合成仍是困难的或昂贵的。为此问题,针对了下面描述的这些不同专利技术的不同实施方案,它们涉及用于生产可聚合单体或低聚物、或这些所要求的合成前体的新方法。在本领域中已知芳基或杂芳基卤化物有时候可以被异构化来将该卤素移动到芳基或杂芳基环上的一个不同位置,如果用非常强的碱例如像有机锂或有机镁试剂或二烷基氨基锂(lithium dialkylamide)来处理它们的话。芳基和杂芳基齒化物的这种碱催化的重排,称之为“碱催化的卤素跳动”(“BCHD”)重排(例如参见Schnurich等人,Chem Soc.Rev.,2007,36,1046-1057 和 de Souza, Curr. org. Chem.2007,11,637-646,将其关于卤素跳动反应及其已知的合成应用的传授内容通过引用结合在此)是,在本领域中被认为(尽管不希望受理论束缚)会发生的是通过一种卤化的芳基或杂芳基起始材料的环上的一种相对酸性的氢被一种强碱性有机金属试剂(典型地是有机锂、有机镁或二烷基氨基锂化合物)去质子而形成该起始齒代芳基或杂芳基的一种金属化(通常是锂化的)形式。该金属化的卤代芳基或杂芳基接着可以经受一系列的金属-卤素交换反应,这可以造成原始的卤素取代基迁移到原始芳基或杂芳基环上的一个更加热力学稳定的位置(如在下面的概念上示意的图中所想象的,其中Het是一个环杂原子,Hal是一种卤素,并且M通常Li是或Mg)。权利要求1.一种用于合成含有以下结构的双卤代-双杂芳基化合物的方法2.如权利要求I所述的方法,其中Hal是Br或I。3.如权利要求I所述的方法,其中,HAr是任选取代的五元杂芳基环。4.如权利要求I所述的方法,其中,该前体化合物的HAr和Hal包括以下结构5.如权利要求I所述的方法,其中,该前体化合物的HAr和Hal包括以下结构6.如权利要求I所述的方法,其中,该前体化合物的HAr和Hal包括以下结构7.如权利要求I所述的方法,其中,该前体化合物的HAr和Hal包括以下结构8.如权利要求4-7中任一项所述的方法,其中R1是C1-C3tl芳基或杂芳基,该基团任选被一个至四个环取代基所取代,该取代基独立地选自齒化物、烷基、炔基、全氟烷基、醇盐/酚盐、全氟醇盐、-Sn (R2)3> -Si(R2)3、-Si(OR2)3或-B(-OR21)2 ;其中每个R2是独立选择的烷基或芳基,并且每个R21是独立选择的烷基或芳基,或者这些R21基团一起形成了任选取代的亚烷基基团从而形成桥联这些氧原子的环。9.如权利要求4-7中任一项所述的方法,其中R1是10.如权利要求4-7中任一项所述的方法,其中R1是11.如权利要求i- ο中任一项所述的方法,其中该强碱性化合物是烷基锂化合物。12.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中该强碱性化合物是二烷基酰胺锂化合物。13.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中该氧化剂是Cu(II)盐。14.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物是2,2’ -双卤代-1,I’ -双杂芳基化合物。15.如权利要求4所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物具有以下结构16.如权利要求1-3所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物具有以下结构之一17.如权利要求1-2中任一项所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物具有以下结构之一18.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物具有以下结构之一19.如权利要求I-2中任一项所述的方法,其中该双卤代-双杂芳基化合物具有以下结构之一20.一种用于合成含有以下结构的稠合的三环化合物的方法21.如权利要求20所述的方法,其中该有机金属化合物是烷基锂化合物或二有机酰胺锂。22.如权利要求20所述的方法,其中该有机金属化合物是过渡金属化合物。23.如权利要求20所述的方法,其中,该亲电体是化合物V-R6-V'其中R6是选自S、Se、NR5、C(O),C (O) C (O)、Si (R5)2' SO、S02、PR5、P (0) R5、BR5 或 C (R5) 2 ;V 和 V,是离去基团,或V和V’一起形成了适合与该双金属-双杂芳基化合物进行缩合反应而形成该稠合三环化合物的离去基团。24.如权利要求20所述的方法,其中该稠合的三环化合物具有以下结构25.如权利要求20所述的方法,其中该稠合的三环化合物具有以下结构26.如权利要求25所述的方法,其中R1是27.如权利要求20所述的方法,其中该稠合的三环化合物具有以下结构28.如权利要求20所述的方法,其中该稠合的三环化合物具有以下结构29.如权利要求20所述的方法,其中该稠合的三环化合物具有以下结构hl 入 fl,Se30.权利要求29所述的方法,其中R1是31.通过如权利要求1-30的方法中的任何一种所生产的化合物。32.一种组合物,包括如权利要求31所述的一种或多种化合物。33.一种电子器件,包括如权利要求32所述的一种或多种化合物。34.一种具有以下结构的化合物35.权利要求34所述的化合物,其中R1是36.一种含有以下结构的稠合的三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S马德YA格特马宁科
申请(专利权)人:乔治亚州技术研究公司
类型:
国别省市:

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