氮杂氮烯类似物及其作为半导体的用途制造技术

本发明专利技术提供式(1)化合物和包含该化合物作为半导体材料的电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机半导体材料可用于电子器件，例如有机光生伏打器件(OPV)、有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)和有机电致变色器件(ECD)中。对于电子器件的有效且长久性能，理想的是有机半导体材料显示出在环境空气和光条件下的高化学稳定性。此外，理想的是有机半导体材料与液体加工技术如旋涂相容，因为液体加工技术从可加工性观点看是方便的，因此容许生产低成本的有机半导体材料基电子器件。另外，液体加工技术还与塑料基底相容，因此容许生产轻重量且机械挠性的有机半导体材料基电子器件。并苯、其它完全共轭环体系及其含氮类似物在过去数年来作为用于电子器件中的半导体材料吸引了相当的注意力。并苯如并五苯和并六苯的制备和表征及其作为半导体材料的潜势由Anthony，J.E.综述于Angew.Chem.2008，120，460-492中。Clar，E.Chem.Ber.1942，75B，1330已经指出当并苯的长度提高时，稳定性以及溶解度明显降低。Mondal，R.；Tonshoff，C.；Khon，D.；Neckers，D.C.Bettinger，H.F.；J.Am.Chem.Soc.2009，131，14281-14289显示了下式的并六苯：被发现在溶液中是非常不稳定的。Chase，D.T.；Fix，A.G.；Kang，S.J.；Rose，B.D.；Weber，C.D.；Zhong，Y.；Zakharow，L.N.；Lonergan，M.C.；Nuckolls，C.；Haley，M.M.；J.Am.Chem.Soc.2012，134，10349-10352描述了以下完全共轭环体系：及其作为半导体材料在有机场效应晶体管(OFET)中的用途。Bunz，U.H.F.；Engelhart，J.U.；Lindner，B.D.；Schaffroth，M.Angew.Chem.2013，125，3898-3910概述了含氮并苯衍生物。Miao，S.；Appleton，A.L.；Berger，N.；Barlow，S.；Marder，S.R.；Hardcastle，K.I.；Bunz，U.H.F.描述了以下空气稳定且可溶的四偶氮取代的并苯衍生物：本专利技术的目的是提供含氮完全共轭环体系，所述含氮完全共轭环体系具有高化学稳定性，特别是在环境温度、空气和光条件下，并且还可溶于有机溶剂中。另外，含氮完全共轭环体系应适用作电子器件，特别是有机场效应晶体管(OFET)中的半导体材料。该目的通过权利要求1的化合物、权利要求8的电子器件和权利要求10的用途解决。本专利技术有机半导体材料为式(1)的化合物：其中：R1和R2相互独立地选自H、C1-30烷基、C2-30烯基、C2-30炔基、C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基、5-14元杂环烯基、C6-14芳基和5-14元杂芳基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10相互独立地选自H、C1-30烷基、C2-30烯基、C2-30炔基、C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基、5-14元杂环烯基、C6-14芳基、5-14元杂芳基、卤素、CN、-SCN、NO2、OH、O-C1-30烷基、O-C2-30烯基、O-C2-30炔基、O-C5-8环烷基、O-C5-8环烯基、O-5-14元杂环烷基、O-5-14元杂环烯基、O-C6-14芳基、O-5-14元杂芳基、SH、S-C1-30烷基、S-C2-30烯基、S-C2-30炔基、S-C5-8环烷基、S-C5-8环烯基、S-5-14元杂环烷基、S-5-14元杂环烯基、S-C6-14芳基、S-5-14元杂芳基、C(O)H、CO-C1-30烷基、CO-C2-30烯基、CO-C2-30炔基、CO-C5-8环烷基、CO-C5-8环烯基、CO-5-14元杂环烷基、CO-5-14元杂环烯基、CO-C6-14芳基、CO-5-14元杂芳基、COOH、NH(C1-30烷基)、N(C1-30烷基)2、CONH2、CONH(C1-30烷基)、CON(C1-30烷基)2、SO2OH、SO2NH2、SO2-C1-30烷基和SO2-C6-14芳基，其中：C1-30烷基、C2-30烯基和C2-30炔基可被1-9个取代基取代，所述取代基独立地选自C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基、5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2；且一个或多个CH2基团，但不是C1-30烷基、C2-30烯基和C2-30炔基的相邻CH2基团，且不是与式(1)化合物的核直接连接的CH2基团，可被O或S替代，C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基和5-14元杂环烯基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C6-10芳基、5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，C6-14芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基和5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，5-14元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，其中：Ra和Rb独立地选自H、C1-20烷基、C2-20烯基和C2-20炔基，C1-20烷基、C2-20烯基和C2-20炔基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自苯基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基和5-10元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，其中：Rc和Rd独立地选自H、C1-10烷基、C2-10烯基和C2-10炔基，其中：C1-10烷基、C2-10烯基和C2-10炔基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自卤素、CN和NO2。卤素可以为F、Cl、Br和I。C1-10烷基、C1-20烷基和C1-30烷基可以为支化或非支化的。C1-10烷基的实例为甲基、乙基、正丙基、异丙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(1)的化合物：其中：R1和R2相互独立地选自H、C1‑30烷基、C2‑30烯基、C2‑30炔基、C5‑8环烷基、C5‑8环烯基、5‑14元杂环烷基、5‑14元杂环烯基、C6‑14芳基和5‑14元杂芳基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10相互独立地选自H、C1‑30烷基、C2‑30烯基、C2‑30炔基、C5‑8环烷基、C5‑8环烯基、5‑14元杂环烷基、5‑14元杂环烯基、C6‑14芳基、5‑14元杂芳基、卤素、CN、‑SCN、NO2、OH、O‑C1‑30烷基、O‑C2‑30烯基、O‑C2‑30炔基、O‑C5‑8环烷基、O‑C5‑8环烯基、O‑5‑14元杂环烷基、O‑5‑14元杂环烯基、O‑C6‑14芳基、O‑5‑14元杂芳基、SH、S‑C1‑30烷基、S‑C2‑30烯基、S‑C2‑30炔基、S‑C5‑8环烷基、S‑C5‑8环烯基、S‑5‑14元杂环烷基、S‑5‑14元杂环烯基、S‑C6‑14芳基、S‑5‑14元杂芳基、C(O)H、CO‑C1‑30烷基、CO‑C2‑30烯基、CO‑C2‑30炔基、CO‑C5‑8环烷基、CO‑C5‑8环烯基、CO‑5‑14元杂环烷基、CO‑5‑14元杂环烯基、CO‑C6‑14芳基、CO‑5‑14元杂芳基、COOH、NH(C1‑30烷基)、N(C1‑30烷基)2、CONH2、CONH(C1‑30烷基)、CON(C1‑30烷基)2、SO2OH、SO2NH2、SO2‑C1‑30烷基和SO2‑C6‑14芳基，其中：C1‑30烷基、C2‑30烯基和C2‑30炔基可被1‑9个取代基取代，所述取代基独立地选自C5‑6环烷基、C5‑6环烯基、5‑10元杂环烷基、5‑10元杂环烯基、C6‑10芳基、5‑10元杂芳基、ORa、OC(O)‑Ra、C(O)‑ORa、C(O)‑Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2；且一个或多个CH2基团，但不是C1‑30烷基、C2‑30烯基和C2‑30炔基的相邻CH2基团，且不是与式(1)化合物的核直接连接的CH2基团，可被O或S替代，C5‑8环烷基、C5‑8环烯基、5‑14元杂环烷基和5‑14元杂环烯基可被1‑5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1‑20烷基、C2‑20烯基、C2‑20炔基、C6‑10芳基、5‑10元杂芳基、ORa、OC(O)‑Ra、C(O)‑ORa、C(O)‑Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，C6‑14芳基可被1‑5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1‑20烷基、C2‑20烯基、C2‑20炔基、C5‑6环烷基、C5‑6环烯基、5‑10元杂环烷基、5‑10元杂环烯基和5‑10元杂芳基、ORa、OC(O)‑Ra、C(O)‑ORa、C(O)‑Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，5‑14元杂芳基可被1‑5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1‑20烷基、C2‑20烯基、C2‑20炔基、C5‑6环烷基、C5‑6环烯基、5‑10元杂环烷基、5‑10元杂环烯基、C6‑10芳基、ORa、OC(O)‑Ra、C(O)‑ORa、C(O)‑Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，其中：Ra和Rb独立地选自H、C1‑20烷基、C2‑20烯基和C2‑20炔基，C1‑20烷基、C2‑20烯基和C2‑20炔基可被1‑5个取代基取代，所述取代基选自苯基、ORc、OC(O)‑Rc、C(O)‑ORc、C(O)‑Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，C5‑6环烷基、C5‑6环烯基、5‑10元杂环烷基、5‑10元杂环烯基、C6‑10芳基和5‑10元杂芳基可被1‑5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1‑10烷基、C2‑10烯基、C2‑10炔基、ORc、OC(O)‑Rc、C(O)‑ORc、C(O)‑Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，其中：Rc和Rd独立地选自H、C1‑10烷基、C2‑10烯基和C2‑10炔基，其中：C1‑10烷基、C2‑10烯基和C2‑10炔基可被1‑5个取代基取代，所述取代基选自卤素、CN和NO2。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 EP 14161552.61.式(1)的化合物：其中：R1和R2相互独立地选自H、C1-30烷基、C2-30烯基、C2-30炔基、C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基、5-14元杂环烯基、C6-14芳基和5-14元杂芳基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10相互独立地选自H、C1-30烷基、C2-30烯基、C2-30炔基、C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基、5-14元杂环烯基、C6-14芳基、5-14元杂芳基、卤素、CN、-SCN、NO2、OH、O-C1-30烷基、O-C2-30烯基、O-C2-30炔基、O-C5-8环烷基、O-C5-8环烯基、O-5-14元杂环烷基、O-5-14元杂环烯基、O-C6-14芳基、O-5-14元杂芳基、SH、S-C1-30烷基、S-C2-30烯基、S-C2-30炔基、S-C5-8环烷基、S-C5-8环烯基、S-5-14元杂环烷基、S-5-14元杂环烯基、S-C6-14芳基、S-5-14元杂芳基、C(O)H、CO-C1-30烷基、CO-C2-30烯基、CO-C2-30炔基、CO-C5-8环烷基、CO-C5-8环烯基、CO-5-14元杂环烷基、CO-5-14元杂环烯基、CO-C6-14芳基、CO-5-14元杂芳基、COOH、NH(C1-30烷基)、N(C1-30烷基)2、CONH2、CONH(C1-30烷基)、CON(C1-30烷基)2、SO2OH、SO2NH2、SO2-C1-30烷基和SO2-C6-14芳基，其中：C1-30烷基、C2-30烯基和C2-30炔基可被1-9个取代基取代，所述取代基独立地选自C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基、5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2；且一个或多个CH2基团，但不是C1-30烷基、C2-30烯基和C2-30炔基的相邻CH2基团，且不是与式(1)化合物的核直接连接的CH2基团，可被O或S替代，C5-8环烷基、C5-8环烯基、5-14元杂环烷基和5-14元杂环烯基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C6-10芳基、5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，C6-14芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基和5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，5-14元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，其中：Ra和Rb独立地选自H、C1-20烷基、C2-20烯基和C2-20炔基，C1-20烷基、C2-20烯基和C2-20炔基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自苯基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，C5-6环烷基、C5-6环烯基、5-10元杂环烷基、5-10元杂环烯基、C6-10芳基和5-10元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，其中：Rc和Rd独立地选自H、C1-10烷基、C2-10烯基和C2-10炔基，其中：C1-10烷基、C2-10烯基和C2-10炔基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自卤素、CN和NO2。2.根据权利要求1的化合物，其中R1和R2相互独立地选自H、C1-30烷基、C6-14芳基和5-14元杂芳基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10相互独立地选自H、C1-30烷基、C6-14芳基、5-14元杂芳基、卤素、CN、-SCN、NO2、OH、O-C1-30烷基、O-C6-14芳基、O-5-14元杂芳基、SH、S-C1-30烷基、S-C6-14芳基、S-5-14元杂芳基、C(O)H、CO-C1-30烷基、CO-C6-14芳基、CO-5-14元杂芳基、COOH、NH(C1-30烷基)、N(C1-30烷基)2、CONH2、CONH(C1-30烷基)、CON(C1-30烷基)2、SO2OH、SO2NH2、SO2-C1-30烷基和SO2-C6-14芳基，其中：C1-30烷基可被1-9个取代基取代，所述取代基独立地选自C6-10芳基、5-10元杂芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2；一个或多个CH2基团，但不是C1-30烷基的相邻CH2基团且不是与式(1)化合物的核直接连接的CH2基团，可被O或S替代，C6-14芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、5-10元杂芳基ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，5-14元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-20烷基、C6-10芳基、ORa、OC(O)-Ra、C(O)-ORa、C(O)-Ra、NRaRb、NRa[C(O)Rb]、N[C(O)Ra][C(O)Rb]、卤素、CN和NO2，其中：Ra和Rb独立地选自H和C1-20烷基，C1-20烷基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自苯基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，C6-10芳基和5-10元杂芳基可被1-5个取代基取代，所述取代基独立地选自C1-10烷基、ORc、OC(O)-Rc、C(O)-ORc、C(O)-Rc、NRcRd、NRc[C(O)Rd]、N[C(O)Rc][C(O)Rd]、卤素、CN和NO2，其中：Rc和Rd独立地选自H和C1-10烷基，其中：C1-10烷基可被1-5个取代基取代，所述取代基选自卤素、CN和NO2。3.根据权利要求1的化合物，其中：R1和R2相互独立地选自C6-14芳基和5-14元杂芳基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10相互独立地选自H和C1-30烷基，其中：C1-30烷基可被1-9个取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·维特内尔，SL·苏拉鲁，W·岳，T·格斯纳，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE