ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРРОЛОПИРРОЛА, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

摘要

1. Соединение согласно формуле

где R¹ и R² могут быть одинаковыми или разными, и выбираются из атома водорода, C₁-С₁₀₀алкильной группы, -COOR¹⁰³, C₁-С₁₀₀алкильной группы, замещенной одним или более атомами галогена, гидроксильными группами, нитрогруппами, -CN или С₆-С₂₄арильными группами и/или содержащей в углеводородной цепочке фрагменты -O-, -СОО-, -ОСО- или -S-; С₇-С₁₀₀арилалкильной группы, карбамоильной группы, С₅-С₁₂циклоалкила, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или С₁-С₈алкокси, С₆-С₂₄арильной группы, в частности фенила или 1- или 2-нафтила, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде C₁-С₈алкила, С₁-С₈тиоалкокси и/или С₁-С₈алкокси, или пентафторфенила,

R¹⁰³ представляет собой Н; С₆-С₂₄арил; С₆-С₂₄арил, замещенный С₁-С₂₅алкилом или С₁-С₂₅алкокси-группой; C₁-С₅₀алкил; или С₁-С₅₀алкил, содержащий в углеводородной цепочке фрагмент -O-, в особенности С₄-С₂₅алкил;

а равно 1, 2 или 3, и d равно 0, 1, 2 или 3, при условии, что е не равно 0, если d равно 0,

Ar¹ и Ar⁴ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле

где один из Х³ и Х⁴ представляет собой N, а другой представляет собой CR¹⁰⁰, или аннелированную (ароматическую) гетероциклическую систему, содержащую по меньшей мере один тиазольный цикл, который может быть необязательно замещен одной или более группами,

R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил, C₁-С₁₈алкокси, С₆-С₂₄арил, С₇-С₂₅аралкил или гетероарил,

b, с, е, f, а и h независимо друг от друга равны 0, 1, 2 или 3,

Ar², Ar³, Ar⁵, Ar⁶, Ar⁷ и Ar⁸ имеют те же значения, что и Ar¹, или независимо друг от друга представляют собой группу согласно одной из формул

или

где Х представляет собой >SiR⁶⁰R⁶¹, >NR⁶², >CR¹⁰R¹¹, -S- или -O-,

p равно 0, 1 или 2,

R⁵ представляет собой алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, С₁-С₂₅алкокси, или две вицинальные группы R⁵ вместе представляют собой алкилен или алкенилен, содержащие до 7 атомов углерода, при этом две группы R⁵, содержащиеся в группе согласно формуле V, могут отличаться друг от друга,

R⁶, R⁷, R⁹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸, R¹⁹ и R²¹ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкокси, С₆-С₂₄арил, С₇-С₂₅аралкил или гетероарил, или R⁶ и R⁷ вместе представляют собой алкилен или алкенилен, которые оба могут быть связаны через атом кислорода и/или серы с тиенильным остатком и которые оба могут содержать до 25 атомов углерода,

R¹⁰ и R¹¹ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил, С₇-С₂₅аралкил, С₆-С₂₄арил, гетероарил, или

R¹⁰ и R¹¹ вместе представляют собой оксо или образуют пяти- или шестичленный цикл, который является незамещенным или замещен

a) алифатической углеводородной группой, содержащей до 18 атомов углерода,

b) С₁-С₁₈алкокси или С₂-С₁₈алкилендиокси-группой, в каждой из которых атомы углерода, которые не соединены с атомом кислорода, могут быть заменены на атом кислорода, или

c) С₆-С₂₄арилом, С₇-С₂₆аралкилом, гетероарилом, С₃-C₁₂циклоалкилом или С₄-C₁₂циклоалкил-алкилом, и

R⁶⁰ и R⁶¹ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил, фенил, в особенности C₁-С₁₂алкил,

R⁶² представляет собой атом водорода, С₇-С₂₅арилалкил, С₆-С₂₄арил; С₆-С₂₄арил, замещенный С₁-С₂₅алкилом, С₁-С₂₅перфторалкилом или С₁-С₂₅алкокси-группой; С₁-С₂₅алкил; С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкил, содержащий в углеводородной цепочке фрагменты -О- или -S-; или -COOR¹⁰³; в особенности С₁-С₂₅алкил;

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, алкокси или алкенилокси-группу, содержащую до 25 атомов углерода, атом галогена, циклоалифатическую, циклоалифатическую-алифатическую, ароматическую, ароматическую-алифатическую, гетероароматическую или гетероароматическую-алифатическую группу, содержащую до 25 атомов углерода, или группу согласно одной из формул

или

где w равно 0 или 1, BU представляет собой мостиковый элемент, и А³ и А^3' независимо друг от друга представляют собой С₆-С₂₄арильную группу или С₂-С₂₆гетероарильную группу, которая необязательно может иметь заместители,

R²²-R⁵⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, алкокси или алкенилокси-группу, содержащую до 25 атомов углерода, атом галогена, циклоалифатическую, циклоалифатическую-алифатическую, ароматическую, ароматическую-алифатическую, гетероароматическую или гетероароматическую-алифатическую группу, содержащую до 25 атомов углерода, или

R²⁷ и R²⁸ или R²⁷ и R²⁸ вместе представляют собой алкилен или алкенилен, которые оба могут быть связаны через атом кислорода и/или серы с тиенильным остатком и которые оба могут содержать до 25 атомов углерода, при условии, что исключено следующее соединение

2. Соединение согласно формуле I по п.1, где

а и d равны 1,

Ar¹ и Ar⁴ представляют собой двухвалентную группу согласно формуле

, где один из Х³ и Х⁴ представляет собой N, а другой представляет собой CR¹⁰⁰, и

R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил; или

Ar¹ представляют собой двухвалентную группу согласно формуле II, и

Ar⁴ представляет собой другую двухвалентную группу согласно формуле II; или

а и е равны 1, d равно 0,

Ar¹ представляют собой двухвалентную группу согласно формуле II, и

Ar⁵ представляет собой другую двухвалентную группу согласно формуле II, или

3. Соединение согласно формуле I по п.1, где

a и d равны 1,

Ar¹ и Ar⁴ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле

,

где один из Х³ и Х⁴ представляет собой N, а другой представляет собой CR¹⁰⁰, и

R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил; или

Ar¹ и Ar⁴ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле

или

где R⁷², R⁷³, R⁷⁴ и R⁷⁵ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, алкокси или алкенилокси-группу, содержащую до 18 атомов углерода, атом галогена, циклоалифатическую, циклоалифатическую-алифатическую, ароматическую, ароматическую-алифатическую, гетероароматическую или гетероароматическую-алифатическую группу, содержащую до 25 атомов углерода, и

Х⁵ представляет собой N или CR¹⁰⁰, R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил.

4. Соединение согласно формуле I по п.1, где

Ar², Ar³, Ar⁵, Ar⁶, Ar⁷ и Ar⁸ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле или

где R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил или С₇-С₂₅аралкил; R⁵ представляет собой С₁-С₂₅алкил; R⁶, R⁷, R¹³ и R¹⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₇-С₂₅аралкил или С₁-С₂₅алкил; и р равно 0, 1 или 2, как например или

5. Соединение согласно формуле I по п.1, где

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, группу согласно формуле , в особенности или или

R²⁷ и R²⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, -CR²⁰³R²⁰⁴-(CH₂)_u-Ar или С₁-С₂₅алкильную группу, R⁵⁸ имеет те же значения, что и R²⁷, кроме водорода, R²⁰³ и R²⁰⁴ независимо друг от друга обозначают атом водорода или С₁-C₄алкил, Ar обозначает фенил или 1- или 2-нафтил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или С₁-С₈алкокси, u равно 0, 1, 2, 3 или 4,

BU представляет собой или

R¹⁴² представляет собой C₁-С₁₈алкил, С₁-С₁₈алкил, содержащий в углеводородной цепочке фрагменты О, С₁-С₁₈алкокси,

m2 в каждом случае может быть одинаковым или разным и равно 0 или 1,

А³ и А^3' независимо друг от друга представляют собой

или

или А³ и А^3' вместе с атомом азота, с которым они соединены, образуют гетероароматический цикл или циклическую систему, такую как или

m' равно 0 или 1,

R¹¹⁶ и R¹¹⁷ независимо друг от друга представляют собой Н, С₁-С₁₈алкил, C₁-С₁₈алкил, содержащий в углеводородной цепочке фрагмент О,

m1 в каждом случае может быть одинаковым или разным и равно 0 или 1, и

R¹⁴¹ представляет собой С₁-С₁₈алкил, содержащий в углеводородной цепочке фрагмент О, С₁-С₁₈алкокси или фенил, который необязательно замещен фрагментом

6. Соединение согласно формуле I по п.1, где R¹ и R² независимо друг от друга представляют собой C₁-С₁₀₀алкил, С₅-C₁₂циклоалкил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или C₁-С₈алкокси, фенил или 1- или 2-нафтил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде C₁-С₈алкила и/или C₁-С₈алкокси, или -CR²⁰³R²⁰⁴-(CH₂)_u-Ar, где R²⁰³ и R²⁰⁴ обозначают атом водорода или С₁-С₄алкил, Ar обозначает фенил или 1- или 2-нафтил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или С₁-С₈алкокси, и u равно 0, 1, 2 или 3; и

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, атом галогена, в особенности F или Cl, С₁-С₂₅алкил, С₁-С₂₅алкокси или группу согласно одной из формул

или

где R²²-R²⁶ и R²⁹-R⁵⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, w, BU, А³ и А^3' являются такими, как указано в п.5,

R²⁷ и R²⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил или С₁-С₁₈алкокси, или R²⁷ и R²⁸ вместе или R²⁷ и R²⁸ вместе представляют собой алкилен или алкенилен, которые оба могут быть связаны через атом кислорода и/или серы с тиенильным остатком и которые оба могут содержать до 25 атомов углерода.

7. Соединение согласно формуле I по п.1, где R¹ и R² независимо друг от друга представляют собой C₁-С₁₀₀алкил, С₅-С₁₂циклоалкил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или С₁-С₈алкокси, фенил или 1- или 2-нафтил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или C₁-С₈алкокси, или -CR²⁰³R²⁰⁴-(CH₂)_u-Ar, где R²⁰³ и R²⁰⁴ обозначают атом водорода или С₁-С₄алкил, Ar обозначает фенил или 1- или 2-нафтил, которые могут иметь 1-3 заместителя в виде С₁-С₈алкила и/или С₁-С₈алкокси, и u равно 0, 1, 2 или 3;

a и d равны 1, b, с, е, f, g и h равны 0, 1, 2 или 3,

Ar², Ar³, Ar⁵, Ar⁶, Ar⁷ и Ar⁸ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле или

где R⁶, R⁷, R¹³ и R¹⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил, и

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, или группу согласно формуле

R⁵⁸ представляет собой атом водорода или алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, и

R²⁷ и R²⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил.

8. Соединение согласно формуле I по п.1, где

R¹ и R² независимо друг от друга представляют собой C₁-С₃₆алкильную группу,

a и d независимо друг от друга равны 1 или 2,

Ar¹ и Ar⁴ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле

где один из Х³ и Х⁴ представляет собой N, а другой представляет собой CR¹⁰⁰,

R¹⁰⁰ представляет собой атом водорода или С₁-С₂₅алкил,

b, с, е, f, g и h независимо друг от друга равны 0, 1, 2 или 3,

Ar², Ar³, Ar⁵, Ar⁶, Ar⁷ и Ar⁸ независимо друг от друга представляют собой двухвалентную группу согласно формуле или

где R⁶, R⁷, R¹³ и R¹⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-С₂₅алкил или С₇-С₂₅аралкил, и

R³ и R⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, или группу согласно одной из формул

или

где R²²-R²⁶, R²⁹-R³³, R⁴¹-R⁵⁵, R⁵⁷ и R⁵⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, алифатическую углеводородную группу, содержащую до 25 атомов углерода, арил, алкокси-группу, содержащую до 18 атомов углерода, или атом галогена, или две группы R²²-R²⁶, которые расположены рядом друг с другом, вместе представляют собой алкилен или алкенилен, содержащие до 8 атомов углерода, таким образом образуя цикл, w, BU, А³ и А^3' являются такими, как указано в п.5,

R²⁷ и R²⁸ независимо друг от друга представляют собой атом водорода, С₁-C₂₅алкил или С₇-С₂₅аралкил, или R²⁷ и R²⁸ вместе представляют собой алкилен или алкенилен, которые оба могут быть связаны через атом кислорода и/или серы с тиенильным остатком и которые оба могут содержать до 25 атомов углерода.

9. Соединение согласно формуле I по одному из пп.1-8, где R¹ и R² имеют одинаковое значение, и боковые цепи согласно формулам

и

идентичны друг другу.

10. Соединение согласно формуле I по п.1, выбранное из соединений, имеющих следующие формулы

или

11. Органический полупроводниковый материал, слой или компонент, содержащий соединение по любому из пп.1-10.

12. Полупроводниковое устройство, содержащее в качестве полупроводящего эффективного средства соединение по любому из пп.1-10, или органический полупроводниковый материал, слой или компонент по п.11.

13. Полупроводниковое устройство по п.12 в форме диода, фотодиода, сенсора, органического полевого транзистора, транзистора для гибких дисплеев или (гетеропереходной) солнечной батареи.

14. Применение соединения по любому из пп.1-10 в качестве транзистора р-типа.

15. Соединение согласно формуле

где X¹¹ и Х^11' независимо друг от друга представляют собой атом галогена, в особенности Br или J, ZnX¹², -SnR²⁰⁷R²⁰⁸R²⁰⁹, где R²⁰⁷, R²⁰⁸ и R²⁰⁹ идентичны или различаются и представляют собой Н или C₁-С₆алкил, где два радикала необязательно образуют общий цикл, и указанные радикалы являются необязательно разветвленными или неразветвленными, и Х¹² представляет собой атом галогена, в особенности I или Br; или -OS(O)₂CF₃, -OS(O)₂-арил, в особенности , -OS(O)₂CH₃, B(OH)₂, -B(OY¹)₂,

-BF⁴Na или -BF₄K, где Y¹ независимо в каждом случае представляет собой C₁-С₁₀алкильную группу, и Y² независимо в каждом случае представляет собой С₂-С₁₀алкиленовую группу, такую как -CY³Y⁴-CY⁵Y⁶- или -CY⁷Y⁸-CY⁹Y¹⁰-CY¹¹Y¹²-, где Y³, Y⁴, Y⁵, Y⁶, Y⁷, Y⁸, Y⁹, Y¹⁰, Y¹¹ и Y¹² независимо друг от друга представляют собой атом водорода или C₁-С₁₀алкильную группу, в особенности -С(СН₃)₂С(СН₃)₂-, -С(СН₃)₂СН₂С(СН₃)₂- или -СН₂С(СН₃)₂СН₂-, и Y¹³ и Y¹⁴ независимо друг от друга представляют собой атом водорода или С₁-С₁₀алкильную группу, и а, b, с, d, e, f, g, h, R¹, R², Ar¹, Ar², Ar³, Ar⁴, Ar⁵, Ar⁶, Ar⁷ и Ar⁸ являются такими, как указано в п.1, при условии, что исключены следующие соединения и

где X¹² представляет собой -В(ОН)₂, -B(OY³⁰)₂, , -BF₃Na, -BF₃N(Y³³)₄ или -BF₃K,

где Y³⁰ независимо в каждом случае представляет собой С₁-С₁₀алкильную группу, и Y³¹ независимо в каждом случае представляет собой С₂-С₁₀алкиленовую группу, и Y³³ представляет собой Н или С₁-С₂₅алкильную группу, которая может необязательно содержать в углеводородной цепочке фрагмент О.