芳族聚合物 |
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申请号 | CN200680025203.X | 申请日 | 2006-06-09 | 公开(公告)号 | CN101218277A | 公开(公告)日 | 2008-07-09 |
申请人 | 住友化学株式会社; | 发明人 | 大内一荣; 福岛大介; 山田武; 安立诚; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种芳族 聚合物 ,其含有一种以上的由右式(1)表示的重复单元。(在该式中,Ar1表示含有稠环结构的亚芳基或者含有π-共轭体系的二价杂环化合物基,并且包含由上式(2)表示的基团。该基团连接具有sp2杂化轨道的 碳 原子 ,所述具有sp2杂化轨道的碳原子包含在由Ar1表示的所述含有稠环结构的亚芳基或所述具有π-共轭体系的二价杂环化合物基的环结构的环中。(在式(2)中,E1表示氢原子、卤素原子或一价有机基团;Ar2表示具有二价π-共轭环化合物残基的基团,并且两个Ar2可以彼此相同或不同;X1表示选自-NQ1-、-PQ2-和-BQ3-中的二价基团,并且Q1至Q3独立地表示取代基;Z表示直接键合或二价连接基团,并且两个Z可以彼此相同或不同;mi各自表示0或1;并且在存在两个X1的情况下,它们可以彼此相同或不同。) | ||||||
权利要求 | 1.一种芳族聚合物,所述芳族聚合物包含由下式(1)表示的重复单元 中的至少一种: |
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说明书全文 | 技术领域背景技术在主链中具有芳族环的聚合物化合物在比如电荷迁移性质、发光性质 等的电性能、比如刚性、热稳定性等的机械性质等上显示独特性质。因此, 其应用已经在电子材料领域、化学领域、能量材料领域、医药领域等中得 到了积极的向前推进(例如,非专利文献1和专利文献1)。具体地,人们 正在研究作为电子器件的应用,并且作为用作例如高分子量发光材料(聚合 物荧光材料)的聚合物化合物,已知的有聚芳撑类聚合物化合物(例如聚芴 和聚-对-亚苯基衍生物)和聚芳撑1,2-亚乙烯基类聚合物化合物(例如,非专 利文献2)。 发明内容本发明要解决的问题 然而,当被用作聚合物荧光材料时,在主链上具有芳族环的常规聚合 物化合物没有充分的电荷迁移性质和发光性质。 本发明的目的是提供一种新颖的芳族聚合物。更具体地,本发明的目 的是提供一种具有优异电荷迁移性质和发光性质的新颖芳族聚合物。 用于解决问题的方式 为了实现上述目的,本发明人进行了研究。结果,本发明人发现了一 种新颖的包含具有特殊结构基团的芳族重复单元的芳族聚合物,所述特殊 结构基团与该芳族聚合物的主链形成π-共轭体系并且其π-共轭碳原子连接 主链的π-共轭碳原子。这种发现导致本发明的完成。 本发明提供一种芳族聚合物,所述芳族聚合物包含由下式(1)表示的重 复单元中的至少一种: -Ar1- (1) 其中,Ar1表示含有稠环结构的亚芳基或者含有π-共轭体系的二价杂环化 合物基,并且具有连接到具有sp2杂化轨道的碳原子上的由下式(2)表示的 基团,所述具有sp2杂化轨道的碳原子在各自都由Ar1表示的所述含有稠环 结构的亚芳基或所述具有π-共轭体系的二价杂环化合物基的环结构的环 中: Ar2X1miZ2E1 (2) (其中,E1表示氢原子、卤素原子或一价有机基团;Ar2表示具有二价π-共 轭环化合物残基的基团;两个Ar2可以彼此相同或不同;X1表示选自-NQ1-、 -PQ2-和-BQ3-中的二价基团;Q1至Q3独立地表示取代基;Z表示直接键合 或二价连接基团;两个Z可以彼此相同或不同;mi各自表示0或1;在存 在两个X1的情况下,它们可以彼此相同或不同)。 本发明的优点 预期本发明的芳族聚合物在电子材料领域、化学领域、能源材料领域、 医药领域等用作有利于制备各种高功能材料的聚合物材料。 当本发明的芳族聚合物在电子材料领域中用作例如聚合物发光器件 (下面,可以被称作聚合物LED)时,可以实现比如如下这些的高功能: -电荷注入及迁移性质的提高,这是通过使具有电荷迁移性质的主链具 有能够产生提高的电荷注入及迁移性质的取代基而产生的, -控制发光波长,这是通过使主链含有包括荧光或磷光发射染料的功能 取代基而产生的,以及 -提高发光效率和电荷注入及迁移的性质,这是通过使发光主链含具有 电荷注入及迁移性质的侧链而产生的。 对于本发明芳族聚合物,可以进一步实现比如下面提及的高功能。在 各自都组合有带电荷注入及迁移性质的重复单元、带空穴注入及迁移性质 的重复单元和发光重复单元的无规共聚物、嵌段共聚物等中,据认为由各 个重复单元拥有的电荷注入和迁移性质被彼此抑制。然而,在本发明的芳 族聚合物中,与使用上述无规共聚物和嵌段共聚物时相比,在主链和侧链 之间或在侧链之间分别拥有比如正电荷注入、负电荷注入、正电荷迁移、 负电荷迁移以及发光的功能;因而,各个功能都可以表达,而不被牺牲掉, 并且根据需要,可以控制引入(包含)具有各种功能的部分,即,控制被引 入的各种功能取代基的量,并且在主链原来拥有的功能和所引入的功能取 代基所拥有的功能之间达到合适的平衡。 当本发明的芳族聚合物在化学领域用作结构材料时,使用芳族聚合物 作为主要组分或添加剂,可以预期有高功能,比如相分离的抑制等。 已知的是,在能源材料领域使用芳族聚合物制备聚合物电解质,比如 用于染料电池的质子导电膜。在这种情况下,与采用相关直链聚合物的情 况相比,通过使用其中引入带有可离子交换取代基的侧链的芳族聚合物, 可以预期实现改善离子交换能力的高功能,同时保持膜的强度。 此外,在本发明的芳族聚合物中,由于主链和侧链在形成π-共轭体系 的相应碳原子之间彼此结合;预期芳族聚合物具有高的热稳定性和化学稳 定性。而且,由于在形成π-共轭体系的碳原子之间的上述结合,预期主链 的电子能级被侧链调节的可能性。此外,在本发明芳族聚合物中,由于与 在形成π-共轭体系的相应碳原子之间的侧链结合的主链是具有稠环结构 的亚芳基或二价杂环基,因此与侧链结合到亚苯基时相比,能够以更高的 水平设计主链的性质比如电荷注入及迁移性质和发光性质,可以通过侧链 更有效地赋予高功能。 因此,在本发明的芳族聚合物中,预期官能团可以控制或提高主链的 功能,或可以在不损害主链原有功能的情况下给主链赋予新的功能。此外, 在本发明的芳族聚合物中,与使用相应直链聚合物、相应的无规共聚物、 相应的嵌段共聚物等的混合物相比,预期可以高自由度并且较少限制地实 现各种高功能。 附图说明 图1显示实施例7的只有电子的器件和只有空穴的器件以及实施例8 的EL器件的电压-电流特性的测量结果。 图2显示比较例1的只有电子的器件和只有空穴的器件以及比较例2 的EL器件的电压-电流特性的测量结果。 图3显示实施例9的EL器件的电压-电流特性曲线的测量结果。 图4显示实施例10的EL器件的电压-电流特性曲线的测量结果。 图5显示实施例11的EL器件的电压-电流特性曲线的测量结果。 图6显示比较例3的EL器件的电压-电流特性曲线的测量结果。 具体实施方式本发明的芳族聚合物包含至少一种由式(1)表示的重复单元。 由式(1)表示的各种重复单元表示具有稠环结构的亚芳基或具有π-共 轭体系的二价杂环化合物基,其具有由式(2)表示的基团。即,由式(2)表示 的基团与包含在环结构的环中的具有sp2杂化轨道的碳原子结合,所述环 结构是各自由Ar1表示的具有稠环结构的亚芳基或具有π-共轭体系的二价 杂环化合物基的环结构。因此,各自由Ar1表示的亚芳基或具有π-共轭体 系的二价杂环化合物基的核被由式(2)表示的基团取代。 与各自由Ar1表示的具有稠环结构的亚芳基或二价杂环化合物基结合 的由式(2)表示的基团的数量的上限是其中式(2)的基团可以与各自由Ar1 表示的具有稠环结构的亚芳基或二价杂环化合物基结合的最大数量。然 而,从合成本发明芳族聚合物的容易性考虑,每一个各自都由Ar1表示的 具有稠环结构的亚芳基或二价杂环化合物基中的数量优选不小于1并且不 大于4,更优选不小于1和不大于2,还优选为1。 具有稠环结构的亚芳基是从具有稠环结构的芳族烃中除去两个与具 有sp2杂化轨道的碳原子结合的氢原子而形成的原子团,所述碳原子存在 于主链环结构的环中。除由式(2)表示的基团之外,具有稠环结构的亚芳基 还可以具有其它取代基。然而,由式(2)表示的基团不与不同于由式(2)表示 的基团的取代基中的任何碳原子结合。在具有稠环结构的亚芳基中,除该 取代基之外的部分的碳原子的数量通常为约9至60,优选为9至20。包 括该取代基在内,具有稠环结构的亚芳基的总碳原子的数量通常为约9 至100。作为亚芳基的实例,可以显示的有下列式1A-2至1A-14表示的 基团。 在上述式1A-2至1A-14中,R表示键,由式(2)表示的基团、氢原子或 取代基;多个R中的任意两个表示键。当存在多个由R表示的取代基时,它 们可以彼此相同或不同。Ra表示氢原子或除由式(2)表示的基团之外的取代 基。多个Ra可以彼此相同或不同。当在一个原子上存在两个Ra时,它们可 以一起形成桥氧基或桥硫基(thioxo group,即硫代基),或可以彼此结合形 成环。 另外,当由R表示的取代基存在于两个相邻原子上时,可以形成可以 含有杂原子比如氧原子、硫原子、氮原子等的5-至7-元脂族环,或者可以 含有杂原子比如氧原子、硫原子、氮原子等的5-至7-元芳族环。 作为式1A-2至1A-14的由Ar1表示的亚芳基,从合成的容易性考虑,优 选萘-二基(式1A-2)、蒽-二基(1A-3)、芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基 (1A-14)。尤其优选萘-二基(式1A-2)、芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基 (1A-14)。 当本发明的芳族聚合物被用于聚合物LED时,为了在电荷迁移、荧光 强度、发光效率等上具有更高的器件性质,优选选自式1A-2至1A-14中的 下列基团作为由Ar1表示的亚芳基,即,二氢菲-二基(式1A-10)、芴-二基(式 1A-13)和苯并芴-二基(式1A-14)。尤其优选芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基 (式1A-14)。 具有π-共轭体系的二价杂环化合物基是从具有π-共轭体系的杂环化合 物上去除两个与存在于主链环结构的环中的具有sp2杂化轨道的碳原子结 合的氢原子而形成的原子团,并且包括那些具有稠环的原子团。具有π-共 轭体系的二价杂环化合物基可以具有除由式(2)表示的基团之外的其它取 代基。然而,由式(2)表示的基团不与除由式(2)表示的取代基之外的其它取 代基中的任何碳原子结合。此处,杂环化合物指的是具有环结构的芳族化 合物,作为构成环的元素,它不仅包含碳原子,而且还包含杂原子,比如 氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、硼原子、砷原子、硅原子、硒原子等。 不包括取代基在内,具有π-共轭体系的二价杂环化合物基的部分中的碳原 子的数量通常为约2至60,优选为2至20。包括取代基在内,具有π-共轭 体系的二价杂环化合物基的总碳原子的数量通常为约2至100。作为具有 π-共轭体系的二价杂环化合物基的实例,可以提及比如下列式2A-1至 2A-53的基团。 在上述式2A-1至2A-53中,R表示键,由式(2)表示的基团、氢原子或 取代基;多个R中的任意两个表示键。当存在多个由R表示的取代基时,它 们可以彼此相同或不同。Ra表示氢原子或除由式(2)表示的取代基之外的基 团。多个Ra可以彼此相同或不同。当在一个原子上存在两个Ra时,它们可 以一起形成桥氧基或桥硫基,或可以彼此结合形成环。 另外,当由R表示的取代基存在于两个相邻原子上时,由R表示的取代 基可以形成含有杂原子比如氧原子、硫原子、氮原子等的5-至7-元脂族环, 或者可以含有杂原子比如氧原子、硫原子、氮原子等的5-至7-元芳族环。 当本发明的芳族聚合物被用作聚合物LED时,为了在电荷迁移、荧光 强度、发光效率等上更高的器件性质,优选选自上述式2A-1至2A-53中的 下列基团,即,吡啶-二基(式2A-1)、喹啉-二基(式2A-6)、异喹啉-二基(式 2A-7)、喹喔啉-二基(式2A-8)、菲咯啉-二基(2A-18)、噻吩-二基(式2A-22)、 咪唑-二基(式2A-24)、噁唑-二基(式2A-26)、噻唑-二基(2A-27)、与苯环稠 合并且含有一个或多个杂原子(例如氮、硫、氧)的5-元杂环基(式2A-30至 2A-32、2A-34至2A-40)、以及,类似于芴骨架并且含有杂原子(硅、氮、氧 或硫)的杂环基(式2A-41至2A-44、2A-46至2A-47)、(式2A-48至2A-53)。更 优选噻吩-二基(式2A-22)、噻唑-二基(式2A-27)、苯并噻唑-二基(式2A-39)、 苯并噁二唑-二基(2A-40)、二苯并甲烷硅醇(dibenzosilol)-二基(式2A-41)咔 唑-二基(式2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式 2A-44)、氮杂芴-二基(式2A-47)和二苯并吡喃-二基(式2A-49)。还优选咔唑 -二基(式2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式2A-44) 和二苯并吡喃-二基(式2A-49)。 优选作为由Ar1表示的基团是具有稠环结构的亚芳基和具有π-共轭体 系的二价杂环化合物基,所述具有π-共轭体系的二价杂环化合物基具有稠 环结构。更优选具有稠环结构的亚芳基。 作为由R或Ra表示的取代基,除由式(2)表示的基团之外,可以提及的 有例如烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基(这些中的每一个都是式R-1)、可 以被取代的链烯基(式R-2)、可以被取代的炔基(式R-3)、可以被取代的甲酰 基(式R-4至R-7)、可以被取代的硫代甲酰基(式R-8至R-11)、可以被取代的 亚胺残基(式R-12至R-15和式R-28)、可以被取代的羟基(式R-16至R-19)、可 以被取代的巯基(式R-20至R-23)、可以被取代的氨基(式R-24至R-27和 R-29)、卤素原子(式R-30至R-33)、取代的磺酰基(式R-34)、可以被取代的 甲硅烷基(式R-35)、可以被取代的硅烷醇基(式R-36)、磺酸基(式R-37)、膦 酸基(式R-3 8)、氰基(式R-39)和硝基(式R-40)。 —R′—C≡C—R″ R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 R-7 R-8 R-9 R-10 R-11 R-12 R-13 R-14 R-15 —O—R″ R-16 R-17 R-18 R-19 —S—R″ R-20 R-21 R-22 R-23 R-24 R-25 R-26 R-27 R-28 R-29 —F —Cl —Br —l R-30 R-31 R-32 R-33 R-34 R-35 R-36 —SO3H —PO3H2 —C≡N —NO2 R-37 R-38 R-39 R-40 [在上述式中、-R′表示选自烷基、芳基、芳烷基和一价杂环基中的基团; 以及R″表示选自氢原子、烷基、芳基、芳烷基和一价杂环基中的基团] 由式R-1、-R′或-R″表示的烷基可以是直链、支链或环状链中的任一 种,并且通常具有约1至20个碳原子,优选为3至20个碳原子。作为 其具体实例,提及的有甲基、乙基、丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、 仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、庚基、辛基、2-乙基己 基、壬基、癸基、3,7-二甲基辛基、十二烷基和十八烷基。从在有机溶剂 中的溶解性、合成容易性观点考虑,优选的是甲基、乙基、丙基、异丙基、 丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、庚基、 环己基甲基、辛基、2-乙基己基、2-环己基乙基、壬基、癸基、3,7-二甲基 辛基和十二烷基;更优选的是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、 仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、庚基、辛基、2-乙基己 基、壬基、癸基和3,7-二甲基辛基;并且还优选的是丙基、异丙基、丁基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、环己基、庚基、辛基、 2-乙基己基、壬基、癸基和3,7-二甲基辛基。 由式R-1、-R′或-R″表示的芳基是通过从芳族烃上除去一个在芳族环 上的氢原子而形成的原子团,并且包括具有稠环的那些原子团。芳基通常 具有约6至60个碳原子,优选为7至48个碳原子。其具体实例包括苯基、 C1至C12烷基苯基(C1至C12指的是1至12个碳原子。这同样适用于下文)、 1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基和9-蒽基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯基。 作为C1至C12烷基苯基的具体实例,可以提及的有甲基苯基、乙基苯 基、二甲基苯基、二甲基-叔丁基苯基、丙基苯基、2,4,6-三甲苯基、甲基 乙基苯基、异丙基苯基、正丁基苯基、异丁基苯基、仲丁基苯基、叔丁基 苯基、戊基苯基、异戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯 基、癸基苯基、3,7-二甲基辛基苯基和十二烷基苯基。优选二甲基苯基、 二甲基-叔丁基苯基、丙基苯基、2,4,6-三甲苯基、甲基乙基苯基、异丙基 苯基、正丁基苯基、异丁基苯基、仲丁基苯基、叔丁基苯基、戊基苯基、 异戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、3,7- 二甲基辛基苯基和十二烷基苯基。 由式R-1、-R′或-R″表示的芳烷基通常具有约7至60个碳原子,优选 为7至48个碳原子。其具体实例包括苯基-(C1至C12)烷基、C1至C12烷 基苯基-(C1至C12)烷基、1-萘基-(C1至C12)烷基和2-萘基-(C1至C12)烷 基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基。 由式R-1、-R′或-R″表示的一价杂环基是通过从杂环化合物上除去一 个氢原子而形成的原子团,并且通常具有约4至60个碳原子,优选为4 至20个碳原子。顺便提及,杂环基的碳原子不包含一个或多个取代基中 的碳原子。此处,杂环化合物指的是其构成环的元素不仅有碳原子而且有 一个或多个杂原子比如氧、硫、氮、磷、硼或(和)等的那些环状有机化合 物。其具体实例包括噻吩基、C1至C12烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡 啶基、C1至C12烷基吡啶基、哌啶基、喹啉基和异喹啉基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选噻吩基、C1至C12烷基噻吩基、吡啶基和C1至C12烷基吡啶基。 由式R-2表示的可以被取代的链烯基包括例如末端乙烯基、链烯基和 芳基链烯基。该链烯基通常具有约3至20个碳原子,并且其具体实例是 1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基和1,5-环辛二烯-1-基。芳基链烯基通常具有约 8至60个碳原子,并且其具体实例是苯基-(C2至C12)链烯基、C1至C12 烷基苯基-(C2至C12)链烯基、1-萘基-(C2至C12)链烯基和2-萘基-(C2至 C12)链烯基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选芳基链烯基,并且优选的是苯基-(C2至C12)链烯基和C1至C12烷基苯 基-(C2至C12)链烯基。 由式R-3表示的可以被取代的炔基包括例如末端乙炔基、炔基和芳基 炔基。所述炔基通常具有约3至20个碳原子,并且其具体实例是1-己炔 -1-基和3-己炔-3-基。所述芳基炔基通常具有约8至60个碳原子,并且其 具体实例是苯基-(C2至C12)炔基、C1至C12烷基苯基-(C2至C12)炔基、1- 萘基-(C2至C12)炔基和2-萘基-(C2至C12)炔基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选芳基炔基,并且优选的是苯基-(C2至C12)炔基和C1至C12烷基苯基 -(C2至C12)炔基。 由式R-4至R-7表示的可以被取代的甲酰基包括例如甲酰基、取代羰 基(它们各自都为式R-4)、羧酸基、取代氧羰基(它们各自都为式R-5)、硫 代羧酸基、取代的硫代羧酸基(它们各自都为式R-6)、甲酰胺基和取代氨 基羰基(它们各自都为式R-7)。 由式R-4表示的取代羰基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价杂环基取 代的甲酰基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选为2至48个碳原子。 作为其实例,可以提及的有乙酰基、丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、 叔丁基羰基、苯甲酰基、苄基羰基、2-噻吩羰基和3-噻吩羰基。从在有机 溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选乙酰基、苯甲酰基、苄基羰 基、2-噻吩羰基和3-噻吩羰基。 由式R-5表示的取代氧羰基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价杂环基 取代的羧酸基。它通常具有约2至60个碳原子,优选2至48个碳原子。 作为其具体实例,可以提及的有甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧 羰基、正-丁氧羰基、异丁氧羰基、t-丁氧羰基、戊基氧羰基、己基氧羰 基、环己基氧羰基、庚基氧羰基、辛基氧羰基、2-乙基己基氧羰基、壬基 氧羰基、癸基氧羰基、3,7-二甲基辛基氧羰基、十二烷基氧羰基、苯氧羰 基、萘氧羰基和吡啶基氧羰基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选甲氧羰基、乙 氧羰基、辛基氧羰基、苯氧羰基、萘氧羰基和吡啶基氧羰基。 由式R-6表示的取代的硫代羧酸基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价 杂环基取代的硫代羧酸基。它通常具有约2至60个碳原子,优选2至48碳 原子。作为其具体实例,可以提及的有甲基硫代羧酸基、乙基硫代羧酸基、 丙基硫代羧酸基、异丙基硫代羧酸基、正丁基硫代羧酸基、异丁基硫代羧 酸基、叔丁基硫代羧酸基、戊基硫代羧酸基、己基硫代羧酸基、环己基硫 代羧酸基、庚基硫代羧酸基、辛基硫代羧酸基、2-乙基己基硫代羧酸基、 壬基硫代羧酸基、癸基硫代羧酸基、3,7-二甲基辛基硫代羧酸基、十二烷 基硫代羧酸基、苯基硫代羧酸基、萘基硫代羧酸基和吡啶基硫代羧酸基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选甲基硫代羧酸 基、乙基硫代羧酸基和苯基硫代羧酸基。 由式R-7表示的取代氨基羰基包括被选自烷基、芳基、芳基烷基和一 价杂环基中的一个或两个基团取代的氨基羰基,并且通常具有约1至60 个碳原子,优选为2至48个碳原子。 可以具体提及的有甲基氨基羰基、二甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、 二乙基氨基羰基、丙基氨基羰基、二丙基氨基羰基、异丙基氨基羰基、二 异丙基氨基羰基、正丁基氨基羰基、异丁基氨基羰基、叔丁基氨基羰基、 戊基氨基羰基、己基氨基羰基、环己基氨基羰基、庚基氨基羰基、辛基氨 基羰基、2-乙基己基氨基羰基、壬基氨基羰基、癸基氨基羰基、3,7-二甲 基辛基氨基羰基、十二烷基氨基羰基、环戊基氨基羰基、二环戊基氨基羰 基、环己基氨基羰基、二环己基氨基羰基、吡咯烷基羰基、哌啶基羰基、 苯基氨基羰基、二苯基氨基羰基、(C1至C12烷基苯基)氨基羰基、二(C1至 C12烷基苯基)氨基羰基、1-萘基氨基羰基、2-萘基氨基羰基、吡啶基氨基羰 基、哒嗪基氨基、嘧啶基氨基羰基、吡嗪基氨基羰基、三嗪基氨基羰基、 苯基-(C1至C12)烷基氨基羰基、C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基氨基羰基、 二(C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基)氨基羰基、1-萘基-(C1至C12)烷基氨基 羰基和2-萘基-(C1至C12)烷基氨基羰基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选甲基氨基羰基、 二甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、二乙基氨基羰基、叔丁基氨基羰基、哌 啶基羰基、苯基氨基羰基、二苯基氨基羰基、(C1至C12烷基苯基)氨基羰基 和二(C1至C12烷基苯基)氨基羰基。更优选二甲基氨基羰基、二乙基氨基羰 基、二苯基氨基羰基和二(C1至C12烷基苯基)氨基羰基。 作为上述可以被取代的的甲酰基,从合成的容易性等考虑,优选甲酰 基、取代羰基、羧酸基、取代氧羰基、甲酰胺基和取代氨基羰基;并且从 在有机溶剂中的溶解性考虑,优选取代羰基、取代氧羰基和取代氨基羰基。 由式R-8至R-11表示的可以被取代的硫代甲酰基包括例如硫代甲酰 基、取代硫代羰基(它们各自都为式R-8)、取代氧硫代羰基(式R-9)、二硫代 羧酸基、取代二硫代羧酸基(它们各自都为式R-10)、氨基硫代羰基和取代 氨基硫代羰基(它们各自都为式R-11)。 由式R-8表示的取代硫代羰基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价杂环 基取代的硫代甲酰基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选2至48个碳原 子。作为其具体实例,可以提及的有甲基硫代羰基、乙基硫代羰基和苯基 硫代羰基。 由式R-9表示的取代氧硫代羰基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价杂 环基取代的羟基硫代羰基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选2至48个 碳原子。作为其具体实例,可以提及的有甲氧硫代羰基、乙氧硫代羰基和 苯氧硫代羰基。 由式R-10表示的取代二硫代羧酸基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价 杂环基取代的二硫代羧酸基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选为2至 48个碳原子。作为其具体实例,可以提及的有甲基二硫代羧酸基、乙基二 硫代羧酸基和苯基二硫代羧酸基。 由式R-11表示的取代氨基硫代羰基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价 杂环基取代的氨基羰基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选为2至48个 碳原子。作为其具体实例,可以提及的有二甲基氨基硫代羰基、二乙基氨 基硫代羰基、苯基氨基硫代羰基和二苯基氨基硫代羰基。 作为上述可以被取代的硫代甲酰基,从合成的容易性考虑,优选硫代 甲酰基、取代硫代羰基、取代氧硫代羰基、氨基硫代羰基和取代氨基硫代 羰基。从在有机溶剂中的溶解性考虑,优选取代硫代羰基、取代氧硫代羰 基和取代氨基硫代羰基。 由式R-12至R-15和R-28表示的可以被取代的亚胺残基包括从亚胺化 合物(这是在分子中具有-N=C-的有机化合物,其实例为醛亚胺、酮亚胺以 及通过用烷基等将在醛亚胺或酮亚胺的氮上的一个或多个氢原子代替而 形成的化合物)上除去一个氢原子而形成的残基。亚胺残基通常具有约2至 20个碳原子,优选为2至18个碳原子。其具体实例包括由下列结构式表示 的基团。 作为由式R-16至R-19表示的可以被取代的羟基,可以提及的有例如羟 基、烷氧基、芳基氧基、芳烷基氧基(它们各自都为式R-16)和取代羰氧基(式 R-17)。 由式R-16表示的烷氧基可以是直链、支链和环状链中的任一个,并且 通常具有约1至20个碳原子,优选为3至20个碳原子。作为其具体实例,可 以提及的有甲氧基、乙氧基、丙基氧基、异丙基氧基、正-丁氧基、异丁 氧基、t-丁氧基、戊基氧基、己基氧基、环己基氧基、庚氧基、辛基氧基、 2-乙基己基氧基、壬基氧基、癸基氧基、3,7-二甲基辛基氧基和十二烷基 氧基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选有戊基氧基、己基氧基、辛基氧基、2-乙基己基氧基、癸基氧基和3,7- 二甲基辛基氧基。 由式R-16表示的芳基氧基通常具有约6至60个碳原子,优选为7至48个 碳原子。其具体实例为苯氧基、C1至C12烷基苯氧基、1-萘基氧基和2-萘基 氧基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯氧基。 作为C1至C12烷基苯氧基的具体实例,可以提及的有甲基苯氧基、乙基 苯氧基、二甲基苯氧基、丙基苯氧基、1,3,5-三甲基苯氧基、甲基乙基苯氧 基、异丙基苯氧基、正丁基苯氧基、异丁基苯氧基、叔丁基苯氧基、戊基 苯氧基、异戊基苯氧基、己基苯氧基、庚基苯氧基、辛基苯氧基、壬基苯 氧基、癸基苯氧基和十二烷基苯氧基。 由式R-16表示的芳烷基氧基通常具有约7至60个碳原子,优选为7至48 个碳原子。作为其具体实例,可以提及的有苯基-(C1至C12)烷氧基(例如苯 基甲氧基、苯基乙氧基、苯基-正-丁氧基、苯基戊基氧基、苯基己基氧基、 苯基庚基氧基和苯基辛基氧基)、C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷氧基、1- 萘基-(C1至C12)烷氧基和2-萘基-(C1至C12)烷氧基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷氧基。 由式R-17表示的取代羰氧基包括被烷基、芳基、芳烷基或一价杂环基 取代的羰氧基,并且通常具有约2至60个碳原子,优选为2至48个碳原子。 作为其具体实例,可以提及的有乙酰基氧基、丙基羰氧基、正丁基羰氧基、 异丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、苯甲酰基氧基、苄基羰氧基、2-噻吩羰氧 基和3-噻吩羰氧基。 作为上述可以被取代的羟基,从合成的容易性考虑,优选羟基、烷氧 基、芳基氧基和芳烷基氧基;并且从在有机溶剂中的溶解性或从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选烷氧基、芳基氧基和芳烷基氧基。 由式R-20至R-23表示的可以被取代的巯基包括例如,巯基,烷基硫基、 芳基硫基、芳烷基硫基(它们各自都为式R-20)和取代羰基硫基(式R-21)。 由式R-20表示的烷基硫基可以是直链、支链和环状链中的任一种,并 且具有约1至20个碳原子,优选为3至20个碳原子。作为其具体实例,可 以提及的有甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、 异丁基硫基、叔丁基硫基、戊基硫基、己基硫基、环己基硫基、庚基硫基、 辛基硫基、2-乙基己基硫基、壬基硫基、癸基硫基、3,7-二甲基辛基硫基 和十二烷基硫基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选戊基硫基、己基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、癸基硫基和3,7- 二甲基辛基硫基。 由式R-20表示的芳基硫基通常具有约3至60个碳原子。其具体实例包 括例如苯基硫基、C1至C12烷基苯基硫基、1-萘基硫基和2-萘基硫基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯基硫基。 由式R-20表示的芳基烷基硫基通常具有约7至60个碳原子,优选为7至 48碳原子。其具体实例包括例如,苯基-(C1至C12)烷基硫基、C1至C12烷基 苯基-(C1至C12)烷基硫基、1-萘基-(C1至C12)烷基硫基和2-萘基-(C1至C12)烷 基硫基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,以及还从当本发明 的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考虑, 优选C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基硫基。 作为由式R-21表示的取代羰基硫基,可以提及的有被烷基、芳基、芳 烷基或一价杂环基取代的羰基硫基。它通常具有约2至60个碳原子,优选 为2至48个碳原子。其具体实例为乙酰基硫基、丙基羰基硫基、正丁基羰 基硫基、异丁基羰基硫基、叔丁基硫基、苯甲酰基硫基和苄基羰基硫基。 作为上述可以被取代的巯基,从合成的容易性考虑,优选巯基、烷基 硫基、芳基硫基和芳烷基硫基;并且从在有机溶剂中的溶解性或从当本发 明的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考 虑,优选烷基硫基、芳基硫基和芳烷基硫基。 作为由式R-24至R-27和R-29表示的可以被取代的氨基,可以提及的有 例如氨基、取代氨基(它们各自都为式R-24)、酰胺基(式R-25)和酸亚胺基(式 R-29)。 作为由式R-24表示的取代氨基,可以提及被选自烷基、芳基、芳基烷 基和一价杂环基中的一个或两个基团取代的氨基。它通常具有约1至60个 碳原子,优选为2至48个碳原子。 其具体实例是甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基 氨基、二丙基氨基、异丙基氨基、二异丙基氨基、正丁基氨基、异丁基氨 基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、环己基氨基、庚基氨基、辛基氨 基、2-乙基己基氨基、壬基氨基、癸基氨基、3,7-二辛基氨基、十二烷基 氨基、环戊基氨基、二环戊基氨基、环己基氨基、二环己基氨基、吡咯烷 基、哌啶基、二苯基氨基、(C1至C12烷基苯基)氨基、二(C1至C12烷基苯基) 氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、吡啶基氨基、哒嗪基氨基、嘧啶基氨基、 吡嗪基氨基、三嗪基氨基、苯基-(C1至C12)烷基氨基、C1至C12烷基苯基-(C1 至C12)烷基氨基、二(C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基)氨基、1-萘基-(C1至 C12)烷基氨基和2-萘基-(C1至C12)烷基氨基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选甲基氨基、二 甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、叔丁基氨基、哌啶基、苯基氨基、二 苯基氨基、C1-C12烷基苯基氨基和二(C1-C12烷基苯基)氨基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性以及当本发明的芳族聚合物 用于聚合物LED中时器件性质和耐热性之间的平衡考虑,优选二苯基氨基 和二(C1-C12烷基苯基)氨基。 作为由式R-25表示的酰胺基,可以提及的由被选自烷基、芳基、芳基 烷基和一价杂环基中的一个或两个基团取代的酰胺基。它通常具有约1至 60个碳原子,优选为2至48个碳原子。其具体实例为甲酰胺基、乙酰胺基、 丙酰胺基、丁酰胺基、苯甲酰胺基、三氟乙酰胺基、五氟苯甲酰胺基、N- 甲基甲酰胺基、N-苯基乙酰胺基和N-苯基苯甲酰胺基。 从在有机溶剂中的溶解性、合成的容易性等考虑,优选甲酰胺基、乙 酰胺基、N-甲基甲酰胺基、N-苯基乙酰胺基和N-苯基苯甲酰胺基。 作为由式R-29表示的酸酰胺基,可以提及从酸亚胺(例如琥珀酰亚胺、 邻苯二甲酰亚胺或1,2,4,5-苯四甲酰亚胺)上除去与氮原子结合的氢原子获 得的残基。它具有约4至20个碳原子。下列基团可以显示作为优选基团。 作为上述可以被取代的氨基,从合成的容易性考虑,优选氨基、取代 氨基、酰胺基和酸亚胺基;并且从在有机溶剂中的溶解性以及还从当本发 明的芳族聚合物用于聚合物LED中时在器件性质和耐热性之间的平衡考 虑,优选取代氨基和酸亚胺基。 作为卤素原子,可以提及的有例如,氟原子、氯原子、溴原子和碘原 子。 从本发明芳族聚合物的稳定性考虑,优选氟原子。 作为由式R-34表示的取代磺酰基,可以提及的有被烷基、芳基、芳烷 基或一价杂环基取代的磺酰基。它通常具有约2至60个碳原子,优选为2至 48个碳原子。其具体实例为C1至C12烷基磺酰基、苯磺酰基、C1至C12烷氧 基苯基磺酰基、C1至C12烷基苯基砜基、1-萘基磺酰基、2-萘基磺酰基、苯 基-(C1至C12)烷基磺酰基、C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基磺酰基、1-萘基 -(C1至C12)烷基磺酰基和2-萘基-(C1至C12)烷基磺酰基。 从耐热性和在有机溶剂中的溶解性考虑,优选苯磺酰基、C1至C12烷基 苯基磺酰基、1-萘基磺酰基、2-萘基磺酰基和苯基-(C1至C12)烷基磺酰基; 从耐热性考虑,优选苯磺酰基、1-萘基磺酰基和2-萘基磺酰基。 作为由式R-35表示的可以被取代的甲硅烷基,可以提及的有被选自烷 基、芳基、芳基烷基和一价杂环基中的一个、两个或三个基团取代的甲 硅烷基。该取代甲硅烷基通常具有约1至60个碳原子,优选3至48个碳原子。 可以具体提及的有三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷 基、三异丙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、 叔丁基甲硅烷基二甲基甲硅烷基、戊基二甲基甲硅烷基、己基二甲基甲硅 烷基、庚基二甲基甲硅烷基、辛基二甲基甲硅烷基、2-乙基己基-二甲基甲 硅烷基、壬基二甲基甲硅烷基、癸基二甲基甲硅烷基、3,7-二甲基辛基-二 甲基甲硅烷基、十二烷基二甲基甲硅烷基、苯基-(C1至C12)烷基甲硅烷基、 C1至C12烷基苯基-(C1至C12)烷基甲硅烷基、1-萘基-(C1至C12)烷基甲硅烷基、 2-萘基-(C1至C12)烷基甲硅烷基、苯基-(C1至C12)烷基二甲基甲硅烷基、三 苯基甲硅烷基、三-对-甲基苯基甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、二苯基甲基 甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基和二甲基苯基甲硅烷基。 作为由式R-36表示的可以被取代的硅烷醇基,可以提及的有被选自烷 基、芳基、芳基烷基和一价杂环基中一个、两个或三个基团取代的硅烷醇 基。该取代硅烷醇基通常具有约1至60个碳原子,优选为3至48个碳原子。 其具体实例为三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基和三苯氧基甲硅烷 基。 在本发明的芳族聚合物中,从在有机溶剂中的更高溶解性考虑,由R 或Ra表示的取代基优选为烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基、可以被取代 的链烯基、可以被取代的炔基、取代羰基、取代氧羰基、取代氧硫代羰基、 取代氨基羰基、取代氨基硫代羰基、可以被取代的亚胺基、烷氧基、芳基 氧基、芳烷基氧基、取代羰氧基,烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、取代 羰基硫基、取代氨基、酰胺基、酸亚胺基、取代磺酰基和可以被取代的甲 硅烷基;更优选为烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基、烷氧基、芳基氧基、 芳烷基氧基、烷基硫基、芳基硫基和芳烷基硫基;并且还优选为烷基、烷 氧基和烷基硫基。 从更高耐热性和更高化学稳定性考虑,由R或Ra表示的取代基优选为 烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基、取代羰基、取代氨基羰基、烷氧基、 芳基氧基、芳烷基氧基,烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、取代氨基、酰 胺基、酸亚胺基、卤素原子和取代磺酰基;更优选为烷基、芳基、芳烷基、 取代氨基羰基、烷氧基、芳基氧基、芳烷基氧基、烷基硫基、芳基硫基、 芳烷基硫基、取代氨基、酰胺基、酸亚胺基和氟原子;还优选为烷基、芳 基和芳烷基。 当本发明芳族聚合物被用于聚合物LED时,从比如在有机溶剂中的溶 解性、器件性质、合成的容易性等与耐热性之间的平衡考虑,由R或Ra表 示的取代基优选为烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基、可以被取代的链烯 基、可以被取代的炔基、可以被取代的亚胺残基、烷氧基、芳基氧基、芳 烷基氧基,烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、取代氨基、酸亚胺基、卤素 原子、可以被取代的甲硅烷基和氰基;并且更优选为烷基、芳基、芳烷基、 一价杂环基、可以被取代的亚胺残基、烷氧基、芳基氧基、芳烷基氧基, 烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、酸亚胺基、氟原子和氰基;还优选为 烷基、芳基、一价杂环基、可以被取代的亚胺残基、烷氧基、芳基氧基, 烷基硫基、芳基硫基、酸亚胺基、氟原子和氰基。 当本发明的芳族聚合物被用作聚合物电解质(例如用于燃料电池的质 子导电膜)时,从合成的容易性、在有机溶剂中的溶解性、耐热性和更高的 离子交换能力的平衡考虑,由R或Ra表示的取代基优选为烷基、芳基、取 代羰基、羧酸基、取代氨基羰基、羟基、烷氧基、芳基氧基、酰胺基、酸 亚胺基、卤素原子、取代磺酰基、磺酸基和膦酸基;更优选为烷基、取代 羰基、氟原子、取代磺酰基、磺酸基和膦酸基。 由R′或R″表示的取代基可以具有被卤素原子比如Cl、Br、I等取代的一 个或多个氢原子。卤素原子优选为氟原子。作为具体实例,可以提及的有 氟原子-取代烷基,比如三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟 辛基等;氟原子-取代芳基,比如五氟苯基等;氟原子-取代羰基,比如三 氟乙酰基、五氟苯甲酰基等;氟原子-取代氧羰基,比如三氟甲氧羰基、五 氟乙氧羰基、全氟丁氧羰基、全氟己基氧羰基、全氟辛基氧羰基等;氟原 子-取代的硫代羧酸基,比如三氟甲基硫代羧酸基、五氟乙基硫代羧酸基、 全氟丁基硫代羧酸基、全氟己基硫代羧酸基、全氟辛基硫代羧酸基等;氟 原子-取代氨基羰基,比如二(三氟甲基)氨基羰基、五氟苯基氨基羰基等; 氟原子-取代烷氧基,比如三氟甲氧羰基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟 己基、全氟辛基等;氟原子-取代羰氧基,比如三氟乙酰基氧基、五氟苯甲 酰基氧基等;氟原子-取代巯基,比如三氟甲基硫基等;氟原子-取代羰基 硫基,比如三氟乙酰基硫基、五氟苯甲酰基硫基等;氟原子-取代氨基,比 如二(三氟甲基)氨基等;以及,氟原子-取代磺酰基,比如五氟苯基磺酰基 等。 当由R′或R″表示的取代基包含芳基或一价杂环基时,在所述芳基或一 价杂环基上的氢原子可以被如下的基团取代:可以被烷基取代的链烯基、 可以被烷基取代的炔基、可以被烷基取代的甲酰基、可以被烷基取代的硫 代甲酰基、可以被烷基取代的亚胺残基、可以被烷基取代的羟基、可以被 烷基取代的巯基、可以被烷基取代的氨基、卤素原子、可以被烷基取代的 磺酰基、可以被烷基取代的甲硅烷基、可以被烷基取代的硅烷醇基、磺酸 基、膦酸基、氰基和硝基。这些中,优选可以被烷基取代的链烯基、可以 被烷基取代的炔基、可以被烷基取代的甲酰基、可以被烷基取代的亚胺残 基、可以被烷基取代的羟基、可以被烷基取代的巯基、可以被烷基取代的 氨基、卤素原子、磺酸基、膦酸基、氰基和硝基;更优选可以被烷基取代 的甲酰基、可以被烷基取代的亚胺残基、可以被烷基取代的羟基、可以被 烷基取代的巯基、可以被烷基取代的氨基、卤素原子、磺酸基、膦酸基、 氰基和硝基;并且还优选烷氧基和烷基硫基。其具体实例是具有C1至C12烷 氧基取代基的基团,比如,C1至C12烷氧基苯基、C1至C12烷氧基苯基-(C1 至C12)烷基、C1至C12烷氧基苯基-(C2至C12)链烯基、C1至C12烷氧基苯 基-(C2至C12)炔基、C1至C12烷氧基苯基氨基羰基、二(C1至C12烷氧基苯 基)氨基羰基、C1至C12烷氧基苯基-(C1至C12)烷基氨基羰基、二(C1至C12烷 氧基苯基-(C1至C12)烷基)氨基羰基、C1至C12烷氧基苯氧基、C1至C12烷氧 基苯基-(C1至C12)烷氧基、C1至C12烷氧基苯基硫基、C1至C12烷氧基苯 基-(C1至C12)烷基硫基、C1至C12烷氧基苯基氨基、二(C1至C12烷氧基苯基) 氨基、C1至C12烷氧基苯基-(C1至C12)烷基氨基、二(C1至C12烷氧基苯基 -(C1至C12)烷基)氨基、C1至C12烷氧基苯基-(C1至C12)烷基甲硅烷基等。C1 至C12烷氧基的具体实例为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙基氧基、正丁 氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基、庚 氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基和十 二烷氧基。 当由R′或R″表示的取代基包含亚烷基链,在亚烷基链中的任何-CH2- 基团可以被二价杂原子比如氧、硫、氮等;含杂原子的二价基团;或通过 将二价杂原子和含杂原子的二价基团中的至少两个结合而形成的二价基 团代替。二价杂原子和含杂原子的二价基团的实例为由式X-1至X-6表示的 基团。 —O— —S— X-1 X-2 X-3 X-4 X-5 X-6 此处,R″具有与上述给出的相同定义。 通过将二价杂原子和含杂原子的二价基团中的至少两个结合而形成 的二价基团的实例为由式X-7至X-10表示的下列基团。 X-7 X-8 X-9 X-10 在由式X-1至X-10表示的基团中,优选由式X-1、X-2、X-3、X-5和X-6表 示的基团;更优选由式X-1和X-2表示的基团;还优选由式X-1表示的基团; 其具体实例是甲氧基甲基氧基和2-甲氧基乙基氧基。 在前面显示的式(2)中,E1表示氢原子、卤素原子或一价有机基团。由 E1表示的卤素原子的实例为氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。从化学稳 定性考虑,由E1表示的卤素原子优选为氟原子。 由E1表示的一价有机基团的实例是烷基(优选C1至C12烷基)、烷氧基 (优选C1至C12烷氧基)和烷基硫基(优选C1至C12烷基硫基)。它们的定义和 具体实例与在Ar1的取代基中烷基、烷氧基和烷基硫基的定义和具体实例 相同。 优选作为由E1表示的基团的是氢原子、氟原子、烷基(优选C1至C12烷 基)和烷氧基(优选C1至C12烷氧基);并且优选为氢原子和烷基(优选C1至 C12烷基)。 在式(2)中,Ar2表示具有二价、π-共轭环化合物残基的基团。作为由 Ar2表示并且具有二价、π-共轭环化合物残基的基团,可以提及的有二价、 π-共轭环化合物残基以及配位有π-共轭环状化合物结构的有机配体的金属 配位化合物的二价残基。此处,所述π-共轭环状化合物包括芳族烃化合物、 芳族杂环化合物以及与具有与芳族烃化合物或芳族杂环化合物π-共轭的 结构的环稠合的化合物。π-共轭环状化合物可以具有稠环结构。二价、π- 共轭环化合物残基是从π-共轭环状化合物上除去两个氢原子而形成的原 子团,所述两个氢原子与存在于π-共轭环状化合物的环中的具有sp2杂化 轨道的碳原子结合;并且可以具有稠环结构。该二价、π-共轭环化合物残 基可以具有取代基。 作为由Ar2表示的二价、π-共轭环化合物残基,可以提及的有亚芳基和 二价杂环基,并且包括具有稠环的基团。 亚芳基是通过从芳族烃上除去两个与存在于芳族烃的环中并且具有 sp2杂化轨道的碳原子结合的氢原子而形成的原子团。亚芳基包括含有稠 环的亚芳基。亚芳基可以具有取代基。在亚芳基中,不包括取代基的部分 中的碳原子的数量通常为约6至60,优选为6至20。包括取代基在内,亚芳 基的总碳原子的数量通常为约6至100。作为亚芳基的实例,可以显示的 有由下式1A-1表示的基团以及前面的由式1A-2至1A-14显示的基团。 1A-1 在上面显示的式1A-1以及前面显示的由Ar2表示的式1A-2至1A-14中, R表示键、氢原子或取代基。多个R中的任意两个表示键。当存在多个由R 表示的取代基时,它们可以彼此相同或不同。Ra表示氢原子或取代基。当 存在多个由Ra表示的取代基时,它们可以彼此相同或不同。当在一个原子 上存在两个Ra时,它们可以一起形成桥氧基或桥硫基,或可以彼此结合形 成环。 而且,当由R表示的取代基存在于两个相邻原子上时,可以形成可以 含有杂原子比如氧原子、硫原子、氮原子等的5-至7-元脂族环,或碳原子 的5-至7-元芳族环。 作为由Ar2表示的亚芳基,从合成的容易性考虑,优选式1A-2至1A-14 的亚芳基:亚苯基(1A-1)、萘-二基(式1A-2)、蒽-二基(1A-3)、芴-二基(式 1A-13)和苯并芴-二基(1A-14)。特别优选亚苯基(1A-1)、萘-二基(式1A-2) 和芴-二基(式1A-13)。 为了当本发明的芳族聚合物被用于聚合物LED时在电荷迁移、荧光强 度、发光效率等上具有更高的器件性质,作为由Ar2表示的亚芳基,优选 选自式1A-2至1A-14中的下列基团,即,亚苯基(1A-1)、二氢菲-二基(式 1A-10)、芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基(式1A-14)。特别优选亚苯基 (1A-1)、芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基(式1A-14)。 由Ar2表示的二价杂环基的定义和具体实例与由Ar1表示并且不含由式 (2)表示的侧链的二价杂环基的定义和具体实例相同。 由Ar2表示的二价杂环基还包括由下列式3A-1至3A-4表示的基团。 3A-1 3A-2 3A-3 3A-4 在上述式中,Ra具有与上述给定的相同定义。 为了当本发明的芳族聚合物被用于聚合物LED时在电荷迁移性质、荧 光强度、发光效率等上具有更高的器件性质,优选选自上述式2A-1至2A-53 和3A-1至3A-4中的下列基团,即,吡啶-二基(式2A-1)、喹啉-二基(式2A-6)、 异喹啉-二基(式2A-7)、喹喔啉-二基(式2A-8)、菲咯啉-二基(2A-18)、噻吩- 二基(式2A-22)、咪唑-二基(式2A-24)、噁唑-二基(式2A-26)、噻唑-二基 (2A-27)、与苯环稠合的含一个或多个杂原子(例如氮、硫、氧)的5-元杂环 基(式2A-30至2A-32、2A-34至2A-40、3A-1至3A-3),以及类似于芴骨架并 且含有杂原子(硅、氮、氧或硫)的杂环基(式2A-41至2A-44、2A-46至2A-47)、 (式2A-48至2A-53)。更优选噻吩-二基(式2A-22)、噻唑-二基(式2A-27)、苯 并噻唑-二基(式2A-39)、二苯并甲硅烷醇-二基(式2A-41)、咔唑-二基(式 2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式2A-44)、氮杂芴 -二基(式2A-47)、二苯并吡喃-二基(式2A-49)、噁二唑-二基(3A-2)和硫代噁 二唑-二基(3A-3)。更优选是噻吩-二基(式2A-22)、噻唑-二基(式2A-27)、苯 并噻唑-二基(式2A-39)、二苯并甲硅烷醇-二基(式2A-41)、咔唑-二基(式 2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式2A-44)、二苯并 吡喃-二基(式2A-49)和噁二唑-二基(3A-2)。 由Ar2表示的具有π-共轭环状化合物结构的有机配体的金属配位化合 物二价残基是从具有π-共轭环状化合物结构的有机配体的金属配位化合 物上除去两个氢原子而形成的二价基团,所述氢原子在包含于配体的π-共 轭体系中的碳原子上。 有机配体通常具有约4至60个碳原子。作为其实例,可以提及的有8- 喹啉醇及其衍生物、苯并喹啉醇及其衍生物、2-苯基-吡啶及其衍生物、2- 苯基-苯并噻唑及其衍生物、2-苯基-苯并噁唑及其衍生物和卟啉及其衍生 物。 作为金属配合物的中心金属,可以提及例如铝、锌、铍、铱、铂、金、 铕和铽。 作为具有π-共轭环状化合物结构的有机配体的金属配位化合物,可以 提及的有例如低分子荧光材料、已知作为磷光材料的金属配合物和三重态 发光配合物。 作为具有π-共轭环状化合物结构的有机配体的金属配位化合物的二价 残基的具体实例,可以显示下列式4A-1至4A-7。 在上述式4A-1至4A-7中,R表示键、氢原子或取代基。多个R中的任 意两个表示键。当存在多个由R表示的取代基时,它们可以彼此相同或不 同。由R表示的取代基的实例与前面所示的相同。 由Ar2表示并且具有二价、π-共轭环化合物残基的基团优选为优选亚芳 基或二价杂环基,更优选亚芳基。 在式(2)中,X1表示选自-NQ1-、-PQ2-和-BQ3-中的二价基团。Q1、Q2 和Q3各自表示取代基。作为由Q1至Q3表示的取代基,可以提及的有烷基、 芳基、芳烷基和一价杂环基。这些基团的定义和具体实例与在Ar1的取代 基中的烷基、芳基、芳烷基和一价杂环基的定义和具体实例相同。作为由 Q1、Q2和Q3表示的取代基,特别优选芳基和一价杂环基。作为由X1表示的 二价基团,从在聚合物LED中使用本发明的芳族聚合物考虑,特别优选由 -NQ1-表示的基团。 在式(2)中,Z表示直接键合或二价连接基团。作为由Z表示的二价连 接基团的实例,可以示出下面所示的基团、邻苯二甲酰亚胺-N,4-二基和均 苯四酸亚胺-N,N′-二基。还可以显示的是通过将选自上述基团中的两个以 上的基团(可以彼此相同或不同)结合而形成的二价基团,以及选自上述基 团中的一个以上的基团(可以彼此相同或不同)与选自上述由X1表示的二价 基团中的一个以上的基团结合而形成的二价基团。 —O— —S— —C≡C— —N=N— ——B=N— ——N=B—— 在上述式中、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12和Q13各自独 立地表示选自氢原子、烷基、芳基、芳烷基、一价杂环基、甲酰基、取代 羰基、卤素原子和氰基中的基团。当Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、 Q12和Q13各自以多个数量存在时,它们可以彼此相同或不同。由Q4、Q5、 Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12和Q13表示的烷基、芳基、芳烷基、一价 杂环基和取代羰基的定义和具体实例与在由Ar1的取代基中的烷基、芳基、 芳烷基、一价杂环基、取代羰基和卤素原子的定义和具体实例相同。 作为通过将选自上述基团中的两个以上的基团(可以彼此相同或不同) 结合而形成的二价基团的实例,以及选自上述基团中的一个以上的基团(可 以彼此相同或不同)与选自上述由X1表示的二价有机基团中的一个以上的 基团结合而形成的二价基团的实例,可以提及的有例如下面所示的基团, C2至C20烷基链以及通过将在C2至C20烷基链中的任一个以上的-CH2-基团 用选自上述基团中的一个以上的基团(可以彼此相同或不同)代替而形成的 基团。 在式(2)中,从耐热性和在有机溶剂中的溶解性考虑,Z优选为直接键 合、由-NQ1-、-CQ4Q5-、-SiQ6Q7-、-C(=O)-或-SO2-表示的基团,或通过将 选自上述基团中的两个以上的基团结合而形成的基团;更优选为直接键 合、亚烷基链或含有由-NQ1-、-O-、-S-、-SiQ6Q7-、-C(=O)-或-SO2-表示 的基团的亚烷基;并且还更优选为直接键合。 从在有机溶剂中的溶解性、器件性质、合成的容易性等以及当本发明 的芳族接枝聚合物被用于聚合物LED中时的耐热性的平衡考虑,Z优选为 直接键合或由-NQ1-、-SiQ6Q7-、-CQ8=CQ9-或-C≡C-表示的基团;更优选为 直接键合或由-NQ1-或-SiQ6Q7-表示的基团;并且还优选为直接键合或含烷 基链的基团。当将本发明的芳族接枝聚合物用于聚合物LED时以及当预期 由式(2)表示的侧链有助于LED的电荷迁移性质和电荷注入性质时,Z优选 为直接键合。 在式(2)中,mi各自表示0或1。两个mi中的一个优选为0。 在式(2)中,两个Ar2可以彼此相同或不同并且两个Z可以彼此相同或不 同。当存在两个X1时,它们可以彼此相同或不同。另外,当在本发明的芳 族聚合物中存在多个由式(2)表示的侧链时,这些侧链可以彼此相同或不 同。 由于由式(2)表示的基团,预期本发明的芳族聚合物具有高功能。本发 明的芳族聚合物具有例如电荷迁移性质或在固态时具有光致发光。因此, 由式(2)表示的基团优选具有芳族聚合物在应用时所需要的功能。例如,当 本发明的化合物被用于聚合物LED时,由式(2)表示的基团优选能够使主链 具有电荷注入及迁移性质(例如空穴注入及迁移性质或电子注入和迁移性 质)、发射荧光-或磷光的性质、溶解性、耐热性等。 作为由式(2)表示的具有空穴注入及迁移性质的基团,可以提及的有例 如含有如下物质作为骨架的基团:聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其 衍生物、在侧链或主链上具有芳族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、 芳基胺衍生物、均二苯代乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物、聚苯胺或其衍 生物、聚噻吩或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(p-亚苯基,2-亚乙烯基) 或其衍生物、聚(2,5-亚噻吩基1,2-亚乙烯基)或其衍生物,等。 作为更具体的实例,可以提及的有由下式(2-1)表示的结构。 在上述式中,Ar3表示二价π-共轭环化合物残基;而Ar4和Ar5各自独立地表 示芳基或一价杂环基。 作为由式(2)表示的具有电子注入和迁移性质的基团,可以提及的有例 如含有如下物质作为骨架的基团:噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、 苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷 或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、二苯酚合苯醌 衍生物、8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹 喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物等。 作为更具体的实例,可以提及由下列式(2-2)和(2-3)表示的结构,但是 实例并不限制于这些。 在式(2-2)中,R1表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基氧基、芳基硫 基、芳烷基、芳烷基氧基、芳烷基硫代硫基、芳基链烯基、芳基炔基、氨 基、取代氨基、硅烷醇基、取代甲硅烷基、卤素原子、取代羰基、取代羰 氧基、亚胺残基、酰胺基、酸亚胺基、一价杂环基、羧酸基、取代氧羰基、 氰基或硝基;j表示0至2的整数;Ar6表示芳基或一价杂基;G1表示O、S、 SO、SO2、Se或Te;当存在多个R1时,它们可以彼此相同或不同。 在上式中,Ar6表示芳基或一价杂基;G2表示O、S、SO2、Se、Te、N-R8或 SiR9R10;G3和G4各自独立地表示N或C-R11。 作为存在于由式(2-3)表示的重复单元的中心的5-元环的实例,可以提 及的有噻二唑、噁二唑、三唑、噻吩、呋喃和甲硅烷醇。 此外,作为发射荧光的取代基,可以提及的有例如含有如下物质作为 骨架的基团:萘衍生物、蒽或其衍生物、苝或其衍生物、聚甲炔类染料、 呫类、香豆素类、花青类或其它类、8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物、 芳族胺、四苯基环戊二烯或其衍生物、四苯基丁二烯或其衍生物等。 而且,作为发射磷光的取代基,可以提及的有含有下列物质作为骨架 的基团:三重态-发光配合物比如各自含有铱作为中心金属的Ir(ppy)3或 Btp2Ir(acac),含有铂作为中心金属的PtOEP、含有铕作为中心金属的 Eu(TTA)3phen等。 除由式(1)表示的重复单元之外,本发明的芳族聚合物可以包含其它重 复单元。作为其它重复单元,优选选自下列式(3)、(4)、(5)、(6)和(7)中的 重复单元。 ——Ar8—— (3) ——Ar9—— (4) Ar10-X2PAr11 (5) —Ar12—X3— (6) ——X4—— (7) 在上述式中,Ar8表示在式(1)的Ar1中由式(2)表示的侧链被氢原子取代而 形成的重复单元;Ar8、Ar9、Ar10和Ar11各自独立地表示具有二价、π-共轭 环化合物残基的二价基团;X2、X3和X4各自独立地表示二价连接基团;而 p表示1或2。 由Ar8、Ar9、Ar10和Ar11中每—个表示的具有二价、π-共轭环化合物残 基的二价基团的定义和具体实例与由Ar2表示的具有二价、π-共轭环化合物 残基的二价基团的定义和具体实例相同。 由X2、X3和X4中的每一个表示的二价连接基团的定义和具体实例与由 Z表示的基团的定义和具体实例相同。 从耐热性考虑,由X2、X3和X4中的每一个表示的二价连接基团优选为 由-NQ1-、-CQ4Q5-、-SiQ6Q7-、-C(=O)-或-SO2-表示的基团,或通过将选自 -NQ1-、-CQ4Q5-、-SiQ6Q7-、-C(=O)-或-SO2-中的两个以上的基团结合而形 成的基团。 从在有机溶剂中的溶解性的观点考虑,由X2、X3和X4中的每一个表示 的二价连接基团优选为芳烷基链、由-NQ1-、-O-、-S-、-CQ4Q5-、-SiQ6Q7-、 -C(=O)-或-SO2-表示的基团,或含有这些基团的烷基链。 从在有机溶剂中的溶解性、器件性质、合成的容易性等与当本发明的 芳族聚合物被用于聚合物LED时的耐热性的平衡考虑,由X2、X3和X4中的 每一个表示的二价连接基团优选为由-NQ1-、-SiQ6Q7-、-CQ8=CQ9-或-C≡C- 表示的基团,更优选由-NQ1-或-SiQ6Q7-表示的基团。 当本发明的芳族聚合物只包含由式(1)和(7)表示的重复单元或只包含 由式(1)、(3)和(7)表示的重复单元时,从耐热性和化学稳定性考虑,由式(7) 表示的重复单元相比于由式(1)、(3)和(7)表示的总重复单元的比例优选40% 以下,更优选30%以下。 当本发明的芳族聚合物只包含由式(1)和(6)表示的重复单元或只包含 由式(1)、(3)和(6)表示的重复单元时,从耐热性和化学稳定性考虑,由式(6) 表示的重复单元相比于由式(1)、(3)和(6)表示的总重复单元的比例优选50% 以下,更优选30%以下。 作为不同于由Ar1表示的重复单元并且与由式(3)、(4)、(5)、(6)和(7) 表示的重复单元中的Ar1直接结合的在式(1)中的重复单元,优选由式(3)、 (4)和(5)表示的重复单元,以及由式(6)表示的重复单元,其中由Ar8表示的 二价、π-共轭环化合物残基与Ar1结合;并且更优选由式(3)、(4)和(5)表示 的重复单元。 作为包含在本发明的芳族聚合物中的除由式(1)表示的重复单元之外 的重复单元,从耐热性和化学稳定性考虑,优选由式(3)、(4)和(5)表示的 重复单元。 当用于电子材料(例如聚合物LED)领域时,含有由式(1)表示的重复单 元的本发明芳族聚合物优选为共轭聚合物化合物。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,为了改变发光波长、更高 的发光效率、更高的耐热性等,由式(4)表示的重复单元优选为选自前面提 及的式1A-1至1A-14、2A-1至2A-53和3A-1至3A-4中的下列基团,即,亚苯 基(式1A-1)、萘-二基(式1A-2)、二氢菲-二基(式1A-10)、芴-二基(式1A-13)、 苯并芴-二基(式1A-14)、噻吩-二基(式2A-22)、噻唑-二基(式2A-27)、苯并 噻唑-二基(式2A-39)、二苯并甲硅烷醇-二基(式2A-41)、咔唑-二基(式 2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式2A-44)、氮杂芴 -二基(式2A-47)、二苯并吡喃-二基(式2A-49)、噁二唑-二基(3A-2)和硫代噁 二唑-二基(3A-3)。更优选为亚苯基(式1A-1)、萘-二基(式1A-2)、芴-二基(式 1A-13)、苯并芴-二基(式1A-14)、噻吩-二基(式2A-22)、噻唑-二基(式2A-27)、 苯并噻唑-二基(式2A-39)、二苯并甲硅烷醇-二基(式2A-41)、咔唑-二基(式 2A-42)、二苯并呋喃-二基(式2A-43)、二苯并噻吩-二基(式2A-44)、二苯并 吡喃-二基(式2A-49)和噁二唑-二基(3A-2)。还优选为亚苯基(式1A-1)、萘- 二基(式1A-2)、芴-二基(式1A-13)和苯并芴-二基(式1A-14)。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,为了改变发光波长、更高 的发光效率、更高的耐热性等,由式(7)表示的重复单元被优选为由下列式 (8)和(9)表示的重复单元。 在上式中,R2和R3各自独立地表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基 氧基、芳基硫基、芳烷基、芳烷基氧基、芳烷基硫代硫基、芳基链烯基、 芳基炔基、氨基、取代氨基、硅烷醇基、取代甲硅烷基、卤素原子、取代 羰基、取代羰氧基、亚胺残基、酰胺基、酸亚胺基、一价杂环基、羧酸基、 取代氧羰基、氰基或硝基;q和qq各自独立地表示0至4的整数;R4和R5各 自独立地表示氢原子、烷基、芳基、一价杂环基、羧酸基、取代氧羰基或 氰基;当R2和R3各自存在多个时,多个R2或R3可以彼此相同或不同。 在上式中,Ar13、Ar14、Ar15和Ar16各自独立地表示二价、π-共轭环化合物 残基;Ar17、Ar18和Ar19各自独立地表示芳基或一价杂环基;Ar13、Ar14、 Ar15、Ar16、Ar17、Ar18和Ar19各自可以具有取代基;并且r和rr各自独立地 表示0或1。 由式(8)和(9)表示的重复单元中,从耐热性考虑,更优选由式(8)表示 的重复单元。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,为了改变发光波长、更高 的发光效率、更高的耐热性等,优选通过将上面显示的由式(4)至(7)表示的 重复单元结合而获得的由下列式(10)、(11)、(12)和(13)表示的重复单元。 在上式中,R6表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基氧基、芳基硫基、 芳烷基、芳烷基氧基、芳烷基硫代硫基、芳基链烯基、芳基炔基、氨基、 取代氨基、硅烷醇基、取代甲硅烷基、卤素原子、取代羰基、取代羰氧基、 亚胺残基、酰胺基、酸亚胺基、一价杂环基、羧酸基、取代氧羰基、氰基 或硝基;sss表示0至2的整数;Ar20和Ar21各自独立地表示具有二价、π-共 轭环化合物残基的二价基团;s和ss各自独立地表示0或1;G5表示O、S、 SO、SO2、Se或Te;当存在多个R6时,它们可以彼此相同或不同。 在上式中,R7和R8各自独立地表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基 氧基、芳基硫基、芳烷基、芳烷基氧基、芳烷基硫代硫基、芳基链烯基、 芳基炔基、氨基、取代氨基、硅烷醇基、取代甲硅烷基、卤素原子、取代 羰基、取代羰氧基、亚胺残基、酰胺基、酸亚胺基、一价杂环基、羧酸基、 取代氧羰基、氰基或硝基;t和tt各自独立地表示0至4的整数;G6表示O、S、 SO2、Se、Te、NR9或SiR10R11;G7和G8各自独立地表示N或CR12;R9、R10、 R11和R12各自独立地表示氢原子、烷基、芳基、芳基烷基或一价杂环基; 当R7、R8和R12各自存在多个时,多个R7、R8或R12可以彼此相同或不同。 作为由式(11)表示的重复单元的中心5-元环的实例,可以提及的有噻 二唑、噁二唑、三唑、噻吩、呋喃和甲硅烷醇。 在上式中,R13和R14各自独立地表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳 基氧基、芳基硫基、芳烷基、芳烷基氧基、芳烷基硫代硫基、芳基链烯基、 芳基炔基、氨基、取代氨基、硅烷醇基、取代甲硅烷基、卤素原子、取代 羰基、取代羰氧基、亚胺残基、酰胺基、酸亚胺基、一价杂环基、羧酸基、 取代氧羰基、氰基或硝基;v和w各自独立地表示0至4的整数;R15、R16、 R17和R18各自独立地表示氢原子、烷基、芳基、一价杂环基、羧酸基、取 代氧羰基或氰基;Ar22表示具有二价、π-共轭环化合物残基的二价基团; 当R13和R14各自存在多个时,多个R13或R14可以彼此相同或不同。 在上式中,Ar23和Ar24各自独立地表示具有二价、π-共轭环化合物残基的二 价基团;以及x表示1或2。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,为了改变发光波长、更高 的发光效率、更高的耐热性等,作为包含在芳族聚合物中的不同于由式(1) 表示的重复单元之外的重复单元,更优选由式(3)、(4)、(5)、(8)、(9)、(10)、 (11)、(12)和(13)表示的重复单元;还优选的是由式(3)、(4)、(9)、(10)、(11) 和(13)表示的重复单元。 本发明的芳族聚合物优选为只含一种由式(1)表示的重复单元的芳族 聚合物、只含两种以上的由式(1)表示的重复单元的芳族聚合物、只含一种 由式(1)表示的重复单元以及由式(3)的重复单元的芳族聚合物、只含两种以 上由式(1)表示的重复单元以及由式(3)表示的重复单元的芳族聚合物、或基 本上含有一种以上由式(1)表示的重复单元以及一种以上由式(3)至(13)表 示的重复单元的芳族聚合物。 在本发明的芳族聚合物中,其主链结构可以是无规、嵌段或接枝共聚 物;或者,可以是在上述共聚物中间的共聚物,例如含有嵌段共聚物部分 的无规或接枝的共聚物。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,从更高发光效率考虑,主 链结构优选为含有嵌段共聚物部分的无规共聚物,嵌段共聚物或接枝共聚 物,而不是完全的无规共聚物。 在本发明的芳族聚合物中,由式(1)表示的重复单元可以位于主链的末 端,因而,由式(2)表示的基团可以基本上存在于主链末端。 当本发明的芳族聚合物用于聚合物LED时,如果在聚合中使用的活性 基团按原样在芳族聚合物中,则可以用稳定基团保护,因为残留的活性基 团可以降低由该芳族聚合物制备的LED的发光性质或寿命。 在本发明的芳族聚合物中,预期由式(2)表示的基团控制或提高了主链 的功能或者在不损害主链功能的情况下赋予主链新的功能。因此,优选由 式(2)表示的基团的结构和主链的结构显示不同的性质;更具体而言,优选 在由式(2)表示的基团和在主链中的重复单元具有基本上不同的结构,或者 由式(2)表示的基团中的结构组合和在主链中的重复单元的组合基本上不 同。 在本发明的芳族聚合物中,由式(1)表示的总重复单元相对于由主链拥 有的全部重复单元的总数的比例没有特别的限制,只要由式(1)所示重复单 元所拥有的由式(2)表示的侧链的性质在芳族聚合物中得到表现即可。然 而,从合成的容易性考虑,该比例通常为0.1摩尔%至100摩尔%,优选 为1.0摩尔%以上,更优选为5摩尔%以上、还优选为10摩尔%以上,特 别优选为20摩尔%以上。在本发明中,主链被定义为以最大量含有由式(1) 表示的重复单元的聚合物链;并且,当由式(1)表示的重复单元位于聚合物 链的末端时,由本发明的芳族聚合物的主链所拥有的全部重复单元的总数 不包含由位于聚合物链末端的式(1)的重复单元所拥有的由式(2)所示基团 的重复单元。 在本发明的芳族聚合物中,包含在本发明的芳族聚合物的主链中的, 由式(1)表示的重复单元的总数相对于由式(1)和式(5)至(9)表示的重复单元 的总数的比例通常为0.1摩尔%至100摩尔%,优选为1摩尔%至100摩尔 %。 尤其是当本发明的芳族接枝聚合物被用于聚合物LED并且当由式(2) 表示的基团是赋予电荷注入及迁移性质的侧链时,为了更有效地表现上述 性质,上述比例优选为11摩尔%以上,更优选为16摩尔%以上,还优选 为20摩尔%以上。当上述侧链是含有发射荧光-或磷光的染料的基团并且 是为控制发光波长而引入时,上述比例优选为0.3摩尔%以上,更优选为1 摩尔%以上。 而且,从合成的容易性考虑,该比例的上限优选为80摩尔%以下,更 优选为60摩尔%以下,还优选为40摩尔%以下。尤其是当由式(2)表示的 基团是含有发射荧光-或磷光的染料的基团并且是为控制发光波长而引入 时,从效率考虑,该比例的上限优选为30摩尔%以下,更优选为20摩尔 %以下,还优选为15摩尔%以下。 本发明的芳族聚合物没有特别限制它的聚苯乙烯折合的数均分子量。 然而,从溶解性、膜可成型性等考虑,聚苯乙烯折合的数均分子量优选为 约103至108,更优选为3×103至106,还优选为5×103至5×105。聚苯乙烯折 合的重均分子量优选通常为约103至108,并且从膜可成型性考虑,更优选 为3×103至1×107,还优选为5×103至5×106。 本发明的芳族聚合物没有特别限制分散度(重均分子量/数均分子量)。 然而,当芳族聚合物被用作用于其它聚合物的添加剂时,优选分散度低, 并且更优选为12以下。 当本发明的芳族聚合物只包含由式(1)表示的重复单元时,并且当芳族 聚合物只包含由式(1)表示的重复单元以及由式(5)表示的重复单元时,优选 的是,GPC的溶解曲线基本上具有一个峰并且分散度为1.0至12,优选为1.0 至7。 GPC的溶解曲线通常由GPC(凝胶渗透色谱)测量。在本发明中,通过 使用示差折光率检测器和标准聚苯乙烯折合,进行GPC的溶解曲线的测 量。顺便提及,在有些情况下,GPC被称作SEC(尺寸排除色谱)。 作为用于本发明的芳族聚合物的良溶剂,可以提及的有例如含氯溶 剂,比如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、o-二氯苯等;醚类溶剂比如四氢呋 喃、茴香醚等;以及,烃类溶剂比如甲苯、二甲苯、均三甲基苯、正丁基 苯、四氢化萘、十氢化萘等。芳族聚合物可以以通常为0.1重量%以上的量 溶解在这些溶剂中,但是该量根据芳族聚合物的结构和分子量而不同。 作为用于合成本发明的芳族聚合物的方法,可以提及的有例如方法 (a),即,分别合成主链和侧链(两者都具有彼此反应形成键的特征基团), 然后使主链与侧链反应,以将它们结合获得芳族聚合物;以及方法(b),即, 合成含侧链的大分子单体,然后将该大分子单体聚合以合成含有侧链的主 链,以获得芳族聚合物。 作为在上述方法(a)和(b)中使用的合成主链的方法,可以提及的有例如 这样的方法:使用已知的缩合反应,必要时将单体或大分子单体溶解在有 机溶剂中,并且使用例如碱或合适的催化剂,使相应的单体或大分子单体 (各自具有参与缩合和聚合的特征基团)进行缩合和聚合。 作为用于缩合和聚合的方法,可以使用在如下文献中描述的已知方 法:例如,在“Organic Reactions″,第14卷,270至490页,John Wiley & Sons, Inc.1965;“Organic Synthesis″,Collective Volume VI,407至411页,John Wiley & Sons,Inc.1988;Chem.Rev,第95卷,2457页,1995;J.Organomet. Chem.第576卷,147页,1999;以及Makromol.Chem.Macromol.Symp.第 12卷,229页,1987。 当在缩聚中形成双键时,可以提及的有例如在JP-A-5-202355中描述的 方法。即,可以提及的有例如在含甲酰基的化合物和含膦甲基的化合物之 间的Wittig反应进行的聚合,或者通过具有甲酰基和膦甲基的化合物的 Wittig反应进行的聚合;通过在含乙烯基的化合物和含卤素原子的化合物 之间的Heck反应进行的聚合;通过具有两个以上的单-卤代甲基的化合物 的脱卤化氢进行的缩聚;通过具有两个以上的锍甲基的化合物的锍盐分解 而进行的缩聚;通过在含甲酰基的化合物和含氰甲基的化合物之间的 Knoevenagel反应进行的聚合;以及通过具有两个以上的甲酰基的化合物的 McMurry反应进行的聚合。 当本发明的芳族聚合物在主链上具有通过缩聚反应形成的三键时,可 以使用的有例如通过在含(锡等的)乙炔化物基团的化合物和含卤素原子化 合物之间的Stille乙炔偶联反应进行的聚合,以及通过在含乙炔基的化合物 和含卤素原子的化合物之间的Sonogashira反应进行的聚合。 当既不形成双键也不形成三键时,可以使用例如通过在具有硼酸基或 硼酸酯基的化合物和具有卤素原子或磺酸酯基(例如三氟甲烷磺酸酯基)的 化合物之间的Suzuki偶联反应进行的聚合;通过在具有卤化镁基团的化合 物和含卤素原子的化合物之间的Grignard反应进行的聚合;使用零价镍的 配合物在各自具有卤素原子或磺酸酯基(例如三氟甲烷磺酸酯基)的化合物 之间进行的聚合;使用氧化剂(例如FeCl3)进行的聚合;电化学氧化聚合; 以及,具有合适消除基团的中间体聚合物化合物的分解。 在这些聚合中,为了更容易控制结构,优选通过Heck反应进行的聚合、 通过Knoevenage反应进行的聚合、通过Suzuki偶联反应进行的聚合、通过 Grignard反应进行的聚合以及使用零价镍配合物进行的聚合。 更详细地说,为了以上述合成方法(a)合成主链,可以提及的有例如方 法(c),即,通过上述方法合成主链,然后,通过例如亲电取代反应[例如 通过卤化剂(例如溴或或N-卤代琥珀酰亚胺)的卤化或通过锂化试剂(例如 烷基锂)的锂化]以及进一步的官能团取代反应,向该主链中引入与侧链或 要变成侧链的单体起反应以形成键的特征基团,从而合成出具有特征基团 的主链;方法(d),即,在由上述方法合成主链时,使用具有与侧链或要变 成侧链的单体起反应以形成键的特征基团的单体,并且合成出具有特征基 团的主链;以及方法(e),即,在由上述方法合成主链时,使用具有可改变 为特征基团的官能团的单体,以合成主链,然后通过已知的官能团-改变反 应之一将官能团变为特征基团,从而合成出具有特征基团的主链。 对于以上述合成方法(a)合成侧链,可以提及的有通过缩合反应进行的 上述方法。更详细地说,可以提及的有例如方法(f),即,通过上述方法合 成侧链,然后通过例如亲电取代反应[例如通过卤化剂(例如溴或或N-卤代 琥珀酰亚胺)的卤化或通过锂化试剂(例如烷基锂)的锂化]以及进一步的官 能团取代反应,向该主链中引入与主链反应以形成键的特征基团,从而合 成出具有特征基团的侧链;方法(g),即,在由上述方法合成侧链时,使用 具有与主链反应以形成键的特征基团的单体,并且合成出具有特征基团的 侧链;以及方法(h),即,在由上述方法合成侧链时,使用具有可改变为特 征基团的官能团的单体,以合成侧链,然后通过已知的官能团-改变反应之 一将官能团变为特征基团,从而合成出具有特征基团的侧链。 在上述方法(a)中,为了使主链和侧链偶联而形成碳-碳共轭键,可以 提及的有例如通过Suzuki偶联反应的偶联、通过Grignard反应的偶联以及 通过零价镍配合物的偶联。从抑制交联反应和容易控制反应考虑,优选通 过Suzuki反应的偶联以及通过Grignard反应的偶联。 接着描述本发明的聚合物发光器件。 本发明的聚合物发光器件的特征在于它在属于阳极和阴极之间的电 极之间具有有机层,该有机层含有本发明的芳族聚合物。 有机层可以是发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子迁移层、电子 注入层、夹层等中的任一种。有机层优选为发光层。 此处的发光层指的是具有发光功能的层;空穴迁移层指的是具有迁移 空穴功能的层;电子迁移层指的是具有迁移电子功能的层。夹层指的是在 发光层和阳极之间但是与发光层邻接,而且起着使发光层与阳极或使发光 层与空穴注入层或空穴迁移层隔离的作用的层。 顺便提及,电子迁移层和空穴迁移层被总称作电荷迁移层。此外,电 子注入层和空穴注入层被总称作电荷注入层。发光层、空穴迁移层、空穴 注入层、电子迁移层和电子注入层可以以两个以上的层使用。 当有机层为发光层时,该发光层(它是有机层)还可以包含空穴迁移材 料、电子迁移材料或发光材料。此处,发光材料是发射荧光或磷光的材料。 当本发明的芳族聚合物与空穴迁移材料混合时,空穴迁移材料与所得 混合物的比例为1重量%至80重量%,优选为5重量%至60重量%。当本发明 的聚合物材料与电子迁移材料混合时,电子迁移材料与所得混合物的比例 为1重量%至80重量%,优选为5重量%至60重量%。当本发明的芳族聚合物 与发光材料混合时,发光材料与所得混合物的比例为1重量%至80重量%, 优选为5重量%至60重量%。当本发明的芳族聚合物与发光材料和空穴迁移 材料和/或电子迁移材料混合时,发光材料与所得混合物的比例为1重量% 至50重量%,优选为5重量%至40重量%;并且空穴迁移材料和电子迁移材 料之和为1重量%至50重量%,优选为5重量%至40重量%。因此,本发明的 芳族共聚物的含量为98重量%至1重量%,优选为90重量%至20重量%。 作为与本发明的芳族聚合物混合的空穴迁移材料、电子迁移材料和发 光材料,优选使用已知的低分子化合物、已知的三重态发光配合物或已知 的聚合物化合物。优选使用已知的聚合物化合物。作为空穴迁移材料,电 子迁移材料和发光材料(各自都为聚合物化合物),可以提及的有例如聚芴, 其衍生物或其共聚物;聚芳撑,其衍生物或其共聚物;聚芳撑1,2-亚乙烯基、 其衍生物或其共聚物;以及,芳族胺或其衍生物的(共)聚合物,这些都在 下列的专利中有公开:WO 99/13692、WO 99/48160、GB 2340304A、WO 00/53656、WO 01/19834、WO 00/55927、GB 2348316、WO 00/46321、 WO 00/06665、WO 99/54943、WO 99/54385、US 5777070、WO 98/06773、 WO 97/05184、WO 00/35987、WO 00/53655、WO 01/34722、WO 99/24526、 WO 00/22027、WO 00/22026、WO 98/27136、US 573636、WO 98/21262、 US 5741921、WO 97/09394、WO 96/29356、WO 96/10617、EP 0707020、 WO 95/07955、JP-A-2001-181618、JP-A-2001-123156、JP-A-2001-3045、 JP-A-2000-351967、JP-A-2000-303066、JP-A-2000-299189、 JP-A-2000-252065、JP-A-2000-136379、JP-A-2000-104057、 JP-A-2000-80167、JP-A-10-324870、JP-A-10-114891、JP-A-9-111233、 JP-A-9-45478等。 作为低分子的发射荧光的材料,可以使用例如,萘衍生物、蒽或其衍 生物、苝或其衍生物、聚甲炔类染料、呫吨类、香豆素类、花青类或其它 类、8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物、芳族胺、四苯基环戊二烯或其 衍生物和四苯基丁二烯或其衍生物。 具体地,可以使用在例如JP-A-57-51781和JP-A-59-194393中描述的已 知化合物。 作为三重态发光配合物,可以提及的有例如含有铱作为中心金属的 Ir(ppy)3和Btp2Ir(acac)、含有铂作为中心金属的PtOEP以及含有铕作为中心 金属的Eu(TTA)3phen。 三重态发光配合物的具体实例在例如下列文献中有描述: Nature,(1988),395,151,Appl.Phys.Lett.(1999),75(1),4,Proc.SPIE-Int.Soc. Opt.Eng.(2001),4105(Organic Light-Emittings and Devices IV),119,J.Am. Chem.Soc.(2001),123,4304,Appl.Phys.Lett.(1997),71(18),2596,Syn. Met.(1998),94(1),103,Syn.Met.(1999),99(2),1361,Adv.Mater.(1999), 11(10),852和Jpn.J.Appl.Phys.34,1883(1995)。 本发明的组合物包含选自空穴迁移材料、电子迁移材料和发光材料中 的至少一种材料以及本发明的芳族聚合物,并且可以被用作发光材料或电 荷迁移材料。选自空穴迁移材料、电子迁移材料和发光材料中的至少一种 材料与本发明的芳族聚合物的比例可以根据本发明组合物的应用而确定。 然而,当本发明的组合物被用作发光材料时,该比例优选与在发光层中相 同。 本发明聚合物组合物的聚苯乙烯折合的数均分子量通常为约103至 108,优选为104至106。聚苯乙烯折合的重均分子量通常为约103至108,并 且从在器件中使用时的膜可成型性和效率考虑,优选为1×104至5×106。此 处,聚合物组合物的平均分子量指的是通过GPC分析由两种以上的聚合物 化合物混合而获得的组合物所确定的值。 在本发明的聚合物发光器件中,发光层的膜厚度的最佳值根据所使用 材料而不同。选择膜厚度使得驱动电压和发光效率变为合适的值,并且该 膜厚度例如为1nm至1μm,优选为2nm至500nm,还优选为5nm至200nm。 发光层的形成是通过例如由溶液成膜进行。在溶液成膜中,可以使用 涂布方法,比如旋涂法、流延法、微照相凹板涂布法、照相凹板涂布法、 棒涂法、辊涂法、丝-棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷 法、胶版印刷法、喷墨印刷法等。优选使用印刷法,比如丝网印刷法、苯 胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等,因为使用这样的印刷,容易进行 多颜色的图案形成和涂布。 在印刷法等中使用的油墨组合物包含至少一种本发明的芳族聚合物。 此外,除本发明的芳族聚合物之外,油墨组合物还可以包含添加剂比如空 穴迁移材料、电子迁移材料、发光材料、溶剂、稳定剂等。 在油墨组合物中,相对于不包括溶剂在内的组合物的总重量,本发明 的芳族聚合物的比例通常为20重量%至100重量%,优选为40重量%至100 重量%。 当油墨组合物包含溶剂时,相对于组合物的总重量,溶剂的比例为1 重量%至99.9重量%,优选为60重量%至99.5重量%,还优选为80重量%至 99.0重量%。 油墨组合物的粘度根据所使用的印刷方法而不同。然而,当油墨组合 物经过在喷墨印刷中的喷射装置时,在25℃的粘度优选在1至20mPa.s的范 围内,以防止在喷射过程中堵塞或喷射偏移(bending of fight)。 除本发明的芳族聚合物之外,本发明的溶液还可以包含用于控制粘度 和/或表面张力的添加剂。作为添加剂,以合适的组合使用用于更高粘度的 聚合物化合物(增稠剂)和不良溶剂,可以将用于降低粘度的低分子量的化 合物、用于降低表面张力的表面活性剂等。 聚合物化合物可以是这样的,它在本发明的芳族聚合物所用的同样溶 剂中可溶并且不损害发光和电荷迁移。可以使用例如聚合物聚苯乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯和本发明的大分子量芳族聚合物。聚合物化合物的重均分 子量优选为500,000以上,更优选为1,000,000以上。 不良溶剂可以被用作增稠剂。即,通过添加少量的不良溶剂(对于溶液 中的固含量是不良的),可以增加溶液的粘度。当为此目的添加不良溶剂时, 在不引起溶液中的固含量沉淀的范围内,选择溶剂的种类和添加量。当甚 至考虑到储存过程中的稳定性时,不良溶剂的量相对于总溶液为优选50重 量%以下,更优选30重量%以下。 除本发明的芳族聚合物之外,为了提高储存稳定性,本发明的溶液还 可以包含抗氧化剂。抗氧化剂可以是这样的,它在本发明的芳族聚合物中 使用的相同溶剂中溶解并且不损害发光和电荷迁移。可以提及的有例如酚 类抗氧化剂和磷基抗氧化剂。 至于用于油墨组合物的溶剂,没有特别的限制。然而,优选提及的 有能够溶解或均匀地分散构成油墨组合物的材料(除溶剂之外)的溶剂。作 为这样的溶剂的实例,可以提及的有含氯溶剂比如氯仿、二氯甲烷、1,2- 二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、o-二氯苯等;醚类溶剂,比如四氢呋喃、 二噁烷、茴香醚等;芳族烃类溶剂,比如甲苯、二甲苯等;脂族烃类溶剂 比如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、 正癸烷等;酮类溶剂,比如丙酮、甲基乙基酮、环己酮、二苯甲酮、苯乙 酮等;酯类溶剂,比如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基-乙酸溶纤剂、苯甲酸甲 酯和乙酸苯酯等;多元醇及它们的衍生物,比如乙二醇、二甘醇单丁基醚、 乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲 烷、三甘醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等;醇类溶剂,比如甲醇、乙醇、 丙醇、异丙醇、环己醇等;亚砜类溶剂,比如二甲亚砜等;N-甲基-2-吡咯 烷酮;以及酰胺类溶剂,比如N,N-二甲基甲酰胺等。这些有机溶剂可以单 独使用或将多种溶剂组合使用。 上述溶剂中,从聚合物化合物等的溶解性、均匀的膜形成、粘度特性 等考虑,优选芳族烃类溶剂、醚类溶剂、脂族烃类溶剂、酯类溶剂和酮类 溶剂。优选的是,甲苯、二甲苯、乙苯、二乙基苯、三甲基苯、正丙基苯、 异丙基苯、正丁基苯、异丁基苯、仲丁基苯、正己基苯、环己基苯、1-甲 基萘、四氢化萘、茴香醚、乙氧基苯、环己烷、二环己基、环己烯基-环己 酮、正庚基-环己烷、正己基-环己烷、十氢化萘、苯甲酸甲酯、环己酮、 2-丙基-环己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、二环 己基酮、苯乙酮和二苯甲酮。 从膜成型性、器件特性等考虑,在溶液中使用的溶剂的种类优选为 两种以上,更优选2至3种,还优选2种。 当溶液中包含2种溶剂时,它们中的之一可以在25℃时为固态。从 膜成型性考虑,一种溶剂的沸点优选为180℃以上、并且更优选为200℃ 以上。从粘度考虑,两种溶剂优选能够在60℃溶解1重量%以上的芳族 聚合物,并且两种溶剂中的一种优选能够在25℃溶解1重量%以上的芳 族聚合物。 当溶液中包含2种以上的溶剂时,从粘度和膜成型性考虑,沸点最 高的溶剂优选占溶液中溶剂的总重量的40至90重量%,更优选为50至 90重量%,并且还优选为65至85重量%。 包含在溶液中的本发明芳族聚合物的种类可以为1种或2种以上。 溶液可以包含不同于本发明芳族聚合物的聚合物化合物,只要它不能够损 害器件性质等即可。 本发明的溶液可以包含在1至1000ppm范围内的水、金属及其盐。 作为金属,可以具体提及的有锂、钠、钙、钾、铁、铜、镍、铝、锌、铬、 锰、钴、铂、铱等。溶液还可以1至1 000 ppm的量包含硅、磷、氟、氯 和溴。 使用本发明的溶液,通过旋涂法、流延法、微照相凹板涂布法、照相 凹板涂布法、棒涂法、辊涂法、丝-棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷 法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等,可以制备薄膜。优选通过 丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法或喷墨印刷法,更优选通过喷墨印 刷法进行使用本发明溶液的膜形成。 在所述印刷方法中,对于生产率和成本而言,当以图案方式或通过多 重色彩涂布形成1μm以下的薄膜时,优选喷墨印刷;而当以图案方式或通 过多重色彩涂布形成1μm以上的薄膜时,优选丝网印刷法、苯胺印刷法或 胶版印刷法。 作为可以使用本发明的溶液制备的薄膜,可以提及的有例如发光薄 膜、导电薄膜和有机半导体薄膜。 本发明的导电薄膜优选具有1KΩ/□以下的表面电阻。通过用路易斯 酸、离子化合物等掺杂薄膜,可以提高该薄膜的电导性。表面电阻更优选 为优选100Ω/□以下,还更优选10Ω/□以下。 有机半导体薄膜中的电子迁移率和空穴迁移率的任一个(更大的那个) 优选为10-5cm2/V/秒以上,更优选为10-3cm2/V/秒以上,还优选为10-1cm2/V/ 秒以上。 在其上已经形成有绝缘膜(由例如SiO2制备)和栅极电极的Si基底上,形 成有机半导体薄膜,然后用Au等形成源极电极和漏极电极;由此可以获得 有机晶体管。 在本发明的聚合物发光器件中,当在阳极和阴极之间施加3.5V以上的 电压时,从器件亮度等考虑,最大的外部量子产率优选为1%以上,并且更 优选1.5%以上。 作为本发明的聚合物发光器件,可以提及的有其中在阴极和发光层之 间安置有电子迁移层的聚合物发光器件;其中在阳极和发光层之间安置有 空穴迁移层的聚合物发光器件;在阴极和发光层之间安置有电子迁移层并 且在阳极和发光层之间安置有空穴迁移层的聚合物发光器件;等。 具体地,例如,可以提及下列结构a)至d)。 a)阳极/发光层/阴极 b)阳极/空穴迁移层/发光层/阴极 c)阳极/发光层/电子迁移层/阴极 d)阳极/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/阴极 此处,/表示两个相邻层各自彼此邻接。这同样适用于下文。 在上述结构的每一种中,可以在发光层和阳极之间安置夹层,并且所 述夹层与发光层相邻。因此,具体地,例如,可以提及下列结构a′)至d′)。 a′)阳极/夹层/发光层/阴极 b′)阳极/空穴迁移层/夹层/发光层/阴极 c′)阳极/夹层/发光层/电子迁移层/阴极 d′)阳极/空穴迁移层/夹层/发光层/电子迁移层/阴极 当根据本发明的聚合物发光器件具有空穴迁移层时,作为所使用的 空穴迁移材料,可以提及的有例如聚乙烯基咔唑或其衍生物;聚硅烷或其 衍生物;侧链或主链具有芳族胺的聚硅氧烷衍生物;吡唑啉衍生物;芳基 胺衍生物;均二苯代乙烯衍生物;三苯基二胺衍生物;聚苯胺或其衍生物; 聚噻吩或其衍生物;聚吡咯或其衍生物;聚(对-亚苯基1,2-亚乙烯基)或其 衍生物;以及聚(2,5-亚噻吩基1,2-亚乙烯基)或其衍生物。 作为空穴迁移材料,可以具体提及的有例如在JP-A-63-70257、 JP-A-63-175860、JP-A-2-135359、JP-A-2-135361、JP-A-2-209988、 JP-A-3-37992和JP-A-3-152184中描述的空穴迁移材料。 在这些空穴迁移材料中,优选聚合物的空穴迁移材料,比如聚乙烯基 咔唑或其衍生物或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、侧链或主链具有芳族胺 化合物基团的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、 聚(对-亚苯基1,2-亚乙烯基)或其衍生物、聚(2,5-亚噻吩基1,2-亚乙烯基)或 其衍生物等;更优选的是聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、 侧链或主链具有芳族胺的聚硅氧烷衍生物。 作为低分子的空穴迁移材料,可以提及的有例如吡唑啉衍生物、芳基 胺衍生物、均二苯代乙烯衍生物和三苯基二胺衍生物。低分子的空穴迁移 材料优选通过将其分散在聚合物粘结剂中使用。 与低分子的传热材料混合的聚合物粘结剂优选对电荷迁移不产生非 常的抑制并且还优选对可见光显示没有强的吸收。作为聚合物粘结剂的实 例,可以提及的有聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍 生物、聚(对-亚苯基1,2-亚乙烯基)或其衍生物、聚(2,5-亚噻吩基1,2-亚乙 烯基)或其衍生物、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲基酯、聚甲基丙烯 酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚硅氧烷。 聚(N-乙烯基咔唑)或其衍生物可以由乙烯基单体通过阳离子或自由基 的聚合获得。 作为聚硅烷或其衍生物的实例,可以提及的有在Chem.Rev.第89卷、 1359页(1989)和GB 2300196中描述的化合物。对于合成,可以使用在此处 描述的方法并且可以优选使用Kipping(ok?)法。 聚硅氧烷或其衍生物在硅氧烷结构中基本上没有空穴迁移能力;因 此,优选使用的是在侧链或主链具有上述低分子的空穴迁移材料的结构的 那些化合物。尤其是,提及的有在侧链或主链上具有空穴迁移性质的芳族 胺的化合物。 至于空穴迁移层的膜形成的方法,没有特别的限制。然而,在低分子 空穴迁移材料的情况下,可以提及的例如有使用该材料和聚合物粘结剂的 混合溶液进行膜形成的方法。在聚合物空穴迁移材料的情况下,可以提及 的有例如使用溶液进行膜形成的方法。 作为用于利用溶液进行膜形成的溶剂,优选能够溶解或均匀分散空穴 迁移材料的溶剂。作为这样的溶剂,可以提及的有例如含氯溶剂,比如氯 仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、o-二氯苯等;醚类 溶剂,比如四氢呋喃、二噁烷、茴香醚等;芳族烃类溶剂,比如甲苯、二 甲苯等;脂族烃类溶剂比如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚 烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等;酮类溶剂,比如丙酮、甲基乙基酮、环 己酮、二苯甲酮、苯乙酮等;酯类溶剂,比如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基 -乙酸溶纤剂、苯甲酸甲酯和乙酸苯酯等;多元醇及它们的衍生物,比如乙 二醇、二甘醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基乙 烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三甘醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等;醇 类溶剂,比如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等;亚砜类溶剂,比如 二甲亚砜等;N-甲基-2-吡咯烷酮;以及酰胺类溶剂,比如N,N-二甲基甲酰 胺等。这些有机溶剂可以单独使用或将多种溶剂组合使用。 作为用于使用溶液进行膜形成的方法,可以使用溶液涂布法,比如旋 涂法、流延法、微照相凹板涂布法、照相凹板涂布法、棒涂法、辊涂法、 丝-棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、 喷墨印刷法等。 空穴迁移层的膜厚度的最佳值根据所使用的材料而变化,并且要选择 使得驱动电压和发光效率变得恰当。然而,它至少需要不产生针孔的这样 的厚度,并且不优选太大的厚度,因为器件的驱动电压变高。因此,空穴 迁移层的厚度为例如1nm至1μm,优选为2nm至500nm,还优选为5nm 至200nm。 当本发明的聚合物发光器件具有电子迁移层时,所使用的电子迁移材 料是已知的材料。可以提及的有例如噁二唑衍生物;蒽醌二甲烷或其衍生 物,苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌- 二甲烷或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、二苯酚 合苯醌衍生物、8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物、聚喹啉或其衍生物、 聚喹喔啉或其衍生物以及聚芴或其衍生物。 具体地,可以提及的有例如在下列专利中描述的那些:JP-A-63-70257、 JP-A-63-175860、JP-A-2-135359、JP-A-2-135361、JP-A-2-209988、 JP-A-3-37992和JP-A-3-152184。 在这些化合物中,优选噁二唑衍生物,苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍 生物、8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔 啉或其衍生物以及聚芴或其衍生物;并且更优选2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基 苯基)-1,3,4-噁二唑、苯醌、蒽醌、三(8-喹啉基)铝和聚喹啉。 至于电子迁移层的膜形成的方法,没有特别的限制。然而,在低分子 电子迁移材料的情况下,可以提及的例如有真空蒸发和从溶液或熔融状态 进行的膜形成;并且在聚合物电子迁移材料的情况下,可以提及的有例如 从溶液或熔融状态进行的膜形成。在从溶液或熔融状态进行的膜形成中, 可以将上述聚合物粘结剂组合使用。 在由溶液进行膜形成中使用的溶剂优选为能够溶解或均匀分散电子 迁移材料和/或聚合物粘结剂的溶剂。作为这样的溶剂,可以提及的有例如 例如含氯溶剂,比如氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯 苯、o-二氯苯等;醚类溶剂,比如四氢呋喃、二噁烷、茴香醚等;芳族烃 类溶剂,比如甲苯、二甲苯等;脂族烃类溶剂,比如环己烷、甲基环己烷、 正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等;酮类溶剂,比如 丙酮、甲基乙基酮、环己酮、二苯甲酮、苯乙酮等;酯类溶剂,比如乙酸 乙酯、乙酸丁酯、乙基-乙酸溶纤剂、苯甲酸甲酯和乙酸苯酯等;多元醇及 它们的衍生物,比如乙二醇、二甘醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇 单甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三甘醇单乙基醚、甘 油、1,2-己二醇等;醇类溶剂,比如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇 等;亚砜类溶剂,比如二甲亚砜等;N-甲基-2-吡咯烷酮;以及酰胺类溶剂, 比如N,N-二甲基甲酰胺等。这些有机溶剂可以单独使用或将多种溶剂组合 使用。 作为由溶液或熔融状态进行膜形成的方法,可以使用涂布法,比如旋 涂法、流延法、微照相凹板涂布法、照相凹板涂布法、棒涂法、辊涂法、 丝-棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、 喷墨印刷法等。 电子迁移层的膜厚度的最佳值根据所使用的材料而变化,并且要选择 使得驱动电压和发光效率变得恰当。然而,它至少需要不产生针孔的这样 的厚度,并且不优选太大的厚度,因为器件的驱动电压变高。因此,电子 迁移层的厚度为例如1nm至1μm,优选为2nm至500nm,还优选为5nm至 200nm。 在邻接电极设置的电荷迁移层中,在一些情况下,能够提高来自电极 的电荷注入效率和降低器件驱动电压的那些通常被特别称作电荷注入层 (空穴注入层、电子注入层)。 此外,为了改善与电极的粘附以及提高来自电极的电荷注入,可以设 置厚度为2nm以下的电荷注入层或绝缘层,这两个层都与电极邻接。另 外,为了提高在界面上的粘附、防止混合等,可以在电荷迁移层或发光层 的界面上安插薄的缓冲层。 考虑到器件的发光效率和寿命,可以适当地设定被层叠的层的顺序或 数量和各个层的厚度。 在本发明中,作为设置有电荷注入层(电子注入层、或空穴注入层)的 聚合物发光器件,可以提及的是安置有邻接于阴极的电荷注入层的聚合物 发光器件以及安置有邻接于阳极的电荷注入层的聚合物发光器件。 具体地,可以提及例如下列结构e)至p)。 e)阳极/电荷注入层/发光层/阴极 f)阳极/发光层/电荷注入层/阴极 g)阳极/电荷注入层/发光层/电荷注入层/阴极 h)阳极/电荷注入层/空穴迁移层/发光层/阴极 i)阳极/空穴迁移层/发光层/电荷注入层/阴极 j)阳极/电荷注入层/空穴迁移层/发光层/电荷注入层/阴极 k)阳极/电荷注入层/发光层/电子迁移层/阴极 l)阳极/发光层/电子迁移层/电荷注入层/阴极 m)阳极/电荷注入层/发光层/电子迁移层/电荷注入层/阴极 n)阳极/电荷注入层/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/阴极 o)阳极/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/电荷注入层/阴极 p)阳极/电荷注入层/空选迁移层/发光层/电子迁移层/电荷注入层/阴极 在每一个上述结构中,存在在发光层和阳极之间邻接发光层安置夹层 的情况(结构)。在这种情况下,夹层可以具有空穴注入层和/或空穴迁移 层的功能。 作为电荷注入层的具体实例,可以提及的是含有导电性聚合物化合物 的层;安置在阳极和空穴迁移层之间并且包含这样的材料的层,该材料具 有介于在阳极材料的电离电势和包含于空穴迁移层中的空穴迁移材料的 电离电势之间的电离电势中间值;以及设置在阴极和电子迁移层之间并且 包含这样的材料的层,该材料具有介于在阴极材料的电子亲和势和包含于 电子迁移层中的电子迁移材料的电子亲和势之间的电子亲和势中间值。 当电荷注入层含有导电性聚合物化合物时,该导电性聚合物化合物的 导电率优选为10-5S/cm至103,并且为了使发光元件之间的漏电流小,更 优选为10-5S/cm至102,还优选为10-5S/cm至101。 当电荷注入层含有导电性聚合物化合物时,该导电性聚合物化合物的 导电率优选为10-5S/cm至103S/cm,并且为了使发光元件之间的漏电流小, 更优选为10-5S/cm至102S/cm,还优选为10-5S/cm至101S/cm。 为了使导电性聚合物化合物的导电率为10-5S/cm至103,通常地用合 适量的离子掺杂该导电性聚合物化合物。 当电荷注入层是空穴注入层时,则掺杂离子种类为阴离子,而当电荷 注入层为电子注入层时,则是阳离子。作为阴离子的实例,可以提及的有 聚苯乙烯磺酸离子、烷基苯磺酸离子和樟脑磺酸离子。作为阳离子的实例, 可以提及的有锂离子、钠离子、钾离子和四丁基铵离子。 电荷注入层的膜厚度为例如1nm至100nm,并且优选2nm至50nm。 用于电荷注入层中的材料可以考虑到用于电极和相邻层的材料而适 当选择。可以提及的有例如导电性聚合物化合物,比如聚苯胺及其衍生 物;聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚亚苯基1,2-亚乙烯基及其 衍生物、聚亚噻吩基1,2-亚乙烯基及其衍生物、聚喹啉及其衍生物、聚喹 喔啉及其衍生物、在主链或侧链含有芳族胺结构的聚合物;金属酞菁(比如, 铜酞菁);以及碳。 膜厚度为2nm以下的绝缘层具有使电荷注入容易的功能。作为用于 绝缘层的材料,可以提及的有金属氟化物、金属氧化物和有机绝缘材料等。 作为安置有膜厚度为2nm以下的绝缘层的聚合物发光器件,可以提及的 有邻接阴极安置有膜厚度为2nm以下的绝缘层的聚合物发光器件;以及 邻接阳极安置有膜厚度为2nm以下的绝缘层的聚合物LED。 具体地,可以提及的有例如下列结构q)至ab)。 q) 阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/发光层/阴极 r)阳极/发光层/膜厚度为2nm以下的绝缘层/阴极 s) 阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/发光层/膜厚度为2 nm以下的绝缘层 /阴极 t)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/空穴迁移层/发光层/阴极 u)阳极/空穴迁移层/发光层/膜厚度为2 nm以下的绝缘层/阴极 v)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/空穴迁移层/发光层/膜厚度为2nm 以下的绝缘层/阴极 w)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/发光层/电子迁移层/阴极 x)阳极/发光层/电子迁移层/膜厚度为2nm以下的绝缘层/阴极 y)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/发光层/电子迁移层/膜厚度为2nm 以下的绝缘层/阴极 z)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/阴 极 aa)阳极/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/膜厚度为2nm以下的绝缘层/阴 极 ab)阳极/膜厚度为2nm以下的绝缘层/空穴迁移层/发光层/电子迁移层/膜 厚度为2nm以下的绝缘层/阴极 在每一种上述结构中,都存在在发光层和阳极之间邻接于发光层安置 夹层的情况(结构)。在这种情况下,夹层可以具有空穴注入层和/或空穴 迁移层的功能。 通过在上述结构a)至ab)的每一种中安置夹层所得到的结构中,优选的 是,将夹层安置在阳极和发光层之间,并且夹层由具有介于在阳极、空穴 注入层或空穴迁移层的电离电势和构成发光层的聚合物化合物的的电离 电势之间电离电势中间值的材料构成。 作为用于夹层的材料,可以提及的有例如含芳族胺的聚合物,比如聚乙 烯基咔唑或其衍生物;在侧链或主链上具有芳族胺的聚芳撑衍生物、芳基 胺衍生物、三苯基二胺衍生物等。 至于用于夹层的膜形成的方法,不存在限制。然而,例如,当使用聚 合物材料时,可以提及的是从溶液进行膜形成的方法。 作为在由溶液进行膜形成中使用的溶剂,优选能够溶解或均匀分散用 于夹层中的材料的溶剂。作为这样的溶剂,可以提及的有例如含氯溶剂比 如氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、o-二氯苯等; 醚类溶剂,比如四氢呋喃、二噁烷、茴香醚等;芳族烃类溶剂,比如甲苯、 二甲苯等;脂族烃类溶剂比如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正 庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等;酮类溶剂,比如丙酮、甲基乙基酮、 环己酮、二苯甲酮、苯乙酮等;酯类溶剂,比如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙 基-乙酸溶纤剂、苯甲酸甲酯和乙酸苯酯等;多元醇及它们的衍生物,比如 乙二醇、二甘醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基 乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三甘醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等; 醇类溶剂,比如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等;亚砜类溶剂,比 如二甲亚砜等;N-甲基-2-吡咯烷酮;以及酰胺类溶剂,比如N,N-二甲基甲 酰胺等。这些有机溶剂可以单独使用或将多种溶剂组合使用。 作为用于由溶液进行膜形成的方法,可以使用涂布法,比如旋涂法、 流延法、微照相凹板涂布法、照相凹板涂布法、棒涂法、辊涂法、丝-棒涂 布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印 刷法等。 夹层的膜厚度的最佳值根据所使用的材料而变化,并且要选择使得驱 动电压和发光效率变得恰当。夹层的厚度为例如1nm至1μm,优选为2nm 至500nm,还优选为5nm至200nm。 当夹层邻接于发光层安置时,尤其是,当这两个层都通过涂布法形 成时,存在这两个层混合并且该混合对器件性质等产生不适宜影响的情 况。当通过涂布法形成夹层,然后通过涂布法形成发光层时,作为用于使 这两层的材料的混合最小的方法,可以提及的是这样的一种方法:通过涂 布法形成夹层,之后将该夹层加热使该层不溶于用于形成发光层的有机溶 剂中,并且形成发光层。加热中使用的温度通常为约150℃至300℃,而 时间通常为约1分钟到1小时。在这种情况下,在加热过程中不能变为不 溶于该溶剂中的一种或多种组分可以通过在加热之后但在形成发光层之 前用在形成发光层所使用的溶剂漂洗夹层而除去。当夹层通过加热变成充 分不溶解于溶剂中时,使用溶剂的漂洗可以省略。为了使夹层通过加热变 成充分不溶解于溶剂,优选使用在分子中具有至少一个可聚合基团的化合 物作为用于夹层的聚合物化合物。此外优选的是,可聚合基团的数量相对 于在分子中的重复单元的数量为5%以上。 构成本发明的聚合物发光器件的基底可以是当在其上形成电极和有 机材料层时不引起变化的基底。可以提及的有例如玻璃、塑料、聚合物膜 和硅基底。当基底为不透明时,在相对位置上的电极优选是透明或半透明 的。 通常地,本发明的聚合物发光器件的阳极或阴极中至少一种是透明 或半透明的。优选地,阳极为透明或半透明。 作为用于阳极的材料,使用的是例如导电性金属氧化物膜、半透明 性金属氧化物膜等。具体地,使用的是氧化铟、氧化锌、氧化锡、它们的 复合物,即,铟·锡·氧化物(ITO)、使用由铟·锡·氧化物等构成的导电性玻璃 制备的膜(例如NESA)、金、铂、银、铜等,并且优选ITO、铟·锡.氧化物 和氧化锡。对于制备阳极,可以提及的有真空蒸发、溅射、离子电镀、电 镀等。作为阳极,还可以使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的 有机透明导电性膜。 阳极的膜厚度可以考虑光透射率和导电率而适当选择。然而,该厚 度为例如10nm至10μm,优选为20nm至1μm,还优选为50 nm至500 nm。 为了容易电荷注入,可以在阳极上形成由酞菁衍生物、导电性聚合 物化合物或碳等形成的层;平均膜厚度为2nm以下并且由金属氧化物或氟 化物、有机绝缘材料等形成的层。 在本发明的聚合物发光器件中使用的阴极用材料优选具有小的功函 数。可以使用例如金属,比如锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、 铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等;由这些金属中的两种 以上形成的合金;由这些金属中的一种或多种和在金、银、铂、铜、锰、 钛、钴、镍、钨和锡中的一种或多种之间的合金;石墨;以及石墨插层化 合物。作为合金的实例,可以提及的有镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、 铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金和钙-铝合金。阴极可以具 有由两个以上层构成的层叠结构。 阴极的膜厚度可以考虑光导电率和耐久性而适当选择。然而,该厚 度为例如10nm至10μm,优选为20nm至1μm,还优选为50nm至500 nm。 为了制备阴极,可以使用例如真空蒸发、溅射和其中通过热压粘合 薄金属膜的层压。另外,可以在阴极和有机化合物层之间,安置由导电性 聚合物化合物形成的层或者由金属氧化物或氟化物、有机绝缘材料等形成 的并且平均膜厚度为2nm以下的层。此外,在制备阴极之后,可以安置 保护聚合物发光器件的保护层。为了长时间稳定地使用聚合物发光器件, 优选安置保护层和/或保护罩,以保护该器件免受外部损害。 作为保护层,可以使用聚合物化合物、金属氧化物、金属氟化物、 金属硼酸盐等。作为保护罩,可以使用例如为了低的水渗透性而进行了表 面处理的金属板、玻璃板和塑料板。优选进行的是,使用热固性树脂或光 固化树脂将罩层压到器件的基底上,以紧密密封。通过使用隔体保持间隔, 可以容易地保护器件免受损伤。通过将惰性气体(比如氮和氩气)密封在该 间隔内,可以保护阴极免受氧化,并且通过在间隔内放置干燥剂(比如氧化 钡),可以容易地防止由于在制备步骤过程中被器件吸收的水或渗透穿过固 化树脂进入到器件内的少量水所引起的器件损伤。优选采用至少一种这些 措施。 本发明的聚合物发光器件可以用作平面光源、段型显示单元、点矩 阵显示单元和液晶显示单元的背光。 为了通过使用本发明的聚合物发光器件获得平面发光,将平面阳极和 平面阴极彼此堆叠放置。为了获得图案形状的发光,使用将具有图案形状 的窗的掩模安置在上述平面发光器件上的方法;以非常大的厚度形成非发 光有机化合物层,以制备基本上不发光的层的方法;以及将阳极和阴极中 的一个或两个形成图案形状的方法。通过由这些方法中的任一种形成图案 并且将多个电极安置成它们能够独立地达到开/关操作,可以获得能够显示 数字、字符和简单符号等的段型显示器。为了获得点矩阵器件,可以形成 条形的阳极和阴极,并且将它们排列为彼此垂直交叉。通过使用涂布多种 发射不同颜色的聚合物荧光材料的方法或者使用滤色器或荧光转化过滤 器的方法,部分色彩显示和多重色彩显示变为可能。可以制备可以运行无 源驱动或通过与TFT等结合而运行有源驱动的点矩阵器件。这些显示器件 可以被用作用于计算机、电视、便携式终端、便携式电话、汽车导航、摄 影机的检测取景器等的显示单元。 此外,上述为自发光并且厚度薄的平面发光器件可以被优选用作用于 液晶显示单元的背光的平面光源或作为用于照明的平面光源。通过使用挠 性基底,它还可以被用作曲面光源或显示单元。 实施例 下面为了更详细地描述本发明而显示实施例。然而,本发明决不是限 于这些实施例。 (数均分子量和重均分子量) 此处,对于数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和峰顶分子量(Mp),通 过GPC测量出聚苯乙烯折合的数均分子量(Mn)、聚苯乙烯折合的重均分 子量(Mw)和聚苯乙烯-折合的峰顶分子量(Mp)。 使用GPC LC-10 Avp(Shimadzu Corporation的产品)、由两个TSKgel Super HM-H的柱子(Tosoh Corporation的产品)和一个TSKgel Super H2000 柱子(Tosoh Corporation的产品)串联而得到的柱子,以及使用四氢呋喃作 为展开溶剂,在40℃、0.6ml/min的流量下,进行测量。作为检测器,使 用示差折光率检测器(RID-10A,Shimadzu Corporation的产品)。 使用PL-GPC 210系统(聚合物Laboratory的产品)(RI检测)、三个 PLgel 10μm MIXED-B的柱子以及采用o-二氯苯(按w/v计,含0.01%的 2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚)作为展开溶剂,在70℃进行测量。 使用HLC-8220 GPC系统(Tosoh Corporation的产品)(RI检测)、由三 个TSKgel Super HM-H柱子(Tosoh Corporation的产品)串联而获得的柱子 以及采用四氢呋喃作为展开溶剂,在40℃、0.5ml/min的流动速率下进行 测量。作为检测器,使用示差折光率检测器。 (HPLC测量) 测试装置:Shimadzu LC-10 AVp 测试条件:L型-柱子ODS,5μm,2.1mm×150mm; 溶液A:乙腈,溶液B:THF 梯度 溶液B:0%→(60 min.)→0%→(10min.)→100%→ (10min.)→100% 样品浓度:5.0mg/ml(THF溶液), 注射量:1μl 检测波长:254nm (NMR测量) 采用氘代四氢呋喃溶液形式的聚合物并且使用NMR仪器(INOVA 300,Varian Inc.的产品),在室温进行NMR测量。 合成实施例1 (4-叔丁基-2,6-二甲基溴苯的合成) 将225g乙酸放置在处于惰性气氛的500-ml三口烧瓶中,然后, 加入24.3g 5-叔丁基-m-二甲苯。接着,加入31.2g溴。然后,将该混合物 在15至20℃进行反应3小时。 将反应混合物倒入到500ml水中。 过滤收集所得沉淀物,并且用250ml水洗涤两次,获得34.2g 白色固体。 1H-NMR(300 MHz/CDCl3):δ(ppm) 1.3[s,9H],2.4[s,6H],7.1[s,2H] MS(FD+)M+241 (N,N-二苯基-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-胺的合成) 将100ml脱气脱水甲苯放置在处于惰性气氛的300-ml三口烧瓶 中,之后,加入16.9g二苯基胺和25.3g 4-叔丁基-2,6-二甲基溴苯。接着, 加入0.92g三(二亚苄基丙酮)二钯和12.0g正-丁醇钠,然后,加入1.01g 三(叔丁基)膦。然而,该混合物在100℃反应7小时。 将反应混合物倒入到饱和的氯化钠水溶液中,并且用100ml甲苯进行 抽提。所得甲苯层用稀盐酸和饱和的氯化钠水溶液洗涤。在该层中的溶剂 通过蒸馏除去,获得黑色固体。该固体用硅胶柱色谱(己烷/氯仿=9/1)进 行分离和纯化,获得30.1g白色固体。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ(ppm) 1.3[s,9H],2.0[s,6H],6.8-7.3[m,10H] (N-(4-溴苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基胺的合成) 将上述合成的3.0g(9.1mmol)N,N-二苯基-N-(4-叔丁基)-2,6-二甲基 苯基)胺加入到干燥三口烧瓶中。烧瓶内部用氩气吹扫。用注射器向其中加 入105ml脱水二甲基甲酰胺。烧瓶的内容物形成均匀的。反应混合物在冰 浴中冷却到0至5℃。将含有1.5g(0.9当量)N-溴琥珀酰亚胺和5.2ml脱水 二甲基甲酰胺的溶液在30分钟内滴加到其中,之后搅拌30分钟。然后,移 去冰浴,使反应混合物返回到室温,之后搅拌5小时。然后,向该反应混 合物中加入130ml蒸馏水和150ml氯仿,之后进行充分搅拌。有机层从水 层中分离,用无水硫酸镁干燥,并浓缩至干燥。然后,将浓缩物溶解于200 ml甲苯中,并且将该溶液通过硅胶柱,然后浓缩至干燥。使用氯仿和环 己烷作为展开溶剂,通过硅胶柱色谱将该浓缩物纯化,之后浓缩至干燥, 获得2.0g白色固体形式的N-(4-溴苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N- 苯基胺(LC表面百分率:99.7%,收率:53.3%). 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 1.32(s,9H),2.00(s,6H),6.81-6.98 (m,5H),7.09(s,2H),7.1 6-7.27(m,4H) LC/MS(APPI(+)):M+407 (N-(4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁基-2,6- 二甲基苯基)-N-苯基胺的合成) 向干燥三口烧瓶中,加入上述合成的7.78g(19.1mmol)N-(4-溴苯 基)-N-(4-叔丁基)-2,6-二甲基苯基)-N-苯基胺。烧瓶内部用氩气吹扫。向其 中加入76ml脱水四氢呋喃和191ml脱水二乙醚。将该混合物搅拌以进行 溶解。将反应混合物冷却至-76℃。将13.61ml含有1.54mol/l(21.0mmol) 正丁基锂的n-己烷溶液在30分钟内逐滴加入到其中,之后搅拌0.5小时。然 后,在-76℃、20分钟内逐滴加入5.83ml(28.6mmol)2-异丙氧基-4,4,5,5- 四甲基-[1,3,2]二氧杂环戊硼烷,之后,搅拌1小时。然后,将该混合物加 热到室温并搅拌2小时。将反应混合物冷却至0℃,并且在15分钟内将其滴 入到200ml的0.2N盐酸中,之后在室温搅拌15分钟。有机层与水层分离。 水层用二乙醚萃取。将两次的有机层合并,并且按顺序用蒸馏水、5%碳 酸氢钠水溶液和蒸馏水洗涤。所得有机层用无水硫酸钠干燥,并且浓缩 至干燥,获得9.0g浅粉色固体形式的粗产物。在50℃,将8.6g粗产物溶解 于17.1g四氢呋喃中。向其中缓慢地加入85.6g甲醇,产生结晶。过滤收 集该结晶,并且在减压下干燥至7.6g白色固体形式的N-(4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基 胺(LC表面百分率:98.5%,收率:86.7%)。根据LC表面百分率,所包含 的杂质即N,N-二苯基-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)胺的量为1.5%。 1H-NMR(300 MHz/CDCl3):δ 1.32(s,9H),1.32(s,12H),2.00(s,6H), 6.81-6.98(m,3H),7.01(d,2H),7.09(s, 2H),7.15-7.27(m,2H),7.62(d,2H) LC/MS(APPI(+)):[M+H]+456 (N,N-二(4-溴苯基)-N-(4-叔丁基)-2,6-二甲基苯基)胺的合成) 在处于惰性气氛的1000-ml三口烧瓶内,放入333ml脱水N,N-二甲 基甲酰胺和166ml己烷。将上述合成的29.7g N,N-二苯基-N-(4-叔丁基 -2,6-二甲基苯基)胺溶解在其内。在光屏蔽和冰冷却下,向其中滴加100ml 含33.6g N-溴琥珀酰亚胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液。使反应进行24小时。 将反应混合物在减压下浓缩至200ml。加入1,000ml水。所得沉淀物 通过过滤收集。使用DMF/乙醇,将所得晶体重结晶两次,获得23.4g白色 固体. 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ(ppm) 1.3[s,9H],2.0[s,6H],6.8[d,2H],7.1[s, 2H],7.3[d,2H] MS(APCI(+)):M+488 合成实施例2 <化合物E,化合物F和化合物G的合成> (化合物A的合成) 在处于惰性气氛的300-ml三口烧瓶中,放入5.00g(29mmol)1-萘硼 酸,6.46g(35mmol)2-溴苯甲醛,10.0g(73mmol)碳酸钾,36ml甲苯和36ml 去离子水。在室温搅拌下,将混合物进行氩气鼓泡20分钟。接着,加入16.8 mg(0.15mmol)四(三苯基膦)钯。在室温搅拌下,将混合物进行氩气鼓泡 10分钟。将该混合物加热到100℃,以进行反应25小时。将该反应混合物 冷却到室温,并且用甲苯萃取。有机层用磷酸钠干燥,并且进行蒸馏以回 收溶剂。使用甲苯-环己烷(1∶2)混合溶剂作为展开溶剂,将残留物通过硅 胶柱色谱纯化,以获得5.18g白色晶体形式的化合物A(收率:86%)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 7.39-7.62(m,5H),7.70(m,2H),7.94(d, 2H),8.12(dd,2H),9.63(s,1H) MS(APCI(+)):(M+H)+233 (化合物B的合成) 在处于惰性气氛的300-ml三口烧瓶中,放入8.00g(34.4mmol)上述合 成的化合物A以及46ml脱水THF。将它们冷却到-78℃。接着,在30分 钟内滴加52ml溴化正-辛基镁(1.0mol/升THF溶液)。在逐滴添加完成之 后,将混合物加热至0℃,然后搅拌1小时。将所得混合物加热至室温,并 且进行搅拌45分钟。将混合物进行冰冷却,并且添加20ml 1N盐酸以完 成反应。添加乙酸乙酯进行萃取,并且用硫酸钠干燥有机层,之后蒸馏以 去除溶剂。使用甲苯-己烷(10∶1)混合溶剂作为展开溶剂,将残留物由硅 胶柱色谱进行纯化,获得7.64 g的浅黄色油形式的化合物B(收率:64%)。 在HPLC测量中看到两个峰,但是它们在LC-MS测量中具有相同的质量数; 因此,判定该化合物为同分异构体的混合物。 (化合物C的合成) 在处于惰性气氛的500-ml三口烧瓶中,放入5.00g(14.4mmol)化合物B(同 分异构体的混合物)和74ml脱水二氯甲烷。将它们在室温搅拌进行溶解。 接着,在室温下,向其中滴加三氟化硼的醚合物,历时1小时。滴加完毕 之后,在室温搅拌4小时。在搅拌下,缓慢加入125ml乙醇。当发热结束 时,用氯仿进行萃取。有机层用水洗涤两次,并且用硫酸镁干燥。将有机 层进行蒸馏以去除溶剂。使用己烷作为展开溶剂,将残留物通过硅胶柱色 谱纯化,以获得3.22g无色固体形式的化合物C(收率:68%)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 0.90(t,3H),1.03-1.26(m,14H),2.13 (m,2H),4.05(t,1H),7.35(dd,1H),7.46- 7.50(m,2H),7.59-7.65(m,3H),7.82(d, 1H),7.94(d,1H),8.35(d,1H),8.75(d,1H) MS(APCI(+)):(M+H)+329 (化合物D的合成) 在处于惰性气氛的200-ml三口烧瓶中,放入20ml去离子水。在搅拌下, 将18.9g(0.47mol)氢氧化钠以小份加入。当水溶液达到(降到)室温时,加 入20ml甲苯,5.17g(15.7mmol)上述合成的化合物C和1.52g(4.72mmol) 溴化三丁基铵。将该混合物加热到50℃。逐滴加入正-辛基溴。在滴加完 毕之后,使反应在50℃进行9小时。反应完毕之后,用甲苯进行萃取。有 机层用水洗涤两次,并且用硫酸钠干燥。使用己烷作为展开溶剂,将该层 通过硅胶柱色谱纯化,获得5.13g黄色油形式的化合物D(收率:74%)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 0.52(m,2H),0.79(t,6H),1.00-1.20 (m,22H),2.05(t,4H),7.34(d,1H),7.40- 7.53(m,2H),7.63(m,3H),7.83(d,1H), 7.94(d,1H),8.31(d,1H),8.75(d,1H) MS(APCI(+)):(M+H)+441 (化合物E的合成) 在处于惰性气氛的50-ml三口烧瓶中,放入4.00g(9.08mmol)化合物D和57 ml的乙酸∶二氯甲烷(1∶1)的混合溶剂。将它们在室温下搅拌进行溶解。 接着,加入7.79g(20.0mmol)三溴化苄基三甲基铵。在搅拌下加入氯化锌, 直到三溴化苄基三甲基铵被完全溶解为止。在室温搅拌20小时,之后,加 入10ml的5%亚硫酸氢钠水溶液,以使反应终止。用氯仿进行萃取。有机 层用碳酸钾水溶液洗涤两次,并用硫酸钠干燥。采用使用己烷作为展开溶 剂的快速柱,对该层进行纯化,之后,用乙醇-己烷(1∶1)混合溶剂重结 晶,然后用乙醇-己烷(10∶1)混合溶剂重结晶,获得4.13g白色晶体形式 的化合物E((收率:76%)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 0.60(m,4H),0.91(t,6H),1.01-1.38 (m,20H),2.09(t,4H),7.62-7.75(m,4H), 7.89(s,1H),8.20(d,1H),8.47(d,1H), 8.72(d,1H) MS(APPI(+)):M+596 (化合物F的合成) 在处于氩气气氛的500-ml三口烧瓶中,加入11.97g(20.0mmol)上述 合成的化合物E、200ml商购的脱水四氢呋喃和200ml商购的脱水二乙 醚。将它们在室温下搅拌进行溶解。将溶液冷却至-78℃。在30分钟内向 其中缓慢滴加12.99ml(20.0mmol)含有1.54 mol/l正丁基锂的己烷溶液。混 合物在-78℃搅拌50分钟。在15分钟内向其中滴加4.90ml(24.0mmol)2-异 丙氧基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂环戊硼烷。在-78℃搅拌1小时。然后, 在1.5小时内将该混合物加热至室温。将反应物料滴加到200ml在室温的2 N盐酸中。在室温搅拌30分钟。然后,分离出油层。水层用40ml二乙醚 萃取,并分离出油层。将两次的油层合并,用蒸馏水、5%碳酸氢钠水溶 液和蒸馏水顺序洗涤,用无水硫酸钠干燥,并浓缩,获得15.3g浅黄色油 状物质的粗产物。将该油状物质溶解于四氢呋喃中。向该溶液中滴加甲醇 进行重结晶。将溶解和重结晶重复三次,获得11.0g白色晶体形式的化合 物F(收率:85%)。 1H-NMR(270MHz/CDCl3):δ 0.40-0.60(m,4H),0.80(t,6H),0.90-1.20 (m,20H),1.45(s,12H),1.94-2.17(m,4H), 7.54-7.64(m,4H),8.03(s,1H),8.19(d, 1H),8.66(d,1H),8.92(d,1H) MS(APPI(+)):M+644 (化合物G的合成) 100-ml四口圆底烧瓶用氩气吹扫。向其中,加入3.2g(5.3mmol)上述 合成的化合物E、3.8g(14.8mmol)二频哪醇二硼(bispinacolate diboron), 0.39g(0.45mmol)PdCl2(dppf),0.27g(0.45mmol)二(二苯基膦基)二茂铁和 3.1g(32mmol)乙酸钾。加入45ml脱水二噁烷。在氩气氛中,将混合物加 热到100℃,以使反应进行36小时。在自然冷却之后,使用预涂布有2g硅 藻土(Celite)的过滤器进行过滤。将滤液浓缩,获得黑色液体。将该黑 色液体溶解在50 g己烷中,并且通过活性碳过滤,以除去有色组分,得到 37g浅黄色液体[在过滤过程中,预涂布5g钠沸石(Showa Kagaku Kogyo K.K.的产物)]。加入6g乙酸乙酯,12g脱水甲醇和2g己烷。将混合物浸渍 在干杯-甲醇浴中,获得2.1g无色晶体形式的化合物G。 合成实施例3 <聚合物1的合成> 在与Dimroth冷凝器连接的1升三口烧瓶中,在氩气氛下,放入10.0g(15.5 mmol)上述合成的化合物F、173.9mg乙酸钯和435.1mg三环己基膦。烧 瓶内部用氩气吹扫。向其中,加入620ml甲苯和8.6g正辛基苯(内标物 质)。混合物在110℃搅拌10分钟。向这种单体溶液中,倒入80ml的20wt. %氢氧化四乙基铵水溶液,之后在110℃搅拌16小时。在用液体液相色谱 证实化合物F消失之后,将混合物冷却到室温。有机层与水层分离,并且 浓缩至约200ml。向该浓缩物中,加入1.8升乙醇,以使聚合物沉淀。沉 淀物用过滤收集,并且在真空干燥,获得粉末。将该粉末溶解于甲苯中。 使该溶液通过硅胶柱和氧化铝柱,然后干燥,获得粉末。将该粉末溶解于 130ml氯仿中。将溶液滴加到1.5升乙醇中,使聚合物沉淀。该沉淀物用 过滤收集,并且干燥,获得6.4g(收率:94.1%)聚合物(下面称作聚合物1)。 其聚苯乙烯折合的数均分子量和重均分子量分别为Mn=1.5×104和Mw= 3.1×104(GPC测量方法B)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 0.83(bs),1.16(bs),2.19(bs),7.3-9.1(m) 积分比率为(来自烷基的质子)/(来自芳基的质子)=4.19。 聚合物1含有重复单元(式P-1)。 合成实施例4 <聚合物2的合成:聚合物1的溴化) 在氩气氛下,向50-m1烧瓶中,加入400mg(以苯并芴重复单元计为 0.912mmol)和20ml氯仿。在室温搅拌以进行溶解。然后,按顺序加入1.40 ml三氟乙酸和19.6μl(0.38mmol,相对于苯并芴单元为42mol%)。在光屏 蔽下,进行搅拌16小时。在搅拌下,将反应物料逐滴加入到200ml甲醇中, 以产生沉淀。沉淀物用过过滤收集,用甲醇洗涤,并且真空干燥,获得405 mg聚合物。聚合物被称作聚合物2。聚合物2的数均分子量Mn,重均分子 量Mw,峰顶分子量Mp(所有都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn分别为 1.5×104,3.2×104,3.3×104和2.1(GPC测量方法B)。 从元素分析的结果得出,含Br基团的重复单元(式P-2)和无Br基团的 重复单元(式P-1)的比率符合(P-1)/(P-2)=62/38,并且符合(全部苯并芴重复 单元)/Br基团=73/27。 元素分析(测量):C84.33%,H8.82%,N<0.3%, Br 6.49% 元素分析(计算):C84.55%,H8.96%,N 0%, Br 6.49%[在 (P-1)/(P-2)=62/38时计算) 从1H-NMR测量结果得出,来自更高磁场侧的烷基质子的峰没有变化; 来自低磁场侧的芳基质子的峰有变化;芳基质子与烷基质子的积分比降 低;Br基团被引入到苯并芴的芳族环部分内。 1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ 0.83(bs),1.16(bs),2.19(bs),7.3-9.3(m) 积分比为(来自烷基的质子)/(来自芳基的质子) =4.40. 实施例1 <芳族聚合物1的合成> 向50-ml烧瓶中,加入聚合物2(150mg,以苯并芴重复单元计为0.322 mmol),N-(4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧代环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁 基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基胺(100mg,0.22mmol),乙酸钯(II)(1.23mg, 0.005mmol)和三环己基膦(3.07mg,0.011mmol)。用氩气吹扫烧瓶内部。 向其中加入18.6ml商购脱水甲苯。混合物在室温搅拌进行溶解。将溶液 加热至110℃,并且向其中加入氢氧化四乙基铵水溶液(1.4mol/l,0.49ml, 0.68mmol)。混合物在110℃搅拌2.5小时。将该反应混合物冷却到室温。 加入7.5ml蒸馏水进行洗涤。将有机层浓缩。将浓缩物溶解于氯仿中。将 溶液滴加到丙酮中进行沉淀。该沉淀物用过滤收集,用丙酮洗涤,并且在 减压下干燥,获得160mg粗聚合物。该粗聚合物的数均分子量Mn,重均 分子量Mw,峰顶分子量Mp(所有都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn分 别为2.2×104,3.8×104,3.7×104和1.8(GPC测量方法B)。 在室温下,将146mg粗聚合物溶解于30ml甲苯中。将溶液通过硅胶 柱和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过);用甲苯洗涤这两个柱;所得溶液 和洗涤液合并,并且进行浓缩。将该浓缩液溶解于氯仿中。将溶液滴入到 甲醇中进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并且在减压下干燥, 得到145mg聚合物。该聚合物被称作芳族聚合物1。芳族聚合物1的数 均分子量Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全都折合成聚苯乙烯)和 分散度Mw/Mn分别为2.0×104,3.7×104,3.5×104和1.8(GPC测量方法B)。 从元素分析的结果得出,重复单元(式P-1),含Br基团的重复单元(式 P-2)和含取代基的重复单元(式P-3)的比率符合(P-1)/(P-2)/(P-3)=75/0/25, 并且苯并芴重复单元和取代基的比率符合苯并芴/取代基=80/20。 元素分析(测量):C 89.86%,H 9.22%, N 0.68%,Br<0.1% 元素分析(计算):C 89.97%,H 9.35%, N 0.68%,Br 0% [在(P-1)/ (P-2)/(P-3)=75/0/25时计算] 合成实施例5 <聚合物3的合成> 在氩气氛下,向与Dimroth冷凝器连接的200-ml烧瓶中,放入37.7 g(63mmol)同合成实施例2那样合成的化合物E和43.6g(63mmol)化合物G。 加入70mL甲苯进行溶解。用氩气鼓泡进行脱气。向其中,加入42mg乙 酸钯和266mg三(o-甲氧基苯基)膦。在加热下,逐滴加入283.4ml碳酸二 (四乙基铵)水溶液(33wt.%),并且进行回流24小时。加入10.8g溴苯,并 且进行回流1小时。然后,加入8.9g苯基硼酸,并且进行回流1小时。油 状层用2N盐酸水溶液(两次)、10%乙酸水溶液(两次)和水(六次)洗涤,用 硅藻土过滤,并且在减压下浓缩。将该浓缩物滴加到甲醇中,进行沉淀。 所得固体通过过滤收集,并且在减压下干燥。然后,将它们溶解在甲苯中, 滴加到甲醇中以进行沉淀,并且在减压下干燥;这种操作进行两次,获得 22.4g聚合物(下面称作聚合物3)。该聚合物3的数均分子量Mn和重均分 子量(两者都折合成聚苯乙烯)分别为7.3×104和1.8×105,(GPC测量方法C)。 聚合物3含有重复单元(式P-1)。 合成实施例6 <聚合物4的合成:聚合物3的溴化> 在氩气氛下,向500-ml烧瓶中,加入聚合物3(5.00g,以苯并芴重复 单元计为11.4mmol)和150ml氯仿。将它们在室温搅拌以进行溶解。然后, 按顺序加入17.6ml三氟乙酸和236μl(4.6mmol,相对于苯并芴单元为40 mol%)溴。在光屏蔽下,进行搅拌24小时。在搅拌下,将反应物料逐滴加 入到1,250ml甲醇中,以产生沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤, 并且在减压下干燥,获得5.29g聚合物。聚合物被称作聚合物4。聚合物4 的数均分子量Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯 乙烯)和分散度Mw/Mn分别为7.5×104,1.6×105,1.2×105和2.1,(GPC测量方 法C)。 从元素分析的结果看出,含Br基团的重复单元(式P-2)和不含Br基团 的重复单元(式P-1)的比率符合(P-1)/(P-2)=61/39,并且符合(全部苯并芴重 复单元)/Br基团=72/28。 元素分析(测量):C 84.93%,H 9.06%, N<0.3%, Br 6.57% 元素分析(计算):C 84.48%,H 8.94%, N 0%,Br 6.57% [在(P-1)/ (P-2)=61/39时计算) 实施例2 <芳族聚合物2的合成> 向100-ml烧瓶中,加入600mg聚合物4,147mg N-(4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基 胺,0.96mg乙酸钯(II)和2.40mg三环己基膦。用氩气吹扫烧瓶内部。然 后,向其中加入72ml商购脱水甲苯。混合物在室温搅拌进行溶解。将溶 液加热至110℃,并且向其中加入1.55ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M), 之后在110℃搅拌3小时。加热一旦结束,就加入336mg 4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)丁基苯,1.00mg乙酸钯(II)、2.43mg三环己 基膦和1.55ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M)。将混合物加热到110℃,之 后搅拌3小时。反应混合物返回到室温,并且用30ml甲苯稀释,以进行相 分离。有机层用36ml的15%氯化钠水溶液洗涤两次,然后通过预涂布有 6g钠沸石(Showa Kagaku Kogyo K.K.的产品)的过滤器。过滤器用36ml 甲苯洗涤。将滤液和洗涤液合并,并且浓缩。将浓缩物滴加到丙酮中,以 进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用丙酮洗涤,并且在减压下干燥,获得 630mg粗聚合物。 在室温下,将630mg粗聚合物溶解于130ml甲苯。将溶液通过硅胶 柱和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过);用甲苯洗涤这两个柱;所得溶液 和洗涤液合并,用3%氨水和蒸馏水(两次)洗涤,并且在减压下浓缩。将浓 缩物滴加到甲醇中,进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并且 在减压下干燥,获得627mg聚合物。 聚合物被称作芳族聚合物2。芳族聚合物2的数均分子量Mn,重均 分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn分 别为8.3×104,1.6×105,1.3×105和1.9,(GPC测量方法C)。 从元素分析的结果得出,重复单元(式P-.),含Br基团的重复单元(式 P-2)和含取代基的重复单元(P-3)的比率符合(P-1)/(P-2)/(P-3)=82/0/18,苯 并芴重复单元和取代基的比率符合苯并芴/侧链=85/15。 元素分析(测量):C 90.46%,H 9.18%, N 0.49%,Br<0.1% 元素分析(计算):C 90.08%,H 9.43%,N 0.49%,Br 0% [在(P-1)/(P-2)/(P-3)=82/0/18时计算] 合成实施例7 <聚合物5的合成:聚合物3的溴化> 在氩气氛下,向100-ml烧瓶中,加入聚合物3(1.0g,以苯并芴重复单 元计为2.28mmol)和50ml氯仿。将它们在室温搅拌以进行溶解。然后, 按顺序加入3.5ml三氟乙酸和91μl(1.78mmol,相对于苯并芴单元为78mol %)溴,之后在光屏蔽下,进行搅拌6小时。在搅拌下,将反应物料逐滴加 入到250ml甲醇中,以产生沉淀。沉淀物用过过滤收集,用甲醇洗涤,并 且在减压下干燥,获得1.09g聚合物。将该聚合物加入到处于氩气氛的 100-ml烧瓶中。向其中,加入50ml氯仿,之后在室温下搅拌进行溶解。 然后,按顺序加入3.4ml三氟乙酸和41μl(0.80mmol,相对于苯并芴单元为 36摩尔%)溴,之后,在光屏蔽下搅拌17小时。在搅拌下,将反应物料逐 滴加入到250ml甲醇中,以产生沉淀。沉淀物过滤收集,用甲醇洗涤,并 且减压下干燥,获得1.08g聚合物。该聚合物被称作聚合物5。聚合物5的 数均分子量Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙 烯)和分散度Mw/Mn分别为7.4×104,1.6×105,1.3×105和2.2。 从元素分析的结果得出,含Br基团的重复单元(式P-2)和不含Br基团 的重复单元(式P-1)的比率符合(P-1)/(P-2)=35/65,并且符合(全部苯并芴重 复单元)/Br基团=61/39。 元素分析(测量):C 80.20%,H 8.40%, N<0.3%,Br 10.56% 元素分析(计算):C 80.92%,H 8.51%, N 0%,Br 10.56% [在(P-1)/(P-2)=35/65时计算) 实施例3 <芳族聚合物3的合成> 向100-ml烧瓶中,加入200mg聚合物5,180mg N-(4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基 胺,0.89mg乙酸钯(II)和2.22mg三环己基膦。用氩气吹扫烧瓶内部。向 其中加入24ml商购脱水甲苯。混合物在室温搅拌进行溶解。将溶液加热 至110℃,之后向其中加入1.41ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M)。在110℃ 搅拌3小时。加热一旦结束,就加入106mg 4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂 环戊硼烷-2-基)丁基苯,0.89mg乙酸钯(II)、2.22mg三环己基膦和1.41ml 氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M)。将混合物加热到110℃,之后搅拌3小时。 将反应混合物冷却到室温,然后用10ml甲苯稀释,以进行相分离。有机层 用12ml的15%氯化钠水溶液洗涤两次,然后通过预涂布有2g钠沸石 (Showa Kagaku Kogyo K.K.的产品)的过滤器。过滤器用12ml甲苯洗涤。 将滤液和洗涤液合并,并且浓缩。将浓缩物倒入到丙酮中,以进行沉淀。 沉淀物通过过滤收集,用丙酮洗涤,并且在减压下干燥,获得251mg粗聚 合物。 在室温下,将250mg粗聚合物溶解于60ml甲苯中。将溶液通过硅 胶柱和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过);用甲苯洗涤这两个柱;所得溶 液和洗涤液合并,用3%氨水和蒸馏水(两次)洗涤,并且在减压下浓缩。将 浓缩物滴加到甲醇中,进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并 且在减压下干燥,获得213mg聚合物。 该聚合物被称作芳族聚合物3。芳族聚合物3的The数均分子量 Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙烯)和分散度 Mw/Mn分别为8.7×104,1.6×105,1.3×105和1.9,(GPC测量方法C)。 从元素分析的结果得出,重复单元(式P-1),含Br基团的重复单元(式 P-2)和含取代基的重复单元(P-3)的比率符合(P-1)/(P-2)/(P-3)=49/0/51,并 且苯并芴重复单元和取代基的比率符合苯并芴/侧链=66/34。 元素分析(测量):C 89.56%,H 8.95%, N 1.17%.Br<0.1% 元素分析(计算):C 89.71%,H 9.12%, N 1.17%.Br 0% [在(P-1)/(P-2)/(P-3)=49/0/51时计算] 合成实施例8 <化合物I的合成> (化合物H的合成) 在氩气氛下,加入6.63g(40.0mmol)9H-咔唑,0.09g(0.4mmol)乙酸 钯(II)、16.5g(119mmol)碳酸钾和10.0g(43.6mmol)4-三甲基甲硅烷基溴 苯。将它们加热到120℃,之后搅拌12小时。在搅拌的中间以及在第3、6 和9小时,各自另外加入1.0g 4-三甲基甲硅烷基溴苯。反应物料用二甲苯 稀释。所得混合物用蒸馏水洗涤,用无水硫酸镁干燥,并且在减压下浓缩。 将浓缩物用氯仿-甲醇进行重结晶,然后用乙酸乙酯-甲醇进行重结晶,获 得5.25g的浅灰色晶体形式的化合物H(收率:41%)。 1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm) 0.35(s,9H),7.23-7.29(m,2H),7.35-7.45 (m,4H),7.53(d,J=8.0 Hz,2H),7.72(d,J=8.0 Hz,2H),8.12(d, J=7.7Hz,2H) (化合物I的合成) 在氩气氛中,将5.00g(15.9mmol)化合物H溶解于100ml二氯甲烷中 获得的溶液冷却到0℃。在20分钟内,向其中滴加32.0ml含有1.0M三溴化 硼的二氯甲烷溶液。该混合物在0℃搅拌3.5小时。混合物在减压下蒸馏, 以除去溶剂。向残留物中,加入160ml乙酸乙酯和6.74g频哪醇。混合物 在室温搅拌1小时,然后用蒸馏水、5%碳酸氢钠水溶液和蒸馏水按顺序 洗涤,并且用无水硫酸镁干燥,在减压下浓缩。向该浓缩物中,加入甲醇 以沉淀出固体。将该固体通过过滤收集,并且在减压下干燥,获得5.0g化 合物I。 1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ(ppm) 1.39(s,12H),7.24-7.30(m,2H),7.36-7.46 (m,4H),7.58(d,J=8.2 Hz,2H),8.05(d, J=8.2 Hz,2H),8.12(d,J=7.8 Hz,2H) 实施例4 <芳族聚合物4的合成> 向100-ml烧瓶中,加入300mg化合物4,55.5mg化合物I,0.55mg 乙酸钯(II)和1.38mg三环己基膦。用氩气吹扫烧瓶内部。然后,向其中加 入36ml商购脱水甲苯。混合物在室温搅拌进行溶解。将溶液加热至110℃, 然后加入0.88ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M),之后在110℃搅拌3小时。 加热一旦停止,就加入167mg 4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2- 基)丁基苯,0.55mg乙酸钯(II)、1.40mg三环己基膦和0.88ml氢氧化四乙 基铵水溶液(1.4M)。将混合物加热到110℃,之后搅拌3小时。将反应混合 物返回到室温,然后用15ml甲苯稀释,以进行相分离。有机层用20ml的 15%氯化钠水溶液洗涤两次,然后通过预涂布有3g钠沸石(Showa Kagaku Kogyo K.K.的产品)的过滤器。过滤器用20ml甲苯洗涤。将滤液和洗涤液 合并,并且浓缩。将浓缩物滴加到丙酮中,以进行沉淀。沉淀物通过过滤 收集,用丙酮洗涤,并且在减压下干燥,获得309mg粗聚合物。 在室温下,将309mg粗聚合物溶解于60ml甲苯中。将溶液通过硅 胶柱和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过);用甲苯洗涤这两个柱;所得溶 液和洗涤液合并,用3%氨水和蒸馏水(两次)洗涤,并且在减压下浓缩。将 浓缩物滴加到甲醇中,进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并 且在减压下干燥,获得293mg聚合物。 该聚合物被称作芳族聚合物4。芳族聚合物4的数均分子量Mn,重 均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn 分别为8.7×104,1.8×105,1.4×105和2.1,(GPC测量方法C)。 从元素分析的结果得出,重复单元(式P-1),含Br基团的重复单元(式 P-2)和含取代基的重复单元(P-4)的比率符合(P-1)/(P-2)/(P-4)=83/0/17,而 苯并芴重复单元和取代基的比率符合苯并芴/取代基=86/14。 元素分析(测量):C 89.49%,H 9.00%, N 0.50%,Br<0.1% 元素分析(计算):C 90.28%,H 9.22%, N 0.50%,Br 0% [在(P-1)/(P-2)/(P-4)=83/0/17时计算] 合成实施例9 <聚合物6的合成:2,7-二溴-9,9-正-辛基芴和2,7-二溴-9,9-二(3-甲基丁基)芴 的缩聚> 在1,600ml脱水四氢呋喃中,溶解26.3g 2,7-二溴-9,9-二正辛基芴, 5.6g 2,7-二溴-9,9-二(3-甲基丁基)芴和22g 2,2′-联吡啶。在氮气氛下,向 所得溶液中,加入40.66g二(1,5-环辛二烯)镍(0){Ni(COD)2}。将混合物 加热至60℃,在搅拌下使反应进行8小时。在反应完毕之后,将反应混合 物冷却到室温(约25℃),并且滴加到含有1,200ml 25%氨水,1,200ml甲 醇和1,200ml去离子水的混合溶液中。进行搅拌0.5小时。然后,所得沉淀 物通过过滤收集,在减压下干燥2小时,并且溶解于1,110ml甲苯中。溶 液过滤。向所得滤液中,加入甲苯,获得约2,800ml溶液。该溶液用2,000ml 的1 N盐酸水溶液洗涤1小时,用2,200ml 4%氨水洗涤1小时,用1,000ml 去离子水洗涤10分钟,并进一步还用1,000ml去离子水洗涤10分钟。在 50℃,将所得溶液在减压下浓缩为592g。将浓缩物滴加到3,330ml甲醇 中,之后搅拌0.5小时。所得沉淀物用过滤收集,用500ml甲醇洗涤两次, 并且在50℃、减压下干燥5小时,获得共聚物。该共聚物的收率为12.6g。 这种共聚物被称作聚合物6。数均分子量Mn和重均分子量Mw(两者都折 合成聚苯乙烯)分别为8.4×104和1.6×105(GPC分析方法C)。聚合物5含有重复 单元(式P-6),并且9,9-二正辛基芴重复单元和9,9-二(3-甲基丁基)芴重复单 元的比率从原料进料的比率估算为80∶20。 合成实施例10 <聚合物7的合成:聚合物6的溴化> 在氩气氛下,向200-ml烧瓶中,加入聚合物5(2.00g,以苯并芴重复 单元计为5.38mmol)和100ml氯仿。将它们在室温搅拌以进行溶解。然后, 向该溶液中,按顺序加入8.3ml三氟乙酸和104μl(2.05mmol,相对于芴重 复单元为38mol%),之后在光屏蔽下,进行搅拌20小时。在搅拌下,将反 应物料逐滴加入到500ml甲醇中,以产生沉淀。沉淀物用过过滤收集,用 甲醇洗涤,并且在减压下干燥,获得2.17g聚合物。该聚合物被称作聚合 物7。聚合物7的数均分子量Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部 都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn分别为9.2×104,1.7×105,1.4×105和 1.90(GPC测量方法C)。 从元素分析的结果得出,含Br基团的重复单元(式P-7)的组合与不含Br 基团的重复单元(式P-6)的组合的比率符合(P-6)/(P-7)=63/37,并且符合(全 部芴重复单元)/Br基团=73/27。 元素分析(测量):C 82.48%,H 9.25%, N<0.3%Br 7.44% 元素分析(计算):C 83.21%,H 9.35%, N 0%,Br 7.44% [在(P-6)/(P-7=63/37时计算] 实施例5 <芳族聚合物5的合成> 向100-ml烧瓶中,加入300mg聚合物7,62.0mg N-(4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)-N-苯基 胺,0.65mg乙酸钯(II)和1.58mg三环己基膦。用氩气吹扫烧瓶内部。然 后,向其中加入72ml商购脱水甲苯,之后在室温搅拌进行溶解。向该溶 液中加入1.00ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M)。将混合物加热到110℃, 并且在110℃搅拌3小时。加热一旦停止,就加入196.3mg 4-(4,4,5,5-四甲基 -[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基)丁基苯,0.63mg乙酸钯(II)、三环己基膦和 1.00ml氢氧化四乙基铵水溶液(1.4M)。将混合物加热到110℃,并搅拌3 小时。反应混合物冷却到室温,然后用15ml甲苯稀释,以进行相分离。所 得有机层用20ml的15%氯化钠水溶液洗涤两次,然后通过预涂布有3g 钠沸石(Showa Kagaku Kogyo K.K.的产品)的过滤器。过滤器用20ml甲苯 洗涤。将所得溶液和洗涤液合并,并且浓缩。将浓缩物滴加到丙酮中,以 进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用丙酮洗涤,并且在减压下干燥,获得 278mg粗聚合物。 在室温下,将277 mg粗聚合物溶解于60ml甲苯。将溶液通过硅胶柱 和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过)。用甲苯洗涤这两个柱。所得溶液和 洗涤液合并,用3%氨水和蒸馏水(两次)洗涤,并且在减压下浓缩。将浓缩 物滴加到甲醇中,进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并且在 减压下干燥,获得259mg聚合物。 该聚合物被称作芳族聚合物5。芳族聚合物5的数均分子量Mn,重 均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn 分别为9.2×104,1.7×105,1.4×105和1.9(GPC测量方法C)。 芳族聚合物4含有由式(P-6)表示的重复单元的组合,以及由式(P-8) 表示的重复单元的组合,并且从元素分析的结果得出,它们的比率符合 (P-6)/(P-8)=94/6。 元素分析(测量):C 89.36%,H 9.92%, N 0.24%,Br<0.1% 元素分析(计算):C 88.71%,H 11.05%, N 0.24%,Br 0% (在(P-6)/(P-8)=94/6时计算) 合成实施例11 <化合物L的合成> (化合物L-1的合成) 将苯并呋喃(23.2 g,137.9mmol)和乙酸(232g)放置在处于惰性气氛的 1-升三口烧瓶内。将它们在室温搅拌进行溶解。将溶液加热至75℃。然后, 逐滴加入通过用乙酸(54g)稀释溴(92.6g,579.3mmol)得到的溶液。在逐滴 加入完毕之后,将混合物在所保持的温度下搅拌3小时,然后进行冷却。 在通过TLC证实原料消失之后,加入硫代硫酸钠水溶液以终止反应。反应 混合物在室温搅拌1小时。然后,通过过滤收集滤饼,用硫代硫酸钠水溶 液洗涤,并干燥。所得粗产物用己烷重结晶,获得想要的产物(收率:21.8 g,49%)。 1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ 7.44(d,2H),7.57(d,2H),8.03(s,2H) (化合物L-2的合成) 在处于惰性气氛的500-ml四口烧瓶中,放入化合物L-1(16.6g,50.9 mmol)和四氢呋喃(293g)。将它们冷却到-78℃。向其中,滴加正丁基锂(80 ml<1.6mol己烷溶液>,127.3mmol)。在被保持的温度下,搅拌进行1小时。 在惰性气氛下,将该反应混合物滴加到其中存在有在-78℃的三甲氧基硼 酸(31.7g,305.5mmol)和四氢呋喃(250ml)的混合物的1,000-ml四口烧瓶 内。在滴加完毕之后,将所得混合物缓慢地返回到室温,之后在室温搅拌 2小时。然后,用TLC证实原料消失。将反应物料倒入到含有浓硫酸(30g) 和水(600ml)的2,000-ml烧杯中,以结束反应。加入甲苯(300ml)进行萃取。 向所得有机层中,加入水进行洗涤。将有机层进行蒸馏,以去除溶剂。将 8 g残留物和乙酸乙酯(160ml)放入300-ml四口烧瓶中。向其中,加入30% 过氧化氢水溶液(7.09g),之后在40℃搅拌2小时。将该反应混合物倒入到 含有含硫酸铵铁(II)(71g)和水(500ml)的水溶液的1,000-ml烧杯中。在搅拌 之后,将有机层分离,并且用水洗涤。将所得有机层进行蒸馏,以除去溶 剂,获得6.72g的粗化合物L-2。 MS光谱:M+200.0 (化合物L-3的合成) 化合物L-3 在处于惰性气氛的200-ml四口烧瓶中,放入以上述相同方式合成的化 合物L-2(2.28g,11.4mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(23g)。在室温搅拌进行溶 解。向其中加入碳酸钾(9.45g,68.3mmol),并且将混合物加热至60℃。向 其中滴加通过用N,N-二甲基甲酰胺(11g)稀释正-辛基溴(6.60g,34.2mmol) 获得的溶液。滴加完毕之后,将混合物加热至60℃。在被保持的温度下, 搅拌2小时,并且用TLC证正实原料消失。加入水(20ml)以终止反应。然后, 加入甲苯(20ml)进行萃取。有机层用水洗涤两次,用无水硫酸钠干燥,并 且进行蒸馏以除去溶剂。使用硅胶柱纯化所得粗产物,以获得想要的产物 (收率:1.84g,38%)。 MS光谱:M+425.3 (化合物L的合成) 化合物L 在处于惰性气氛的500-ml四口烧瓶中,放入以上述相同方式合成的化 合物L-3(7.50g,17.7mmol)和N,N-二甲基甲酰胺,之后在室温搅拌进行溶 解。将混合物在冰浴中冷却。向其中滴加通过用N,N-二甲基甲酰胺(225ml) 稀释N-溴琥珀酰亚胺(6.38g,35.9mmol)获得的溶液。滴加完毕之后,将混 合物在冰浴中保持1小时,在室温保持18.5小时,并且加热至40℃。在被保 持的温度下,搅拌6.5小时,并且通过液相色谱证实原料消失。将所得混合 物进行蒸馏以除去溶剂。向该残留物中加入甲苯(75ml)进行溶解。该溶液 用水洗涤三次,用无水硫酸钠干燥,并且进行蒸馏以除去溶剂。将所获得 的约一半的粗产物通过硅胶柱色谱和液相色谱纯化,获得想要的产物(收 率:0.326g)。 1H-NMR(300MHz/CDCl3):δ 0.90(t,6H),1.26-1.95(m,24H),4.11 (t,4H),7.34(s,2H),7.74(s,2H) MS光谱:M+582.1 合成实施例12 <聚合物8的合成> 在氮气氛下,在30 g脱水四氢呋喃中,溶解0.104g 3,8-二溴二苯并呋 喃,0.719g化合物L和0.578g 2,2′-联吡啶。将溶液加热至60℃。向所得溶 液中,加入1.040g二(1,5-环辛二烯)镍(0){Ni(COD)2},并且在60℃反应 进行3小时。在反应完毕之后,将反应混合物冷却到室温,并且滴加到含 有9g 25%氨水,95g甲醇和50g去离子水的混合溶液中,之后搅拌30分钟。 所得沉淀物通过过滤收集,在减压下干燥2小时,并且溶解于30ml甲苯中。 向该溶液中加入30g 1N盐酸,之后搅拌30分钟。移除水层。向有机层中, 加入30g 4%氨水,之后搅拌3小时。移除水层。将有机层滴加到200ml甲 醇中,之后搅拌30分钟。所得沉淀物通过过滤收集,在减压下干燥2小时, 然后溶解于30ml甲苯中。将溶液通过氧化铝柱(氧化铝量:10g)进行纯化。 将所得甲苯溶液滴加到200ml甲醇中,之后搅拌30分钟。所得沉淀物通过 过滤收集,并且在减压下干燥2小时。所得聚合物的收率为0.456g。该聚 合物被称作聚合物8。 聚合物8的数均分子量Mn和重均分子量Mw(两者都折合成聚苯乙 烯)分别为1.3×105和4.6×105(GPC测量方法A)。 该聚合物8包含由式(P-9)和(P-10)表示的二苯并呋喃重复单元,并且 它们的比率从原料的比率估算为(P-9)/(P-10)=80/20。 合成实施例13 <聚合物9的合成:聚合物8的溴化> 在氩气氛下,向20-ml烧瓶中,加入聚合物8(150mg,以二苯并呋喃 重复单元计为0.404mmol)和8ml氯仿。将它们在室温搅拌以进行溶解。然 后,按顺序加入0.6ml三氟乙酸和通过用1ml氯仿稀释5.2μl溴(0.10mmol, 相对于二苯并呋喃重复单元为25mol%)获得的溶液,之后在光屏蔽下,进 行搅拌20小时。在搅拌下,将反应物料逐滴加入到38ml甲醇中,以产生沉 淀。沉淀物用过过滤收集,用甲醇洗涤,并且在减压下干燥2小时,并且 将其溶解于25ml甲苯中。将溶液通过硅胶柱和氧化铝柱(这些柱已经用甲 苯通过)。用甲苯洗涤这些柱子。所得溶液和洗涤液合并,并且进行浓缩。 将该浓缩液滴入到甲醇中进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤, 并且在减压下干燥,得到152mg聚合物。该聚合物被称作聚合物9。聚 合物9的数均分子量Mn,重均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成 聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn分别为1.5×105,3.8×105,3.7×105和2.6(GPC测量 方法C)。 该聚合物被认为含有由式(P-9),(P-10),(P-9b)和(P-11)表示的二苯并呋 喃重复单元。 含有Br基团的重复单元(式P-9b)和(式P-11)和不含Br基团的重复单元 s(式P-9)和(式P-10)的比率从从元素分析的结果估算为{(式P-9)+(式 P-10)}/{(式P-9b)+(式P-11)}=77/23,并且符合(全部的二苯并呋喃重复单 元)/Br基团=81/19。 元素分析(测量):C 75.46%,H 7.93%, N<0.3%,Br 4.67% 元素分析(计算):C 76.52%,H 8.12%, N 0%,Br 4.67% (在{(式P-9)+(式P-10)}/{(式P-9b)+(式P-11)}=77/23时计算) 实施例6 <芳族聚合物6的合成> 向25-ml烧瓶中,加入.40mg Aliquot 336,80mg聚合物9和15.3mg化 合物I。用氩气吹扫烧瓶内部。向其中加入36ml商购脱水甲苯,之后在室 温搅拌进行溶解。为脱气,溶液进行氩气鼓泡。将溶液加热至80℃。向其 中,加入0.30mg乙酸钯(II)、1.91mg三(o-甲氧基苯基)膦以及另外的0.41 ml碳酸钠水溶液(17.5wt.%)。将该混合物加热至105℃,并且搅拌3小时。 加热一旦停止,加入42mg 4-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂环戊硼烷-2-基) 丁基甲苯。将混合物加热到105℃,之后搅拌2小时。除去水层。有机层按 顺序用去离子水(两次)、3%乙酸水溶液(两次)和去离子水(两次)洗涤,然 后滴加到甲醇中进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇洗涤,并且在减 压下干燥,获得93mg粗聚合物。 在室温下,将90mg粗聚合物溶解于6ml甲苯中。将溶液通过硅胶柱 和氧化铝柱(这些柱已经用甲苯通过)。用甲苯洗涤这些柱子。所得溶液和 洗涤液合并,并且滴入到甲醇中进行沉淀。沉淀物通过过滤收集,用甲醇 洗涤,并且在减压下干燥,得到63mg聚合物。 该聚合物被称作芳族聚合物6。芳族聚合物6的数均分子量Mn,重 均分子量Mw,峰顶分子量Mp(全部都折合成聚苯乙烯)和分散度Mw/Mn 分别为1.5×105,4.7×105,3.7×105和3.1(GPC测量方法C)。 该聚合物被认为含有由式(P-9),(P-10),(P-9c)和(P-12)表示的二苯并呋 喃重复单元。 从元素分析的结果得出,重复单元(式P-9)和(式P-10)和含取代基的重 复单元(式P-9c)和(式P-12)的比率为{(式P-9)+(式P-10)}/{(式P-9c)+(式 P-12)}=92/8,并且符合(全部二苯并呋喃重复单元)/咔唑取代基=93/7。 元素分析(测量):C 78.90%,H 7.90%,N 0.27% 元素分析(计算):C 80.64%,H 8.41%,N 0.27%, (在{(式P-9)+(式P-10)}/{(式P-9c)+(式P-12)}=92/8时计算) 参考合成实施例1 <聚合物10的合成> 在50ml脱水四氢呋喃中,溶解化合物E(0.800g,1.34mmol),N,N-二 (4-溴苯基)-N-(4-叔丁基-2,6-二甲基苯基)胺(0.163g,0.334mmol)和2,2′-联 吡啶(0.626g)。为了用氮气吹扫,该系统内部进行氮气鼓泡。在氮气氛下, 向该溶液中,加入二(1,5-环辛二烯)镍(0){Ni(COD)2}(1.10g)。将该混合 物加热到60℃,之后搅拌5小时,以产生反应。在反应完毕之后,将反应 混合物冷却到室温(约25℃),并且滴加到5ml 25%氨水,约50ml甲醇和 约50ml去离子水的混合溶液中。将混合物搅拌1小时。所得沉淀物通过过 滤收集,在减压下干燥2小时,并且溶解于50ml甲苯中。将溶液过滤。滤 液通过氧化铝柱进行纯化,并且用50ml 5.2%盐酸水溶液(3小时),50ml 4% 氨水(2小时)和50ml去离子水洗涤。将所得溶液滴加到约100ml甲醇中, 之后搅拌1小时。所得沉淀物通过过滤收集,并且在减压下干燥2小时。所 得共聚物(下面称作聚合物10)的收率为295mg。 聚合物10的聚苯乙烯折合的数均分子量Mn和重均分子量Mw分别 为3.1×104和6.5×104(GPC测量方法A)。 在聚合物10中重复单元(P-1)和(P-13)的比率从原料的比率估算为 (P-1)/(P-13)=80/20。 实施例7 溶液的制备 将上述所得的芳族聚合物1溶解于甲苯中,以制备出含有2.0重量%的 聚合物的甲苯溶液。 只有电子的器件(electron only device)的制备 在其上通过溅射形成有厚度为150nm的ITO膜的玻璃基底上,通过真 空沉积形成厚度为约500nm的铝层。顺便提及,该铝层使用气相沉积掩模, 形成电极图案形式。在这样获得的铝电极基底上,在氮气氛下,通过2,600 rpm下旋涂上述获得的甲苯溶液,形成膜。该膜厚度为约78nm。将该膜在 减压下于80℃干燥1小时。然后,气相沉积厚度为约4nm的氟化锂、气相 沉积厚度为约5nm的作为阴极的钙,之后,气相沉积厚度为约80nm的铝, 由此制备出只有电子的器件。顺便提及,金属的气相沉积是在真空达到 1×10-4Pa以下开始的。 只有空穴的器件(hole only device)的制备 将聚(3,4)亚乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(Bayer,Baytron P AI 4083的产 物)的悬浮液过滤通过0.2-μm膜过滤器而获得溶液,并且将该溶液旋涂在其 上通过溅射形成有厚度为150nm的ITO膜的玻璃基底上,而形成厚度为70 nm的薄膜。将该薄膜在200℃的热板上干燥10分钟。然后,将上述甲苯溶 液在2,600rpm下旋涂形成膜。膜的厚度为约78nm。将该膜在80℃、减压 下干燥1小时。然后,气相沉积厚度为200nm的金,从而制备出只有空穴 的器件。顺便提及,金属的气相沉积是在真空达到1×10-4Pa以下后开始的。 电压-电流特性的测量 使用微微安培计和DC电源(Model:4140B)(两者都是Hewlett Packard 的产品),对上面获得的只有电子的器件和只有空穴的器件,以0.2-V步长 施加0至12V的电压,并且记录电流(流过每一个器件的电流)。顺便提及, 在每一种只有载流子的器件中,鉴于在用于各个器件中的阳极和阴极的金 属的功函与各种发光材料的HOMO和LUMO之间的相对关系,在相对低的 电压范围内,基本上只有电子流过电子器件,而基本上只有空穴流过空穴 器件。测量结果显示在图1中。 比较例1 除了将上面获得的聚合物10溶解于甲苯中以制备含有2.0重量%的聚 合物的甲苯溶液之外,同实施例7那样制备只有电子的器件和只有空穴的 器件。顺便提及,旋涂的rpm为3,600,并且所得聚合物膜的厚度为82nm。 对于这样获得的只有电子的器件和只有空穴的器件,同实施例1那样 测量电压-电流特性。测量的结果显示在图2中。 实施例8 溶液的制备 将上面获得的芳族聚合物1溶解于甲苯中,以制备含有2.0重量%的聚 合物的甲苯溶液。 EL器件的制备 将聚(3,4)亚乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(Bayer,Baytron P AI 4083的 产品)的悬浮液过滤通过0.2-μm膜过滤器而获得溶液,并且将该所得溶液旋 涂在其上通过溅射形成有厚度为150nm的ITO膜的玻璃基底上,形成厚度 为70nm的薄膜。将该薄膜在200℃的热板上干燥10分钟。然后,将上述甲 苯溶液在2,600rpm下旋涂形成膜。膜的厚度为约78nm。将该膜在80℃、 减压下干燥1小时。然后,气相沉积厚度为约4nm的氟化锂、气相沉积厚 度为约5nm的作为阴极的钙,之后,气相沉积厚度为约80nm的铝,由此 制备出EL器件。顺便提及,金属的气相沉积是在真空达到1×10-4Pa以下之 后开始的。 EL器件的性质 通过向如此获得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在460nm的 电致发光。当根据C.I.E.彩色坐标显示时,在施加8.0V时电致发光的颜色 是x=0.217和y=0.324。电致发光的强度几乎与所产生的电流密度成比例。 另外,在该器件中,电致发光从4.2V开始,并且最大的电致发光效率为0.29 cd/A。顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特性曲线显示在图1 中。 比较例2 溶液的制备 将上面获得的聚合物10溶解于甲苯中,以制备含有2.0重量%的聚合 物的甲苯溶液。 EL器件的制备 除了使用上述获得的甲苯溶液之外,以与实施例8相同的方式制备EL 器件。顺便提及,旋涂的rpm为3,600,并且所得聚合物膜的厚度为82nm。 EL器件的性质 通过向如此获得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在460nm的 电致发光。当根据C.I.E.彩色坐标显示时,在施加8.0V时电致发光的颜色 是x=0.157和y=0.181。电致发光的强度几乎与电流密度成比例。另外,在 该器件中,电致发光从5.0V开始,并且最大的电致发光效率为0.40cd/A。 顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特性曲线显示在图2中。 实施例9 溶液的制备 将上面获得的芳族聚合物2溶解于甲苯中,制备含有1.5重量%的聚合 物的甲苯溶液。 EL器件的制备 将聚(3,4)亚乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(H.C.Starck,Baytron P AI 4083的产品)的悬浮液过滤通过0.1-μm膜过滤器而获得溶液,并且将该所得 溶液旋涂在其上通过溅射形成有厚度为150nm的ITO膜的玻璃基底上,形 成厚度为80nm的薄膜。将该薄膜在200℃的热板上干燥15分钟。然后,将 上述甲苯溶液在1,700rpm下旋涂形成膜。膜的厚度为约83nm。将形成的 膜在氮气氛下于90℃干燥1小时。在干燥步骤过程中,氧浓度和含水量为 10ppm以下。在所得的基底上,气相沉积厚度为约4nm的氟化锂、气相沉 积厚度为约5nm的作为阴极的钙,之后,气相沉积厚度为约100nm的铝, 由此制备出EL器件。顺便提及,金属的气相沉积是在真空达到1×10-4Pa以 下后开始的。 EL器件的性质 通过向如此获得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在460nm的 电致发光。在该器件中,电致发光从3.3V开始,并且最大的电致发光效率 为0.69cd/A。顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特性曲线显 示在图3中。 实施例10 除了将使用芳族聚合物3代替在实施例9中使用的芳族聚合物2以及 旋涂的rpm为1,300rpm之外,以与实施例9相同的方式进行操作。所形成的 膜的厚度为约85nm。向所得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在 505nm的电致发光。在该器件中,电致发光从3.4V开始,并且最大的电致 发光效率为1.13cd/A。顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特 性曲线显示在图4中。 实施例11 除了将使用芳族聚合物4代替在实施例9中使用的芳族聚合物2以及 旋涂的rpm为1,500rpm之外,以与实施例9相同的方式进行操作。所形成的 膜的厚度为约87nm。向所得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在 460nm的电致发光。在该器件中,电致发光从3.4V开始,并且最大的电致 发光效率为0.71cd/A。顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特 性曲线显示在图5中。 比较例3 除了将使用聚合物3代替在实施例9中使用的芳族聚合物2以及旋涂 的rpm为1,300rpm之外,以与实施例9相同的方式进行操作。所形成的膜的 厚度为约103nm。向所得的器件施加电压,获得来自这个器件的峰在470 nm的电致发光。在该器件中,电致发光从4.4V开始,并且最大的电致发光 效率为0.18cd/A。顺便提及,以这种测量获得的电压(V)-电流(I)的特性曲 线显示在图6中。 本发明的效果 从实施例7和比较例1的比较清楚的是,与相应的聚合物10相比,芳族 聚合物1良好地迁移任意的电子和空穴。这种情况意味着,芳族聚合物在 其内(在聚合物发光材料内)包含大量的载流子,并且能够使载流子快速迁 移。因此,该芳族聚合物作为聚合物发光材料或作为电荷迁移材料是非常 优异的。 实施例8和比较例2的比较表明,在聚合物发光器件中,相比于聚合物 10,使用芳族聚合物1,发光开始的电压低,并且在低电压范围获得的电 流大。这种情况意味着,芳族聚合物显示了尤其是在低电压时高的载流子 迁移,并且当用作发光材料或电荷迁移材料时,有助于降低驱动电压。 类似地,与想要的聚合物3相比,芳族聚合物2,3和4具有低的发光开 始电压,尤其是在低电压范围内产生大的电流,并且产生高的发光效率。 因此,当用作用于聚合物发光器件的材料时,本申请的发明的芳族聚 合物具有优异的性质。 工业可适用性 预期本发明的芳族聚合物在电子材料领域、化学领域、能源材料领域、 医药领域等,用作有利于开发各种高功能材料的聚合物材料。 非专利文献1:Journal of Polymer Science: Part A,第39卷,p.1533(2001) 非专利文献2:Progress in Polymer Science, 第28卷,p.875(2003) 专利文献1:日本专利3606217 (US 2001037000 A1) |