聚合物和有机电子器件的制作方法_2

文档序号:9672229阅读:来源:国知局
杂芳基基团,所述芳基和杂芳基基团可以是未取代的或取代有一个或多 个取代基,优选为取代有一个或多个Ci 2。烷基的苯基;
[0088] -芳基或杂芳基基团的直链或支化链,每个所述基团可独立地被取代,例如 式-(Ar3h的基团,其中各Ar3独立地为芳基或杂芳基并且r为至少2,优选为苯基的支化链 或直链,每个苯基可以是未取代的或取代有一个或多个Q 2。烷基;和
[0089] -可交联基团,例如包含双键的基团如乙烯基或丙烯酸酯基团,或者苯并环丁烷基 团。
[0090] 在R7包含芳基或杂芳基、或者芳基或杂芳基的直链或支化链的情况下,所述芳基 或杂芳基或者每个芳基或杂芳基可取代有一个或多个选自以下的取代基R8:
[0091] 烷基,例如C12。烷基,其中一个或多个非相邻C原子可被0、S、取代的N、C = 0 和-C00-替换,并且该烷基的一个或多个Η原子可被F替换;
[0092] NR92、OR9、SR9、SiR93,和
[0093] 氟,硝基和氰基;
[0094] 其中各R9独立地选自如下:烷基,优选q 2。烷基;和芳基或杂芳基,优选苯基,任选 地取代有一个或多个Q 2。烷基。
[0095] 取代的N,当存在时,可以为-NR9-,其中R9为如上所述。
[0096] 优选地,各个R7 (当存在时)独立地选自Q 4。烃基,并且更优选地选自:C i 2。烷基; 未取代的苯基;取代有一个或多个Q 2。烷基的苯基;苯基的直链或支化链,其中各个苯基可 以是未取代的或取代有一个或多个取代基;以及可交联基团。
[0097] 如果p为1,那么示例性的式(VI)重复单元包括如下:
[0099] 特别优选的式(VI)重复单元具有式(Via):
[0101] 式(Via)的取代基R7与该重复单元的连接位置邻近,这可引起式(Via)重复单元 与邻近重复单元之间的空间位阻,从而导致式(Via)重复单元相对于一个或两个邻近重复 单元扭曲到平面外。
[0102] 当p为2或3时的示例性重复单元包括以下:
[0103]
[0104] 优选的重复单元具有式(VIb):
[0106] 式(VIb)的两个R7基团可以在它们所结合的苯基环之间引起空间位阻,从而导致 两个苯基环相对于彼此扭曲。
[0107] 在一个可选的实施方案中,式(I)的重复单元可以是该聚合物仅有的多环芳香族 重复单元。在另一可选的实施方案中,该聚合物可以含有除式(I)重复单元以外的一个或 多个多环芳香族重复单元。
[0108] 示例性的另外多环芳香族重复单元是任选取代的芴,例如式(VII)的重复单元:
[0110] 其中R7在每次出现时是相同的或不同的,并且是如关于式(VI)所述的取代基,并 且其中两个基团R7可以连接形成环;R W为取代基;以及d是0、1、2或3。
[0111] 不同的取代基R7可以是如W0 2012/104579中所述,通过引用将其内容并入本文 中。
[0112] 芴重复单元的芳族碳原子可以是未取代的,或可以取代有一个或多个取代基R' 示例性取代基P是烷基,例如C i 2。烷基,其中一个或多个非相邻C原子可以被如下替换: 0、S、NH或取代的N、C = 0和-C00-,任选取代的芳基,任选取代的杂芳基,烷氧基,烷硫基 (alkylthio),氟,氰基和芳基烷基。特别优选的取代基包括Q 2。烷基以及取代或未取代的 芳基,例如苯基。芳基的任选取代基包括一个或多个Q 2。烷基。
[0113] 取代的N,当存在时可以为:-NR11-,其中R11为q 2。烷基;未取代的苯基;或取代有 一个或多个Q 2。烷基的苯基。
[0114] 可通过以下方式控制式(VII)重复单元与邻近重复单元的芳基或杂芳基的共辄 程度:(a)通过3-和/或6-位置连接重复单元以限制跨该重复单元的共辄程度,和/或(b) 在邻近该连接位置的一个或多个位置上用一个或多个取代基R1(:取代所述重复单元以产生 与邻近的一个或多个重复单元的扭曲,例如在3-和6-位置之一或两者上带有Q 2。烷基取 代基的2, 7-连接的芴。
[0115] 式(VII)重复单元可以为式(Vila)的任选取代的2, 7-连接的重复单元:
[0117] 任选地,式(Vila)的重复单元在与2-或7-位置邻近的位置上未被取代。通过 2-和7-位置的连接以及邻近这些连接位置不存在取代基提供了能够跨所述重复单元提供 相对高的共辄程度的重复单元。
[0118] 式(VII)重复单元可以是式(Vllb)的任选取代的3, 6-连接的重复单元:
[0120] 与式(Vila)重复单元相比,跨式(Vllb)重复单元的共辄程度可以是相对低的。
[0121] 另一种示例性的另外多环芳族环体系具有式(VIII),其中R7、R1(:和d各自独立地 如关于式(VII)所述,并且其中两个基团R7可以连接形成未取代的或取代的环,例如用一 个或多个C12。烷基取代的环:
[0123] 其它的亚芳基共聚重复单元包括:萘重复单元、蒽重复单元、芘重复单元和茈重复 单元。这些亚芳基重复单元的每一个可通过这些单元中的任意两个芳族碳原子连接到邻近 的重复单元。具体的示例性连接包括9, 10-蒽、2, 6-蒽、1,4-萘、2, 6-萘、和2, 5-茈。这些 重复单元的每一个可以是取代的或未取代的,例如取代有一个或多个Q 4。烃基。
[0124] 该聚合物可含有一个或多个空穴传输重复单元。示例性的空穴传输重复单元可以 是电子亲和能为2. 9eV或更低并且电离电势为5. 8eV或更低、优选5. 7eV或更低的材料的 重复单元。
[0125] 优选的空穴传输重复单元是(杂)芳基胺重复单元,包括式(IX)的重复单元:
[0126]
[0127] 其中Ars和Ar 9在每次出现时独立地选自取代或未取代的芳基或杂芳基,条件是 Ars和Ar 9不为菲,g大于或等于1,优选为1或2, R 13是Η或者取代基,优选为取代基,并且 c和d各自独立地为1、2或3。
[0128] 当g > 1时在每次出现时可以相同或不同的R13优选地选自烷基(例如C i 2。烷 基)、Ar' A,基团的支化链或直链、或者直接结合到式(IX)的N原子或通过间隔基团从 其间隔开的可交联单元,其中Ar1(]在每次出现时独立地为任选取代的芳基或杂芳基。示例 性的间隔基团是Q 2。烷基、苯基和苯基-C i 2。烷基。
[0129] 在式(IX)的重复单元中Ars、Ar9和(如果存在的)Ar w中的任何一个可以通过直 接键或二价连接原子或基团连接至Ars、Ar9和Ar 1()中的另一个。优选的二价连接原子和基 团包括0、S、取代的N、以及取代的C。
[0130] Ar'Ar9和(如果存在的)Ar 中的任何一个可以取代有一个或多个取代基。示例 性的取代基是取代基Rw,其中每个R1(]可以独立地选自于由如下构成的组:
[0131] -取代或未取代的烷基,任选为C12。烷基,其中一个或多个不相邻的C原子可以被 任选取代的芳基或杂芳基、0、S、取代的N、C = 0或-C00-替换,并且一个或多个Η原子可 以被F替换;以及
[0132] -直接连接到芴单元或者通过间隔基团从其间隔开的可交联基团,例如包含双键 的基团如乙烯基或者丙烯酸酯基团,或者苯并环丁烷基团。
[0133] 优选的式(IX)重复单元具有式1-3 :
[0135] 在一种优选设置中,R13为Ar,并且Ars、Ar 9和Ar 各自独立地且任选地取代有一 个或多个Q 2。烷基。Ar 8、Ar9和Ar 1(]优选为苯基。
[0136] 在另一种优选设置中,连接到两个N原子的式(IX)的中心Ar9基团是多环芳族基 团,其可以是未取代的或取代有一个或多个取代基R'示例性的多环芳族基团是萘、茈、蒽 和芴。
[0137] 在另一种优选设置中,Ars和Ar 9是苯基,它们的每一个可取代有一个或多个q 2。 烷基,并且R13是_(Ar ,其中r为至少2并且其中基团-(Ar1·^形成芳族或杂芳族基团的 直链或支化链,例如3, 5-二苯基苯,其中各个苯基可取代有一个或多个Q 2。烷基。在另一 种优选设置中,C、d和g各自为1并且Ars和Ar 9是由氧原子连接的苯基从而形成吩噁嗪 环。
[0138] 可以按约0. 5摩尔%到至多约50摩尔%、任选地约1-25摩尔%、任选地约1-10 摩尔%范围内的摩尔量提供胺重复单元。
[0139] 该聚合物可包含一种、两种或更多种不同的式(IX)重复单元。
[0140] 胺重复单元可提供空穴传输和/或发光功能。
[0141] 聚合物合成
[0142] 制备如本文所述聚合物的优选方法包括"金属嵌插",其中将金属络合物催化剂 的金属原子嵌插在芳基或杂芳基基团与单体(Im)的离去基团之间。示例性的金属插入方 法是如例如W0 00/53656中所述的Suzuki聚合,以及如例如以下文献中所述的Yamamoto 聚合:Τ· Yamamoto, "Electrically Conducting And Thermally Stable pi-Conjugated Poly(arylene)s Prepared by Organometallic Processes", Progress in Polymer Science 1993,17,1153-1205。在Yamamoto聚合的情形中,使用镍络合物催化剂;在Suzuki 聚合的情形中,使用钯络合物催化剂。
[0143] 例如,在通过Yamamoto聚合来合成线型聚合物中,使用具有两个反应性卤素基团 的单体。类似地,根据Suzuki聚合方法,至少一个反应性基团是硼衍生基团例如硼酸或硼 酸酯,并且另一个反应性基团是卤素。优选的卤素为氯、溴和碘,最优选溴。
[0144] 因此将意识到本申请通篇所说明的重复单元可衍生自带有合适离去基团的单体。 同样地,可通过分别在聚合物链末端或侧部的离去基团的反应将带有至少一个反应性离去 基团的封端基团或侧基连接到聚合物。
[0145] Suzuki聚合可以用来制备区域规则的(regioregular)、嵌段和无规的共聚物。具 体地,当一个反应性基团为卤素并且另一个反应性基团为硼衍生物基团时,可以制备均聚 物或无规共聚物。作为替代,当第一单体的两个反应性基团均为硼并且第二单体的两个反 应性基团均为卤素时,可以制备嵌段或区域规则的共聚物。
[0146] 作为卤化物的替代,能够参与金属嵌插的其它离去基团包括磺酸和磺酸酯,例如 甲苯磺酸酯(tosylate)、甲磺酸酯(mesylate)和三氟甲磺酸酯(triflate)。
[0147] 本文中所述的聚合物适宜地具有在约IX 103至IX 10 8的范围内,并且优选在 1X103至5X10 6范围内的通过凝胶渗透色谱法测量的聚苯乙烯当量数均分子量(Μη)。本 文所述聚合物的聚苯乙烯当量重均分子量
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