JP5490386B2 - フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 - Google Patents
フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5490386B2 JP5490386B2 JP2008208094A JP2008208094A JP5490386B2 JP 5490386 B2 JP5490386 B2 JP 5490386B2 JP 2008208094 A JP2008208094 A JP 2008208094A JP 2008208094 A JP2008208094 A JP 2008208094A JP 5490386 B2 JP5490386 B2 JP 5490386B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phthalocyanine
- precursor
- film
- formula
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
また、フタロシアニンは、特許文献1に記載されているように、成膜することにより良好な半導体特性を示すことも知られており、エレクトロルミネッセンス素子、電界効果トランジスタ等の有機トランジスタ、有機太陽電池や光センサー等の光電変換素子、センサー等の有機電子素子への応用も検討されている。
このような、フタロシアニン前駆体の非効率な合成法によって、製造コスト高になる課題があった。
また、前記式(1c)又は式(1d)で表わされるフタロシアニン前駆体のビシクロ部分の構造が、下記式(2)で表わされるsyn体であることが好ましい(請求項4)
本発明のフタロシアニン前駆体は、下記式(1a)又は式(1b)で表わされる構造を有する化合物である。
上記式(1a)及び(1b)中、Rmn(m、nは1〜4の整数を表わす。すなわち、R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44のことである。)は、水素原子又は1価の置換基である。1価の置換としては、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子または1価の有機基等が挙げられる。
アルキル基の中でも、脂肪族アルキル基、芳香族アルキル基が挙げられ、中でも脂肪族アルキル基が好ましい。なお、有機基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
脂肪族アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
上記式(1b)のMは中心金属であり、Mは2価の金属又は金属を含む2価の原子団を表わす。
2価の金属の具体例としては、Cu、Zn、Mg、Ni、Co(II)、Fe(II)、Pt等が挙げられる。中でも、CuやZnが好ましい。良好な半導体特性が知られているからである。
さらに、Mは、2価の金属でなくても、3価、4価等の2価より大きい金属と原子又は原子団とが結合して全体として2価であるもの(即ち、金属を含む2価の原子団)であってもよい。
金属を含む2価の原子団の具体例としては、AlX、TiX2、Sn(IV)X2、TiO、SiX2、Fe(III)X(Xは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、又は水酸基を表わす。)等が挙げられる。
Qmを含むビシクロ部分の構造は、以下式(2)の構造を有するものである。
上記式(2)中のRm1、Rm2、Rm3、及びRm4は、上記式(1a)又は式(1b)のR11、R12、R13、及びR14の組み合わせ、R21、R22、R23、及びR24の組み合わせ、R31、R32、R33、及びR34の組み合わせ、R41、R42、R43、及びR44の組み合わせの何れの組み合わせをも表わしている。
すなわち、上記式(1a)又は上記式(1b)の4つのQmを含むビシクロ部分の構造は、何れも上記式(2)の構造を有している。
Rma及びRmbは、上記式(1a)及び式(1b)に説明されるRmnと同様の基を表わしている。その好ましい基の種類もRmnと同様である。RmaとRmbとは互いに同じ基でもよいし、異なる基でもよい。
脱離基Qmを含むビシクロ部分は、syn体とanti体との2種類の立体異性体が存在する。本発明のフタロシアニン前駆体を合成する環境下では、anti体は構造が壊れやすい傾向にあり、syn体では構造が壊れにくい傾向にあるため、syn体が好ましい。これについては、[2.フタロシアニン前駆体の製造方法]で詳述する。
本発明のフタロシアニン前駆体の製造方法は、熱的に安定なジシアノビシクロ化合物を用いて、下記式(1c)又は下記式(1d)に表わされるフタロシアニン前駆体(これらのフタロシアニン前駆体を総称して、「本発明に係るフタロシアニン前駆体」ということがある。)を製造する方法である。
上記式における(1c)及び(1d)のQmは脱離基であり、[3.フタロシアニンの製造方法]に後述される本発明のフタロシアニンの製造方法において、脱離することができれば、その種類に制限はない。ただし、本発明に係るフタロシアニン前駆体((1c)、(1d))を製造するときの環境下においては、Qmが脱離しにくいものが好ましく、脱離しないものがより好ましい。
上記の縮合反応の際に脱離しない構造を有する原料化合物であるジシアノ化合物の例としては、次の構造のものをあげることができる。
原料化合物である、熱的に安定なジシアノビシクロ化合物を製造する方法を説明する。ここでは、Rmn=H、Rma=メチル基で説明するが、ほかの基の場合には対応する原料化合物を用いればよい。
以下、上記の原料化合物(syn体)を原料とした、本発明に係るフタロシアニン前駆体の製造方法の具体例について説明する。
上記式(1d)で表わされる、本発明に斯かるフタロシアニン前駆体の中心金属Mが、マグネシウムである場合、すなわち下記式においてM’がMgになる場合について説明する。
本発明に係るフタロシアニン前駆体(1d)の中心金属を、Mgの代わりに別の中心金属を導入することも可能である。この場合、上記で得られた中心金属にMgを有するフタロシアニン前駆体(1d)から中心金属のMgを脱離させ、中心金属のない無金属のフタロシアニン前駆体(1c)を合成し、別の中心金属を導入する方法、若しくは予め中心金属のない無金属のフタロシアニン前駆体(1c)を合成し、そこに中心金属を導入する方法が挙げられる。以下、この順に説明する。
上記で得られた中心金属にMgを有するフタロシアニン前駆体(1d)と、トリフルオロ酢酸等の酸とを反応させることにより、無金属のフタロシアニン前駆体(1c)を得ることが出来る。
無金属のフタロシアニン前駆体(1c)を直接合成するには、上記の中心金属がMgのフタロシアニン前駆体化合物(1d)を得る工程において、ジブトキシマグネシウム等のマグネシウムを含有する触媒を用いる代わりに、リチウム(Li)アルコキサイド等の触媒を用いる以外は同様に反応させることで、原料化合物を4量化させることができる。
上述の方法で得られた無金属のフタロシアニン前駆体(1c)と、導入したい金属の金属塩と反応させることで、中心金属を導入したフタロシアニン前駆体(1d)を得ることができる。
金属塩の使用量は、原料化合物に対して、通常1倍モル以上、好ましくは1.5倍モル以上、また、通常20倍モル以下、好ましくは10倍モル以下、より好ましくは5倍モル以下である。
本発明に係るフタロシアニン前駆体のうち、無金属のフタロシアニン前駆体(1c)は、中心金属Mがマグネシウムであるフタロシアニン前駆体(1d)を合成した後、その中心金属を脱離させる方法、原料化合物を4量体化するにあたり、中心金属なる元素を排除して直接合成する方法、の何れを用いることもできる。その具体的な方法は、上述の通りである。
本発明のフタロシアニンの製造方法は、本発明のフタロシアニン前駆体(則ち、上記式(1a)又は(1b)で表わされるフタロシアニン前駆体。)、又は本発明のフタロシアニン前駆体の製造方法で製造されたフタロシアニン前駆体(則ち、上記式(1c)又は(1d)で表わされるフタロシアニン前駆体。)からフタロシアニン(以下、「本発明に係るフタロシアニン」ということがある。)を誘導するものである。
加熱手段は、本発明に係るフタロシアニンが得られる限り任意である。加熱手段の具体例としては、ホットプレート;オーブン;熱ローラー;レーザー光、赤外光等の光;マイクロ波;加熱した気体、液体、固体から選ばれる1種以上のものとの接触;等が挙げられる。加熱手段は、1種を単独で用いてもよく、2種以上の方法を組み合わせで用いてもよい。2種以上の方法を用いる場合には、その順序、加熱に用いる比率等は任意である。
加熱温度は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上、また、通常400℃以下、好ましくは350℃以下、より好ましくは300℃以下である。反応温度が低すぎる場合、本発明に係るフタロシアニンを得るまでの時間がかかりすぎる可能性がある。また、高すぎる場合、本発明の本発明に係るフタロシアニンの製造の際に用いられる各種材料が、熱により影響を受ける可能性がある。
加熱時の雰囲気は、本発明に係るフタロシアニンが得られる限り任意である。ただし、酸素、水等が本発明に係るフタロシアニン製造の際の障害となる可能性があるので、窒素等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。不活性ガスは、1種を単独で用いもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
本発明に係るフタロシアニン前駆体を加熱する際、本発明に係るフタロシアニン前駆体の状態は、本発明に係るフタロシアニンが得られる限り特に制限されない。本発明に係るフタロシアニン前駆体は、例えば、液状であってもよいし、ゲル状であってもよい。また、例えば、本発明に係るフタロシアニン前駆体を塗布して得られた膜状のフタロシアニン前駆体を加熱してもよいし、フタロシアニン前駆体を直接加熱してもよい。中でも、本発明のフタロシアニンの製造方法においては、本発明に係るフタロシアニン前駆体を塗布して成膜し、膜状の本発明に係るフタロシアニン前駆体を加熱することが好ましい。
本発明のフタロシアニンの製造方法において、本発明に係るフタロシアニン前駆体を加熱して本発明に係るフタロシアニンが得られる限り、その他の工程、条件等は任意に決定できる。上記のように、本発明に係るフタロシアニン前駆体を加熱し、本発明に係るフタロシアニンが得られる限り、その他の工程、条件等は任意である。
本発明のフタロシアニン膜の製造方法は、本発明のフタロシアニン前駆体(則ち、上記式(1a)又は(1b)で表わされるフタロシアニン前駆体。)、又は本発明のフタロシアニン前駆体の製造方法で製造されたフタロシアニン前駆体(則ち、上記式(1c)又は(1d)で表わされるフタロシアニン前駆体。)を基板に塗布して、フタロシアニン膜(以下、「本発明に係るフタロシアニン膜」ということがある。)に変換するものである。
本発明に係るフタロシアニン前駆体を塗布して成膜する工程は、本発明に係るフタロシアニン前駆体を塗布して成膜する限り、成膜方法、条件等は任意である。
成膜方法としては、本発明に係るフタロシアニン膜が得られる限り任意の方法を用いることが出来る。例えば、成膜方法としては、本発明に係るフタロシアニン前駆体を溶媒に溶解させた溶液(以下、「フタロシアニン前駆体溶液」いうことがある。)を、基板上に任意の塗布方法により塗布することにより成膜する塗布法、任意の印刷方法を用いて基板上にフタロシアニン前駆体の膜をパターニングすることにより成膜する印刷法等が挙げられる。
中でも、本発明のフタロシアニン前駆体は溶媒に通常可溶であるという観点から、成膜は、塗布法、及び/又は印刷法により行うことが好ましい。なお、成膜方法は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。
本発明に係るフタロシアニン前駆体を溶解させる溶媒は、本発明に係るフタロシアニン膜が得られる限り任意である。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン等の脂肪族炭化水素類;トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類;ピリジン、キノリン等の含窒素有機溶媒類;クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類;エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;などが挙げられる。これらは、目的により適したものを選択できる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
フタロシアニン前駆体溶液における、本発明に係るフタロシアニン前駆体の濃度は、本発明に係るフタロシアニン膜が得られる限り任意であるが、通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。濃度が低すぎる場合塗布膜厚が薄くなる可能性がある。高すぎる場合、溶質が析出したり薄膜の作製が困難になる可能性がある。
フタロシアニン前駆体溶液の使用量は、本発明に係るフタロシアニン膜が得られる限り任意であるが、所望の膜厚となるように決定すればよい。
フタロシアニン前駆体溶液は、上記の溶媒及び本発明に係るフタロシアニン前駆体以外の成分(以下、「その他の成分」ということがある。)を含んでいてもよい。その他の成分としては、本発明に係るフタロシアニンが得られる限り、任意のものを用いることができる。なお、その他の成分は、1種を単独で含んでもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで含んでもよい。
基板としては、任意のものを用いることが出来る。基板の具体例としては、ガラス、サファイア等のガラス基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、塩化ビニル、ポリエチレン、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ポリノルボルネン等のプラスチック基板、紙、合成紙、アルミ、ステンレス、鉄等の金属等が挙げられる。基板は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
なお、本発明に係るフタロシアニン前駆体を、窓ガラス、瓦、自動車の車体等、他の構造物の上に直接成膜する場合、それら塗布する対象を基板とする。この場合には、基板の厚みに制限はない。
フタロシアニン前駆体溶液を成膜して得られた膜の膜厚に制限は無く、その膜の目的に応じて適宜決定すればよい。例えば、本発明に係るフタロシアニンに変換後の膜を横型の電界効果トランジスタ(FET)に用いる場合、膜厚が一定以上であれば、通常有機電子素子の各種特性に影響は無い。ただし、膜厚が厚すぎると漏れ電流が増加する可能性があるという観点から、膜厚は、通常1nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常10μm以下、好ましくは500nm以下であることが望ましい。
本工程において、上記のように製膜された膜を加熱することにより、本発明に係るフタロシアニン前駆体を本発明に係るフタロシアニンに変換できる限り、加熱方法、条件等は任意である。ただし、[3.フタロシアニンの製造方法]の(加熱手段)において説明した加熱方法を、本工程においても適用することが好ましい。
本発明のフタロシアニン膜の製造方法は、本発明に係るフタロシアニン前駆体を塗布して成膜する工程と、当該膜を加熱することにより本発明に係るフタロシアニン前駆体を本発明に係るフタロシアニンに変換する工程とを有することが好ましいが、本発明に係るフタロシアニン膜が得られる限り、これら以外のその他の工程を有していてもよい。
また、その他の工程は、1種を単独で行ってもよく、2種以上を任意に組み合わせて行ってもよい。例えば、2回洗浄を行った後、1回乾燥させてもよい。
本発明に係るフタロシアニンは、可視領域に強い光の吸収を有することから、色素としての塗装用途等に好適に用いられる。さらに、本発明に係るフタロシアニンは半導体特性を有することが好ましい。即ち、本発明に係るフタロシアニンは、半導体であることが好ましい。これにより、本発明に係るフタロシアニン膜を、電界効果トランジスタ、太陽電池、エレクトロルミネッセンス素子等の有機電子素子等の半導体部材の材料として、好適に用いることが出来る。
フタロシアニンは、通常多くの溶媒に対して難溶性を示すので、例えば、溶媒に可溶であるフタロシアニン前駆体を用いることにより、カラムクロマトグラフィーや再結晶法等、溶液状態での精製方法を利用することにより、純度の高いフタロシアニンを製造することが出来たり、フタロシアニン前駆体を塗布して成膜し、当該膜を加熱することにより、難溶性のフタロシアニンの膜を製造したりすることが出来る。
本発明に係るフタロシアニンは、半導体として用いることが好ましく、中でも、有機電子素子として用いることが好ましい。以下、本発明に係るフタロシアニンを用いた有機電子素子のことを、「本発明の有機電子素子」ということがある。
以下、本発明のフタロシアニン前駆体の製造方法に用いることができる、原料化合物Aを製造した。以下、反応段階別に説明する。
収量:49.7g
収率:99%
分子式:C6H8Br2(239.9357)
1H−NMR(CDCl3, 400MHz):5.66 (m, 2H), 4.52 (m, 2H), 3.14-3.26 (m, 2H), 2.55-2.67 (m, 2H).
収量:1.59g
収率:98%
分子式:C6H10Br2O2(273.9504)
形状:白色粉末
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz):4.42 (m, 1H), 4.11 (m, 1H), 4.01 (m, 1H), 3.82 (m, 1H), 2.66 (m, 1H), 2.54 (m, 1H), 2.40 (m, 1H), 2.03 (m, 1H).
収量:25.8g
収率:91%
化学式:C9H14Br2O2(314.0143)
形状:無色オイル
1H−NMR(CDCl3,400MHz):4.41-4.46 (m, 1H), 4.29-4.32 (m, 1H), 4.16-4.23 (m, 2H), 2.73-2.79 (m, 2H), 2.34-2.42 (m, 1H), 2.20-2.27 (m, 1H), 1.54 (s, 3H), 1.34 (s,3H).
室温で一晩撹拌し、減圧下で濃縮することにより目的物を得た。アルミナカラムクロマトグラフィー(CHCl3)で精製し、再結晶(CHCl3/Hexane)を行なって原料化合物Aを得た。
収量:1.80g
収率:54%
分離した異性体をNMRで分析したところ、その積分値からanti体:syn体が1:4の割合で存在することが分かった。
Rf値=0.8(Hexane:AcOEt=1:2)
形状:無色結晶
融点:181〜182℃
1H−NMR(CDCl3,400MHz):6.39 (m, 2H), 4.38 (m, 2H), 4.24 (m, 2H), 1.33 (s, 3H), 1.28 (s, 3H).
13C−NMR(CDCl3,100MHz):131.17, 129.96, 114.85, 113.37, 77.31, 46.39, 25.61, 25.56.
IR(KBr)max/cm−1:2223(CN).
質量分析(FAB) m/z (%): 229 (10) [M+], 154 (100).
元素分析 Calcd:(+1/6H2O): C, 67.52; H, 5.38; N, 12.11.
Found:C, 67.66; H, 5.07; N, 12.12.
構造:
Rf値=0.5(Hexane:AcOEt=1:2)
形状:無色結晶
融点:201〜202℃
1H−NMR (CDCl3,400MHz):6.33 (m, 2H), 4.34 (m, 2H), 4.25 (m, 2H), 1.41 (s, 3H), 1.28 (s, 3H).
13C−NMR (CDCl3,100MHz):131.13, 130.11, 114.41, 114.21, 77.44, 46.28, 25.97, 25.17.
IR(KBr)max/cm-1:2224 (CN).
質量分析(FAB)m/z(%):229 (8) [M+], 154 (100).
元素分析 Calcd:C, 68.41; H, 5.30; N, 12.27.
Found:C, 68.53; H, 5.23; N, 12.34.
構造:
原料化合物Aのsyn体とanti体の熱分析を行った。その結果、syn体は180℃付近から、anti体は160℃付近から逆Diels−Alder反応による重量減少が起こることが観測された。syn体につき結果を図1に、anti体につき結果を図2に示す。
メタノール:H2O=1:1溶液(20ml)を加え、2つの反応溶液を一緒にしてCHCl3で抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、更に無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で溶媒を除去した。シリカゲルクロマトグラフィー(CHCl3)、続いてアルミナカラムクロマトグラフィー(CHCl3)にて精製を行い、更にGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により精製を行うことでフタロシアニン前駆体Aを得た。
収量:3.8mg
収率:2.0%
分子式:C52H50N8O8 (914.3752)
形状:紫色粉末
1H−NMR(CDCl3,400MHz):7.02 (m, 8H), 5.97 (m, 8H), 5.05 (m, 8H), 0.89-1.26 (m, 16H), -0.76- -0.51 (m, 8H), -3.09 (br, 2H).
13C−NMR (CDCl3,100MHz):135.42, 112.80, 80.09, 80.03, 79.84, 76.60, 41.72, 41.65, 24.92, 24.89, 24.81.
質量分析(HRMS):calcd for 914.3752
:found 915.3830 [M+H]+
そこで、Al盤にフタロシアニン前駆体A(0.65mg)を入れ、窒素雰囲気下で250℃に加熱することによりフタロシアニンを得た。
収量:0.36mg
収率:98.6%
分子式:C32H18N8(514.5389)
融点:>300℃
形状:青色粉末
質量分析(MALDI-TOF)m/z:514[M+].
実施例1で得られたフタロシアニン前駆体Aから、実施例2と同様の方法でフタロシアニンを誘導することでフタロシアニンの電界効果トランジスタ(FET)を作製し、FET特性を測定した。
収量:0.93g
収率:83%(crude)
分子式:C4H4N2O4(112.0273)
形状:白色固体
質量分析 (EI) m/z (%): 113 (9) [M++1], 112 (100) [M+].
収量:1.3g
収率:86%
13C−NMR(CDCl3):103.1,55.1.
一晩室温で攪拌し、減圧下で濃縮することにより原料化合物B(Bicyclo[2.2.2]octa−2,5−diene−2,3−dicarbonitrile)を得た。最後にシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl3)により精製した。
収量:2.95g
収率:83%
分子式:C10H8N2(156.1839)
融点:101〜102℃
形状:白色粉末
1H−NMR(CDCl3,270MHz)δ=6.38-6.41 (dd, 2H, J=3.4, 4.4 Hz), 4.04(m,2H), 1.54-1.58(m,4H)
13C−NMR(CDCl3,67.5MHz):=132.31, 131.86, 113.94, 41.13, 24.06.
IR(KBr)max/cm−1:2221(CN), 1585, 1342, 736, 686.
質量分析 (DI-EI) m/z (%):156 (8) [M+], 128 (100), 101 (10), 69 (14), 57 (13).
元素分析 Calcd: C, 76.90; H, 5.16; N, 17.94.
Found: C, 78.85; H, 5.16; N, 17.61.
原料として、下記式の原料化合物Bを用いて、下記表1の条件に従って、下記式の合成経路のように、フタロシアニン前駆体Bの合成を試みた。しかし、いずれの方法もフタロシアニン前駆体Bを得ることはできなかった。
還流管を備え付けた三つ口反応容器に、Mgと少量のI2を入れAr置換した。溶媒を加えMgが溶解するまで加熱還流した。室温まで冷却した後、原料化合物Bを加えて加熱した。
質量分析法(MALDI−TOF)で分析したところ、フタロシアニン前駆体Bは生成されていなかった。
2つ口反応容器に還流管を装着し、CuCl2(17.57mg,0.13mmol)と原料化合物B(77.71mg,0.50mmol)を入れ、Ar置換した。Dry−EtOH(2.5ml)を加え、15分攪拌し、dry−DBU(0.08ml,0.537mmol)を加え2日間加熱還流させた。Dry−DBU(0.08ml,0.537mmol)を追加し、更に1日加熱還流を行いNaHCO3水、水、飽和食塩水で洗浄し減圧下濃縮した。
質量分析法(MALDI−TOF)で分析したところ、フタロシアニン前駆体Bは生成していなかった。
1つ口反応容器に原料化合物B(25.97mg,0.166mmol)を入れ、Ar置換し、LiOPr(0.5ml)塩基溶液を入れ、室温で25日間攪拌した。メタノール:H2O=1:1水溶液(10ml)でクエンチした後、CHCl3で抽出し、水、飽和食塩水で洗浄行い、減圧下濃縮した。
質量分析法(MALDI−TOF)で分析したところ、フタロシアニン前駆体Bは生成されていなかった。
1つ口反応容器に原料化合物B(157.00mg,1.01mmol)を入れ、Ar置換し、dry−MeOH(1.5ml)を加えて攪拌し、さらにZnパウダー(143.83mg,2.20mmol)を加えて室温で25日間攪拌した。メタノール:H2O=1:1水溶液(50ml)でクエンチした後、CHCl3で抽出し、水、飽和食塩水で洗浄行い、減圧下濃縮した。
質量分析法(MALDI−TOF)で分析したところ、原料化合物Bが検出され、フタロシアニン前駆体Bは生成されていなかった。
原料化合物Bのジシアノ体の熱分析を行った。
結晶状態で約100 度で逆Diels−Alder反応が起きていた。溶液状態ではこの温度よりも低い温度で逆Diels−Alder反応が起こることが予想され、この温度以上になるとエチレン分子の脱離したフタロニトリルに変換されると考えられる。
参考例1で説明したように、原料化合物Bからフタロニトリルが生成されることが、比較例1〜6の反応が進行しない理由のひとつと考えられる。ただし、反応温度を室温で行なった文献(Journal of Porphyrins and Phthalocyanines Vol.4, p103-111 (2000).)に従って、比較例7〜8を行なったが、比較例フタロシアニン前駆体Bは生成されなかった。
原料として、原料化合物Aの合成例で得られた原料化合物Aをカラムで異性体を分けずに用いて、下記表2の条件以外は実施例1と同様にして、下記式の合成経路のように原料化合物Aを4量体化させ、フタロシアニン前駆体Aの合成を試みた。
しかし、いずれの方法もフタロシアニン前駆体Aを得ることはできなかった。
比較例7〜12はリチウムワイヤーを用いた。比較例11の場合にのみ質量分析(MALDI−TOF)でフタロシアニンのピークが見られ、4量環化が起こったことが確認できたが、アセタール保護基の脱離していないピークは確認できなかった。比較例10、比較例11はアルコキサイドの調整時間が異なり、それぞれ3時間、24時間である。
比較例28の条件では質量分析(MALDI−TOF)でフタロシアニンのピークは確認できたが、アセタール保護基の脱離していないピークは見られなかった。
・比較例29
比較例29では、アセタール保護基が2つ脱離した下記フタロシアニン前駆体Cを1.7%、3つ脱離した下記フタロシアニン前駆体Dを痕跡量得られた。
・比較例30
比較例30では質量分析(MALDI−TOF)で銅フタロシアニンのピークは確認できたが、前駆体のピークは見られなかった。
・比較例31
比較例31の条件はsyn体の原料化合物Aの4量環化した条件であるが、anti体の原料化合物Aでは合成できなかった。
本発明のその趣旨に反しない限り適用される分野に制限はなく、例えば、電子写真感光体、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機ELなどの有機電子デバイス、顔料としての塗料やインク、光記録、カラーフィルター、光セラピー等の分野に適用することができる。
Claims (9)
- 下記式(1a)又は式(1b)で表わされる
ことを特徴とする、フタロシアニン前駆体。
- 前記syn体と前記anti体の合計に対する前記syn体の割合が1である
ことを特徴とする請求項2に記載のフタロシアニン前駆体の製造方法。 - 請求項1に記載のフタロシアニン前駆体、又は請求項2乃至請求項4の何れか一項に記載のフタロシアニン前駆体の製造方法で製造されるフタロシアニン前駆体からフタロシアニンを誘導する
ことを特徴とする、フタロシアニンの製造方法。 - 請求項1に記載のフタロシアニン前駆体、又は請求項2乃至請求項4の何れか一項に記載のフタロシアニン前駆体の製造方法で製造されるフタロシアニン前駆体を基板に塗布して、フタロシアニン膜に変換する
ことを特徴とする、フタロシアニン膜の製造方法。 - 前記フタロシアニン膜が、電子デバイス用である
ことを特徴とする、請求項6に記載のフタロシアニン膜の製造方法。 - 前記電子デバイスが、電界効果トランジスタである
ことを特徴とする、請求項7に記載のフタロシアニン膜の製造方法。 - 前記電子デバイスが、太陽電池である
ことを特徴とする、請求項7に記載のフタロシアニン膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008208094A JP5490386B2 (ja) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008208094A JP5490386B2 (ja) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010045186A JP2010045186A (ja) | 2010-02-25 |
JP5490386B2 true JP5490386B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=42016338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008208094A Expired - Fee Related JP5490386B2 (ja) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5490386B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5445200B2 (ja) * | 2010-02-15 | 2014-03-19 | 三菱化学株式会社 | ビシクロポルフィリン化合物及び溶媒を含有する光電変換素子半導体層形成用組成物、それを用いて得られる光電変換素子。 |
CN103917575A (zh) | 2011-11-02 | 2014-07-09 | 三菱化学株式会社 | 共轭高分子的制造方法、共轭高分子、光电转换元件、太阳能电池以及太阳能电池模块 |
KR20150017718A (ko) | 2012-05-31 | 2015-02-17 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 코폴리머, 유기 반도체 재료, 유기 전자 디바이스 및 태양 전지 모듈 |
CN104335333A (zh) | 2012-06-01 | 2015-02-04 | 三菱化学株式会社 | 含金属氧化物半导体层的制造方法和电子设备 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4502357B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 新規化合物とその合成方法、インク、インクカートリッジ、記録ユニット、インクジェット記録装置及び記録方法 |
-
2008
- 2008-08-12 JP JP2008208094A patent/JP5490386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010045186A (ja) | 2010-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7193237B2 (en) | Organic semiconductor material and organic electronic device | |
US7588959B2 (en) | Organic field effect transistor and method for producing the same | |
JP6080870B2 (ja) | 溶液プロセス用有機半導体材料及び有機半導体デバイス | |
JP2007527114A (ja) | ペリレンn型半導体及び関連装置 | |
JP2004006750A (ja) | 有機半導体材料及び有機電子デバイス | |
Chien et al. | Tetracene-based field-effect transistors using solution processes | |
KR20120081098A (ko) | 가시광선/근적외선 광검출기 | |
JPWO2005080304A1 (ja) | ポリアセン化合物及び有機半導体薄膜 | |
CN102596889A (zh) | 含有离去取代基的化合物、有机半导体材料、含有该材料的有机半导体膜、含有该膜的有机电子器件、制备膜状产品的方法、π-电子共轭的化合物和制备该π-电子共轭的化合物的方法 | |
WO2018207722A1 (ja) | 有機光電変換素子 | |
JP5490386B2 (ja) | フタロシアニン前駆体及びその製造方法、フタロシアニンの製造方法、並びにフタロシアニン膜の製造方法 | |
JP5490421B2 (ja) | 化合物、有機顔料の製造方法、及び有機電子素子の製造方法 | |
WO2017028460A1 (zh) | 一类九元稠环衍生物及其合成方法与应用 | |
JP5897050B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ、有機半導体薄膜および有機半導体材料 | |
JP5044226B2 (ja) | ビシクロポルフィリン化合物、ビシクロピロール化合物、化合物の製造方法、有機半導体及びその製造方法 | |
JP2005079204A (ja) | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 | |
KR20130133903A (ko) | 페릴렌테트라카르복실산 비스이미드 유도체, n-형 반도체, n-형 반도체의 제조 방법, 및 전자 장치 | |
Hong et al. | 6 H-Pyrrolo [3, 2-b: 4, 5-b′] bis [1, 4] benzothiazines: facilely synthesized semiconductors for organic field-effect transistors | |
US20090263933A1 (en) | Field effect transistor and method of producing same | |
JP4973689B2 (ja) | 有機半導体材料及びその製造方法、並びに有機電子デバイス | |
WO2011105152A1 (ja) | ペリレンテトラカルボン酸ジイミド化合物を含有してなる有機半導体材料、及び有機半導体素子 | |
KR101403482B1 (ko) | 벤조포르피린 유도체의 신규한 제조방법 및 이를 이용한 유기박막트랜지스터의 제조 | |
KR102525518B1 (ko) | 인돌 화합물, 이를 포함하는 페로브스카이트 화합물 및 이를 함유한 페로브스카이트 전자소자 | |
JP5638319B2 (ja) | 有機薄膜形成材料、有機薄膜、該薄膜の製造方法、有機薄膜素子およびn型の有機薄膜トランジスタ | |
JP6069971B2 (ja) | 有機膜の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130729 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5490386 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |