[发明专利]萘四甲酸衍生物及其作为半导体的用途

说明书

本发明涉及萘四甲酸衍生物，其制备方法及其用途，尤其是作为n型 半导体的用途。

在电子工业的许多领域，除经典的无机半导体之外，还日益使用基于 低分子量材料或聚合物材料的有机半导体。有机半导体在许多情况下优于 经典的无机半导体，例如具有更好的基材相容性、基于它们的半导体组分 具有更好的加工性能、更好的柔性、降低的成本并可通过分子设计的方法 将前沿轨道能量调至特定的应用领域。在电子工业的主要应用领域为所谓 的场效晶体管(FET)。例如在存储元件和整合光电子器件中的很大的潜在 开发为有机场效晶体管(OFET)。因此，对适合作为有机半导体，尤其是n 型半导体，尤其是用于有机场效晶体管的有机化合物存在很大需求。

DE-A-32 35 526涉及二萘嵌苯(perylene)-3，4，9，10-四甲酸酰亚胺，其在 二萘嵌苯骨架上被烷氧基或烷硫基以及被氟、氯或溴取代，以及涉及它们 的制备方法及其在集光塑料(light-collecting plastic)中的用途。

DE-A-195 47 209涉及1，7-二芳氧基-或1，7-二芳硫基取代的二萘嵌苯 -3，4，9，10-四甲酸及其二酸酐和二酰亚胺。对于它们的制备，将1，7-二溴二 萘嵌苯-3，4，9，10-四甲酸酰亚胺用作中间体。起始于二萘嵌苯-3，4，9，10-四甲 酸二酐通过在碘和硫酸存在下溴化成功地制备了该二溴化合物。

在J.Am.Chem.Soc.2004，126，第8284-8294页中，M.J.Ahrens 等描述了共价多发色团的二萘嵌苯-3，4，9，10-二(二甲酰亚胺)重复单元的自 组装超分子集光阵列。

在Chem.Mater.2003，15，第2684-2686页中，M.J.Ahrens，M.J. Fuller and M.R.Wasielewski描述了氰基取代的二萘嵌苯-3，4-二甲酰亚胺 和二萘嵌苯-3，4，9，10-二(二甲酰亚胺)及其作为发色团氧化剂例如在光子学 和电子学中的用途。

在Angew.Chem.2004，116，第6523-6526页中，B.A.Jones等描述 了二氰基二萘嵌苯-3，4，9，10-二(二甲酰亚胺)作为n-半导体的用途。

US 2005/0176970 A1描述了基于取代的二萘嵌苯-3，4-二甲酰亚胺和二 萘嵌苯-3，4，9，10-二(二甲酰亚胺)的n-半导体。该文献非常一般地而没有任 何制备实施例的证据描述了取代的萘-1，8-二甲酰亚胺和萘-1，4；5，8-二(二甲 酰亚胺)及其作为n-半导体的用途。对制备二萘嵌苯所提及的中间体为1，7- 二溴二萘嵌苯-3，4，9，10-四甲酸二酐和对应的1，7-二溴二萘嵌苯-3，4，9，10-二 (二甲酰亚胺)，对于它们的制备参考直接溴化对应的起始烃化合物的可能 性。然而，与二萘嵌苯不同的是，相应的2，6-二溴化萘不可例如通过在碘 和硫酸存在下直接溴化而得到。

在C.H.Thalacker的论文中，University of Ulm，2001描述了基于氢 键和π-π相互作用的萘-和二萘嵌苯二酰亚胺染料的超分子排列。在该文献 的第136和147-148页描述了2，6-二溴萘-1，8；4，5-四甲酸二酐的合成，但没 有成功地酰亚胺化(imidation)两个酸酐基团中的一个。

DE 101 48 172 A1描述了如下通式的萘-1，8；4，5-四甲酸二酰亚胺：

其中

R¹和R²各自独立地为氢，取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳 基，和

X和Y各自独立地为氢、卤素、氨基或式-NHR³或-OR³的基团，其中 R³为-CH₂R⁴、-CHR⁴R⁵或-CR⁴R⁵R⁶，其中R⁴、R⁵、R⁶各自独立地为氢、 取代或未取代的烷基、芳基、烷氧基、烷硫基、芳氧基或芳硫基，其中两 个取代基X和Y中的至少一个不为氢或卤素。