Полимеры, производные бензобис(силолотиофена), и их применение в качестве органических полупроводников

Полимеры, производные бензобис(силолотиофена), и их применение в качестве органических полупроводников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сопряженным полимерам, содержащим бензо-бис(силолотиофеновые) звенья или их производные, к способам их получения, новым мономерным звеньям, в которых они используются, к применению полимеров в органических электронных (ОЕ) устройствах и к ОЕ устройствам, содержащим полимеры.

Предпосылки создания изобретения и известный уровень техники

В последнее время были разработаны органические полупроводниковые (OSC) материалы для получения более универсальных, недорогих электронных устройств. Такие материалы находят применения в различных устройствах или аппаратах, включая например, органические транзисторы с управляемым полем (OFET), органические светоизлучающие диоды (OLED), фотодетекторы, органические фотоэлементы (OPV), сенсоры, запоминающие элементы и логические схемы. Органические полупроводниковые материалы обычно присутствуют в электронном устройстве в форме тонкого слоя, например, толщиной менее 1 микрона.

Функционирование OFET устройств главным образом основывается на подвижности носителей заряда полупроводникового материала и отношении уровней тока во включенном и выключенном состояниях таким образом, что идеальный полупроводник должен иметь низкую удельную электропроводность в выключенном состоянии, в комбинации с высокой подвижностью носителей заряда (>1×10^-3 см² B^-1 с^-1). Дополнительно, также важно, что полупроводниковый материал является относительно стабильным к окислению, то есть имеет высокий потенциал ионизации, так как окисление приводит к уменьшенному функционированию устройства. Другими требованиями к полупроводниковому материалу являются хорошая способность к обработке, в особенности для получения тонких слоев в промышленном масштабе, и заданные профили и высокая стабильность, однородность пленки и целостность органического полупроводникового слоя.

В известном уровне техники были предложены различные материалы для применения в качестве OSC в OFET, включая низкомолекулярные соединения, такие как, например, пентацен, и полимеры, такие как, например, полигексилтиофен. Тем не менее, исследуемые материалы и устройства до сих пор все еще имеют определенные недостатки, и их свойства, в частности способность к обработке, подвижность носителей заряда, отношение уровней в состояниях включено-выключено и стабильность, несомненно, нуждаются в дальнейшем улучшении.

В целом, существует потребность в OSC материалах, которые проявляют высокую подвижность носителей заряда. Кроме того, для применения в OFET существует потребность в OSC материалах, которые обеспечивают улучшенную инжекцию заряда в полупроводниковый слой полимера из электродов истока-стока. Для применения в OPV элементах существует потребность в OSC материалах, имеющих низкую запрещенную энергетическую зону, которые предоставляют возможность улучшенного собирания света фотоактивным слоем и могут приводить к более высоким производительностям элементов.

Для применения в OPV устройствах, в особенности для OPV устройств с объемным гетеропереходом (BHJ), существует большая потребность в новых органических полупроводниковых материалах р-типа, которые обеспечивают улучшенную производительность устройства и не имеют недостатков материалов из уровня техники. Ограничения существующих материалов р-типа относятся к дефектам в поглощении света, устойчивости к окислению и подвижности носителей заряда. В частности, новые материалы должны обладать следующими свойствами:

- низкая запрещенная энергетическая зона,

- высокая подвижность носителей заряда,

- простота синтеза,

- высокая растворимость в органических растворителях,

- хорошая способность к обработке в процессе производства устройств,

- высокая устойчивость к окислению,

- большой срок службы в электронных устройствах.

Одной из задач настоящего изобретения является обеспечение новых OSC материалов р-типа, в особенности для применения в BHJ OPV устройствах, которые соответствуют вышеприведенным требованиям. Другой задачей является расширение пула OSC материалов, доступных для эксперта. Другие задачи настоящего изобретения будут непосредственно понятными для эксперта из следующего подробного описания.

Заявителями настоящего изобретению было обнаружено, что эти задачи могут быть решены путем обеспечения OSC материалов, как описано в настоящей заявке далее. Эти OSC материалы основываются на полимерах, содержащих одно или несколько бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b']тиофеновых) звеньев или их соответствующих селенофеновых производных, как представлено следующими формулами:

(где Х представляет собой S или Se и R^1-4 представляют собой, например, гидрокарбильные группы).

В известном уровне техники подход для обеспечения низкой запрещенной энергетической зоны полимеров, пригодных для применения в BHJ фотоэлектрических устройствах, часто осуществляют посредством повышения ГОМО энергетического уровня. Отрицательным следствием этого является потенциально более высокая чувствительность полимера к окислительному допированию и к потери предполагаемого напряжения холостого хода (V_oc) в BHJ устройстве, что уменьшает эффективность устройства.

В отличие от этого, при использовании новых полимеров, как описано в настоящей заявке далее, изобретатели настоящего изобретения следуют подходу, который снижает LUMO энергетический уровень в полимере без влияния на ГОМО энергетический уровень. Следовательно, низкая запрещенная энергетическая зона полимера может быть получена без недостатков, указанных выше. В частности, включение кремниевых мостиковых атомов в сопряженные виды снижает LUMO энергетический уровень.

Таким образом, полимеры согласно настоящему изобретению пригодны для применения в качестве OSC материалов р-типа в электронных устройствах, таких как OFET и OPV элементы, в особенности в BHJ OPV устройствах.

Сущность изобретения

Изобретение относится к сопряженным полимерам, которые содержат одно или несколько идентичных или различных повторяющихся звеньев формулы I

где

один из А¹ и А² представляет собой простую связь, а другой представляет собой SiR¹R²,

один из А³ и А⁴ представляет собой простую связь, а другой представляет собой SiR³R⁴,

один из U¹ и U² представляет собой -СН= или =СН-, а другой представляет собой -Х-,

один из U³ и U⁴ представляет собой -СН= или =СН-, а другой представляет собой -Х-,

Х в каждом случае независимо выбирают из -S- и -Se-,

R^1-4 представляют собой одинаковые или разные группы, которые независимо друг от друга выбраны из Н, галогена, -CN, -NC, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR⁰R⁰⁰, -C(=O)X⁰, -C(=O)R⁰, -NH₂, -NR⁰R⁰⁰, -SH, -SR⁰, -SO₃H, -SO₂R⁰, -ОН, -NO₂, -CF₃, -SF₅, P-Sp-, необязательно замещенного силила, или карбила или гидрокарбила с 1-40 атомами углерода, который необязательно замещен и необязательно содержит один или несколько гетероатомов,

Р представляет собой полимеризуемую группу,

Sp представляет собой спейсерную группу или простую связь,

Х⁰ представляет собой галоген,

R⁰ и R⁰⁰ представляют собой независимо друг от друга Н или необязательно замещенную карбильную или гидрокарбильную группу, которая необязательно содержит один или несколько гетероатомов,

Ar¹ и Ar² представляют собой независимо друг от друга

необязательно замещенную арильную или гетероарильную группу, -CY¹=CY²- или -С≡С-,

Y¹ и Y² представляют собой независимо друг от друга Н, F, Cl или CN,

m1 и m2 представляют собой независимо друг от друга 0 или 1, 2, 3 или 4.

Изобретение также относится к составу, содержащему один или несколько полимеров или полимерных смесей в соответствии с настоящим изобретением и один или несколько растворителей, предпочтительно выбранных из органических растворителей.

Изобретение также относится к полимерной смеси, которая содержит один или несколько полимеров в соответствии с настоящим изобретением и один или несколько полимеров, предпочтительно выбранных из полимеров, которые имеют полупроводниковые свойства, переноса заряда, электронно-дырочного транспорта, электронно-дырочного блокирования, электропроводящие, фотопроводящие или светоизлучающие свойства.

Изобретение также относится к применению полимеров, полимерных смесей и составов в соответствии с настоящим изобретением в качестве переносящего заряд, полупроводникового, электропроводящего, фотопроводящего или светоизлучающего материала в оптических, электрооптических, электронных, электролюминесцентных или фотолюминесцентных компонентах или устройствах.

Изобретение также относится к переносящему заряд, полупроводниковому, электропроводящему, фотопроводящему или светоизлучающему материалу или компоненту, содержащему один или несколько полимеров, полимерных смесей составов в соответствии с настоящим изобретением.

Изобретение также относится к оптическому, электрооптическому или электронному компоненту или устройству, которое содержит один или несколько полимеров, полимерных смесей, составов, компонентов или материалов в соответствии с настоящим изобретением.

Оптические, электрооптические, электронные, электролюминесцентные и фотолюминесцентные компоненты или устройства включают, без ограничений, органические транзисторы с управляемым полем (OFET), тонкопленочные транзисторы (TFT), интегральные микросхемы (IC), логические схемы, конденсаторы, интеллектуальные карточки с приемопередатчиком (RFID), устройства или компоненты, органические светоизлучающие диоды (OLED), органические светоизлучающие транзисторы (OLET), плоские индикаторные панели, задние подсветки дисплеев, органические фотоэлектрические устройства (OPV), фотоэлементы, лазерные диоды, фоторезисторы, фотодетекторы, электрофотографические устройства, электрофотографические записывающие устройства, органические запоминающие устройства, сенсорные устройства, слои с инжекцией заряда, слои для переноса заряда или промежуточные слои в полимерных светоизлучающих диодах (PLED), диоды Шоттки, планаризующие слои, антистатические пленки, мембраны с полимерным электролитом (РЕМ), проводящие подложки, проводящие схемы, электродные материалы в батареях, ориентирующие слои, биосенсоры, биочипы, разграничения по категориям доступа, приборы системы безопасности и компоненты или устройства для обнаружения и дискриминации ДНК последовательностей.

Особенно предпочтительными компонентами и устройствами являются OPV устройства с объемным гетеропереходом.

Подробное описание изобретения

Полимеры в соответствии с настоящим изобретением легко синтезировать и они проявляют некоторые благоприятные свойства, такие как низкая запрещенная энергетическая зона, высокая подвижность носителей заряда, высокая растворимость в органических растворителях, хорошая способность к обработке в процессе производства устройств, высокая устойчивость к окислению и большой срок службы в электронных устройствах. Дополнительно они проявляют следующие благоприятные свойства:

i. Бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b']тиофеновое) звено проявляет копланарную структуру в полупроводниковом состоянии, и, следовательно, отдельные полимерные цепи гомополимера, поли[бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b']тиофен)], также будут принимать более высокую копланарную структуру в полупроводниковом состоянии, которая является благоприятной для переноса заряда. Было описано, что структурно сходная силольная структура, а именно производное бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b')бензо-тиофена), проявляет копланарную структуру в соответствии с кристаллографическим анализом с помощью рентгеновских лучей [см. К.Mouri, A.Wakamiya, H.Yamada, Т.Kajiwara и S.Yamaguchi, Org. Lett. 2007, 9, 93].

ii. Включение двух кремниевых мостиковых атомов в бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b')тиофеновое) звено приводит к полимерам с более низким LUMO энергетическим уровнем, что обеспечивает получение низкой запрещенной энергетической зоны, которая является желательной для улучшения собирания света и более высоких производительностей в BHJ устройствах без любого изменения в ГОМО энергетическом уровне или V_oc потере в устройстве.

iii. Дополнительная точная настройка ГОМО энергетического уровня либо путем дальнейшей модификации бензо[1'',2'':4,5;4'',5'':4',5']бис(силоло[3,2-b:3',2'-b']тиофенового) ядра, или сополимеризации с подходящим(и) электронодонорным(и) или электронодефицитным(и) со-мономером(ами) предоставляет возможность дальнейшей модификации запрещенной энергетической зоны. Это обеспечивает низкую запрещенную энергетическую зону полимеров, что является благоприятным в BHJ фотоэлементах вследствие улучшения собирания света, и предоставляет возможность более высоких BHJ производительностей элементов.

iv. Дополнительная растворимость может быть введена в полимер путем добавления к силильной группе более длинных алкильных цепей, разветвленных алкильных цепей или полиалкокси простых эфиров или сомономеров, содержащих множественные солюбилизирующие группы.

Сопряженные полимеры предпочтительно выбирают из формулы Ia

где U^1-4, А^1-4, Ar^1,2, m1 и m2 имеют значения формулы I и n представляет собой целое число >1.

Особенно предпочтительными являются полимеры формулы Ib

где U^1-4, А^1-4, Ar^1,2, m1, m2 и n имеют значения формулы Ia, и

R⁵ и R⁶ имеют независимо друг от друга одно из значений для R¹ или представляют собой Н, галоген, -CH₂Cl, -СНО, -СН=СН₂-SiR'R''R''', -SnR'R''R''', -B(OR')(OR''), -B(OH)₂, или P-Sp, где Р и Sp имеют значения, указанные выше, и R', R'' и R''' имеют независимо друг от друга одно из значений для R⁰, представленных выше, и R' и R'' также могут образовывать кольцо вместе с гетероатомом, к которому они присоединены.

Особенно предпочтительными являются полимеры, которые содержат одно или несколько идентичных или различных повторяющихся звеньев, выбранных из группы, включающей следующие подформулы:

где R^1-4 имеют значения, указанные для формулы I, и Ar имеет одно из значений для Ar¹, представленные выше и ниже.

Особенно предпочтительными являются повторяющиеся звенья формул I1-I16.

Полимеры согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат, более предпочтительно состоят из одного или нескольких идентичных или различных мономерных звеньев, выбранных из группы, включающей подформулы I1-I32.

Дальнейшими предпочтительными являются полимеры формулы Ia1:

где n имеет значения, указанные в формуле Ia, и "MU" представляет собой мономерное повторяющееся звено, выбранное из группы, включающей подформулы I1-I32, наиболее предпочтительно из группы, включающей подформулы I1-I16.

Дальнейшими предпочтительными являются полимеры формулы Ib1:

где R⁵, R⁶ и n имеют значения, указанные для формулы Ib, и "MU" представляет собой мономерное повторяющееся звено, выбранное из группы, включающей подформулы I1-I32, наиболее предпочтительно из группы, включающей подформулы I1-I16.

Дальнейшими предпочтительными являются полимеры вышеуказанных формул, где Ar представляет собой 2,1,3-бензотиадиазол-4,7-диил или 2,1,3-бензоселенадиазол-4,7-диил.

Особенно предпочтительными являются полимеры следующей формулы:

где n имеет значения, указанные в формуле Ia, R имеет одно из значений для R¹, как указано выше, и предпочтительно выбирают из группы, включающей C₁-C₂₀-алкил, С₁-С₂₀-алкокси, С₂-С₂₀-алкенил, C₂-С₂₀-алкинил, С₁-С₂₀-тиоалкил, С₁-С₂₀-силил, С₁-С₂₀-сложный эфир, C₁-С₂₀-амино, и С₁-С₂₀-фторалкил, все из которых являются прямоцепочечными или разветвленными.

Дальнейший аспект изобретения относится к мономерам формулы II

где U^1-4, A^1-4, Ar^1,2, m1 и m2 имеют значения формулы I, и

R⁷ и R⁸ представляют независимо друг от друга галоген, -CH₂Cl, -СНО, -СН=СН₂, -SiR'R''R''', -SnR'R''R''', -BR'R'', -B(OR')(OR''), -B(OH)₂, уходящую группу или P-Sp, где Р и Sp имеют значения, указанные выше, и R', R'' и R'' имеют независимо друг от друга одно из значений для R⁰, представленных выше, или представляют собой галоген, и R' и R'' также могут образовывать кольцо вместе с гетероатомом, к которому они присоединены.

Особенно предпочтительными являются мономеры, выбранные из формулы II1:

где R⁷ и R⁸ имеют значения, указанные для формулы II, и "MU" представляет собой мономерное звено, выбранное из группы, включающей подформулы I1-I32, наиболее предпочтительно из группы, включающей подформулы I1-I16.

Особенно предпочтительными являются звенья формулы I, полимеры формулы Ia и Ib, и мономеры формулы II, и их предпочтительные подформулы, как представлено выше и ниже, где

- если А¹ представляет собой простую связь, то U¹ представляет собой X, и/или если А² представляет собой простую связь, то U² представляет собой X, и/или если А³ представляет собой простую связь, то U³ представляет собой X, и/или если А⁴ представляет собой простую связь, то U⁴ представляет собой X,

- Х представляет собой S,

- R^1-4 независимо друг от друга выбирают из, предпочтительно прямоцепочечного или разветвленного, С₁-С₂₀-алкила, C₁-C₂₀-алкокси, С₂-С₂₀-алкенила, С₂-С₂₀-алкинила, С₁-С₂₀-тиоалкила, C₁-C₂₀-силила, С₁-С₂₀-сложного эфира, С₁-С₂₀-амино, и C₁-C₂₀-фторалкила,

- R^1-4 представляют собой Н,

- m1 и m2 представляют собой 0,

- m1 и m2 представляют собой 1 или 2,

- m2 представляет собой 0 и m1 представляет собой 1 или 2,

- Ar¹ и Ar² представляют собой независимо друг от друга арил или гетероарил, предпочтительно выбирают из группы, включающей 2,1,3-бензотиадиазол-4,7-диил, 2,1,3-бензоселенадиазол-4,7-диил, 4,7-бис(2-тиенил)-2,1,3-бензотиадиазол-5,5'-диил, 4,7-бис(2-селенофенил)-2,1,3-бензотиадиазол-5,5'-диил, 2,3-дициано-1,4-фенилен, 2,5-дициано,1,4-фенилен, 2,3-дифтор-1,4-фенилен, 2,5-дифтор,1,4-фенилен, 2,3,5,6-тетрафтор,1,4-фенилен, 3,4-дифтортиофен-2,5-диил, тиено[3,4-b]пиразин-2,5-диил, хиноксалин-5,8-диил, селенофен-2,5-диил, тиофен-2,5-диил, тиено[3,2-b]тиофен-2,5-диил, тиено[2,3-b]тиофен-2,5-диил, селенофено[3,2-b]селенофен-2,5-диил, селенофено[2,3-b]селенофен-2,5-диил, селенофено[3,2-b]тиофен-2,5-диил, селенофено[2,3-b]тиофен-2,5-диил, 1,4-фенилен, пиридин-2,5-диил, пиримидин-2,5-диил, p-p'-бифенил, нафталин-2,6-диил, бензо[1,2-b:4,5-b']дитиофен-2,6-диил, 2,2-дитиофен, 2,2-диселенофен, тиазол и оксазол, все из которых незамещены, моно- или полизамещены, предпочтительно с помощью R¹, как определено выше, особенно предпочтительно, где m равно 1 или 2,

- n представляет собой по меньшей мере 4, предпочтительно по меньшей мере 10, более предпочтительно по меньшей мере 50 и вплоть до 5000, предпочтительно вплоть до 1000.

- Mw представляет собой по меньшей мере 5,000, предпочтительно по меньшей мере 10,000, более предпочтительно по меньшей мере 20,000 и представляет собой вплоть до 300,000, предпочтительно вплоть до 200,000,

- R⁵ и R⁶ выбирают из Н, галогена, -CH₂Cl, -СНО, -СН=СН₂ -SiR'R''R''', -SnR'R''R''', -BR'R'', -B(OR')(OR''), -B(OH)₂, P-Sp, C₁-C₂₀-алкила, C₁-C₂₀-алкокси, С₂-С₂₀-алкенила, С₁-С₂₀-фторалкила и необязательно замещенного арила или гетероарила,

- R⁷ и R⁸ выбирают, предпочтительно независимо друг от друга, из группы, включающей Cl, Br, I, O-тозилат, O-трифлат, O-мезилат, O-нонафлат, -SiMe₂F, -SiMeF₂, -O-SO₂Z, -B(OZ¹)₂, -CZ²=C(Z²)₂, -С≡СН и -Sn(Z³)₃, где Z и Z^1-3 выбирают из группы, включающей алкил и арил, каждый необязательно замещен, и две группы Z¹ также могут образовывать циклическую группу,

- по меньшей мере одна, предпочтительно одна или две из R^1-4 представляют собой P-Sp-.

Полимеры согласно настоящему изобретению включают гомополимеры и сополимеры, такие как статистические или неупорядоченные сополимеры, чередующиеся сополимеры и блок-сополимеры, а также их комбинации.

В полимерах в соответствии с настоящим изобретением общее число повторяющихся звеньев n равно предпочтительно ≥4, более предпочтительно ≥10, наиболее предпочтительно ≥50 и предпочтительно вплоть до 1000, более предпочтительно вплоть до 2,000, наиболее предпочтительно вплоть до 5,000, включая любую комбинацию вышеуказанных нижних и верхних пределов для n.

Термин "полимер" обычно обозначает молекулу высокой относительной молекулярной массы, структура которой по существу содержит множественный повтор звеньев, имеющих происхождение, фактически или концептуально, из молекул низкой относительной молекулярной массы (РАС, 1996, 68, 2291). Термин "олигомер" обычно обозначает молекулу промежуточной относительной молекулярной массы, структура которой по существу содержит небольшое множество звеньев, имеющих происхождение, фактически или концептуально, из молекул более низкой относительной молекулярной массы (РАС, 1996, 68, 2291). В предпочтительном понимании в соответствии с настоящим изобретением полимер обозначает соединение, имеющее >1, предпочтительно ≥5 повторяющихся звеньев, и олигомер обозначает соединение с >1 и <10, предпочтительно <5 повторяющимися звеньями.

Термин "повторяющееся звено" обозначает составное повторяющееся звено (CRU), которое представляет собой наименьшее составное звено повтора, из которого состоит обычная макромолекула, обычная олигомерная молекула, обычный блок или обычная цепь (РАС, 1996, 68, 2291).

Термин "уходящая группа" обозначает атом или группу (заряженную или незаряженную), которая отсоединяется от атома, который рассматривается как остаток или основная часть молекулы, принимающей участие в указанной реакции (см. также РАС, 1994, 66, 1134).

Термин "сопряженный" обозначает соединение, которое содержит главным образом С атомы с sp²-гибридизацией (или необязательно также sp-гибридизацией), которые также могут быть заменены гетероатомами. В наиболее простом случае это представляет собой, например, соединение с чередующимися С-С простыми и двойными (или тройными) связями, но также включает соединения с такими звеньями, как 1,3-фенилен. "Главным образом" обозначает в этой связи, что соединение с природно (спонтанно) возникшими дефектами, которые могут приводить к прерыванию сопряжения, все еще рассматривается как сопряженное соединение.

Если специально не указано иначе, молекулярный вес представлен в виде среднечислового молекулярного веса M_n или средневесового молекулярного веса M_W, который определяется путем гельпроникающей хроматографии (GPC) относительно полистирольных стандартов. Степень полимеризации (n) обозначает среднечисловую степень полимеризации, представленную в виде n=M_n/M_U, где M_U представляет собой молекулярный вес единичного повторяющегося звена.

Термин "карбильная группа", как используется выше и ниже, обозначает любой моновалентный или мультивалентный органический радикальный компонент, который содержит по меньшей мере один атом углерода либо без любых неуглеродных атомов (такой как, например, -С≡С-), или необязательно в комбинации с по меньшей мере одним неуглеродным атомом, таким как N, О, S, P, Si, Se, As, Те или Ge (например, карбонил и др.). Термин "гидрокарбильная группа" обозначает карбильную группу, которая дополнительно содержит один или несколько атомов Н и необязательно содержит один или несколько гетероатомов, таких как, например, N, О, S, P, Si, Se, As, Те или Ge.

Карбильная или гидрокарбильная группа, содержащая цепь из 3 или более атомов С, также может быть линейной, разветвленной и/или циклической, включая спиро- или конденсированные кольца.

Предпочтительные карбильные и гидрокарбильные группы включают алкил, алкокси, алкилкарбонил, алкоксикарбонил, алкилкарбонилокси и алкоксикарбонилокси, каждый из которых необязательно замещен и имеет от 1 до 40, предпочтительно от 1 до 25, более предпочтительно от 1 до 18 атомов углерода, кроме того, необязательно замещенный арил или арилокси, имеющий от 6 до 40, предпочтительно от 6 до 25 атомов углерода, кроме того, алкиларилокси, арилкарбонил, арилоксикарбонил, арилкарбонилокси и арилоксикарбонилокси, каждый из которых необязательно замещен и имеет от 6 до 40, предпочтительно от 7 до 40 атомов углерода.

Карбильная или гидрокарбильная группа может быть насыщенной или ненасыщенной ациклической группой, или насыщенной или ненасыщенной циклической группой. Ненасыщенные ациклические или циклические группы предпочтительны, в особенности арильные, алкенильные и алкинильные группы (в особенности этинил). Если С₁-C₄₀ карбильная или гидрокарбильная группа является ациклической, то группа может быть линейной или разветвленной. C₁-C₄₀ карбильная или гидрокарбильная группа включает, например: C₁-C₄₀ алкильная группа, С₂-С₄₀ алкенильная группа, C₂-C₄₀ алкинильная группа, С₃-С₄₀ аллильная группа, С₄-С₄₀ алкилдиенильная группа, C₄-C₄₀ полиенильная группа, C₆-C₁₈ арильная группа, C₂-C₁₈ гетероарильная группа, С₆-С₄₀ алкиларильная группа, С₆-С₄₀ арилалкильная группа, C₄-C₄₀ циклоалкильная группа, C₄-C₄₀ циклоалкенильная группа, и другие. Предпочтительными из вышеописанных групп являются C₁-C₂₀ алкильная группа, C₂-C₂₀ алкенильная группа, С₂-С₂₀ алкинильная группа, С₃-С₂₀ аллильная группа, C₄-C₂₀ алкилдиенильная группа, C₆-C₁₂ арильная группа, C₂-C₁₂ гетероарильная группа и C₄-C₂₀ полиенильная группа соответственно. Также включаются комбинации групп, имеющих атомы углерода, и групп, имеющих гетероатомы, такие как, например, алкинильная группа, предпочтительно этинил, который замещен силильной группой, предпочтительно триалкилсилильная группа.

Дальнейшие предпочтительные карбильные и гидрокарбильные группы включают прямоцепочечный, разветвленный или циклический алкил с 1-40, предпочтительно от 1 до 25 атомами углерода, который незамещен, моно- или полизамещен F, Cl, Br, I или CN, и где одна или несколько несмежных СН₂ групп необязательно заменены, в каждом случае независимо друг от друга, с помощью -O-, -S-, -NH-, -NR^O-, -SiR⁰R^0O-, -CO-, -СОО-, -ОСО-, -O-СО-O-, -S-CO-, -CO-S-, -SO₂-, -CO-NR^O-, -NR⁰-CO-, -NR⁰-CO-NR^0O-, -CY¹=CY²- или -С≡С- таким образом, что О и/или S атомы не связаны непосредственно друг с другом, где Y¹ и Y² представляют собой независимо друг от друга Н, F, Cl или CN, и R⁰ и R⁰⁰ представляют собой независимо друг от друга Н или необязательно замещенный алифатический или ароматический углеводород с 1-20 атомами углерода.

R⁰ и R⁰⁰ предпочтительно выбирают из Н, прямоцепочечного или разветвленного алкила с 1-12 атомами углерода или арила с 6-12 атомами углерода.

-CY¹=CY²- предпочтительно представляет собой -СН=СН-, -CF=CF- или -СН=С(CN)-.

Галоген представляет собой F, Cl, Br или I.

Предпочтительные алкильные группы включают, без ограничений, метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил, втор-бутил, трет-бутил, 2-метилбутил, н-пентил, втор-пентил, циклопентил, н-гексил, циклогексил, 2-этилгексил, н-гептил, циклогептил, н-октил, циклооктил, додеканил, тетрадецил, гексадецил, трифторметил, перфтор-н-бутил, 2,2,2-трифторэтил, перфтороктил, перфторгексил и др.

Предпочтительные алкенильные группы включают, без ограничений, этенил, пропенил, бутенил, пентенил, циклопентенил, гексенил, циклогексенил, гептенил, циклогептенил, октенил, циклооктенил и др.

Предпочтительные алкинильные группы включают, без ограничений, этинил, пропинил, бутинил, пентинил, гексинил, октинил и др.

Предпочтительные алкоксигруппы включают, без ограничений, метокси, этокси, 2-метоксиэтокси, н-пропокси, изо-пропокси, н-бутокси, изо-бутокси, втор-бутокси, трет-бутокси, 2-метилбутокси, н-пентокси, н-гексокси, н-гептокси, н-октокси и др.

Предпочтительные аминогруппы включают, без ограничений, диметиламино, метиламино, метилфениламино, фениламино, и др.

Арильные группы могут быть одноядерными, то есть имеют только одно ароматическое кольцо (такое как, например, фенил или фенилен), или многоядерными, то есть имеют два или больше ароматических колец, которые могут быть конденсированы (такие как, например, нафтил или нафтилен), отдельно ковалентно связаны (такие как, например, бифенил), и/или комбинация как конденсированных, так и отдельно связанных ароматических колец. Предпочтительно арильная группа представляет собой ароматическую группу, которая по существу сопряжена на протяжении по существу целой группы.

Арил и гетероарил предпочтительно представляют собой моно-, би- или трициклическую ароматическую или гетероароматическую группу с вплоть до 25 атомами углерода, которая также может содержать сопряженные кольца и необязательно замещена.

Предпочтительные арильные группы включают, без ограничений, бензол, бифенилен, трифенилен, [1,1':3',1'']терфенил-2'-илен, нафталин, антрацен, бинафтилен, фенантрен, пирен, дигидропирен, хризен, перилен, тетрацен, пентацен, бензпирен, флуорен, инден, инденофлуорен, спиробифлуорен, и др.

Предпочтительные гетероарильные группы включают, без ограничений, 5-членные кольца, такие как пиррол, пиразол, имидазол, 1,2,3-триазол, 1,2,4-триазол, тетразол, фуран, тиофен, селенофен, оксазол, изоксазол, 1,2-тиазол, 1,3-тиазол, 1,2,3-оксадиазол, 1,2,4-оксадиазол, 1,2,5-оксадиазол, 1,3,4-оксадиазол, 1,2,3-тиадиазол, 1,2,4-тиадиазол, 1,2,5-тиадиазол, 1,3,4-тиадиазол, 6-членные кольца, такие как пиридин, пиридазин, пиримидин, пиразин, 1,3,5-триазин, 1,2,4-триазин, 1,2,3-триазин, 1,2,4,5-тетразин, 1,2,3,4-тетразин, 1,2,3,5-тетразин, и сопряженные системы, такие как карбазол, индол, изоиндол, индолизин, индазол, бензимидазол, бензотриазол, пурин, нафтимидазол, фенантримидазол, пир ид имидазол, пиразинимидазол, хиноксалинимидазол, бензоксазол, нафтоксазол, антроксазол, фенантроксазол, изоксазол, бензотиазол, бензофуран, изобензофуран, дибензофуран, хинолин, изохинолин, птеридин, бензо-5,6-хинолин, бензо-6,7-хинолин, бензо-7,8-хинолин, бензоизохинолин, акридин, фенотиазин, феноксазин, бензопиридазин, бензопиримидин, хиноксалин, феназин, нафтиридин, азакарбазол, бензокарболин, фенантридин, фенантролин, тиено[2,3b]тиофен, тиено[3,2b]тиофен, дитиенотиофен, дитиенопиридин, изобензотиофен, дибензотиофен, бензотиадиазотиофен, или их комбинации. Гетероарильные группы могут быть замещены алкильными, алкокси, тиоалкильными, фторовыми, фторалкильными или, кроме того, арильными или гетероарильными заместителями.

Предпочтительные арилалкильные группы включают, без ограничений, 2-толил, 3-толил, 4-толил, 2,6-диметилфенил, 2,6-диэтилфенил, 2,6-ди-изо-пропилфенил, 2,6-ди-трет-бутилфенил, о-трет-бутилфенил, м-трет-бутилфенил, п-трет-бутилфенил, 4-феноксифенил, 4-фторфенил, 3-карбометоксифенил, 4-карбометоксифенил и др.

Предпочтительные алкиларильные группы включают, без ограничений, бензил, этилфенил, 2-феноксиэтил, пропилфенил, дифенилметил, трифенилметил или нафталинилметил.

Предпочтительные арилокси группы включают, без ограничений, фенокси, нафтокси, 4-фенилфенокси, 4-метилфенокси, бифенилокси, антраценилокси, фенантренилокси и др.

Арильные, гетероарильные, карбильные и гидрокарбильные группы необязательно содержат один или несколько заместителей, предпочтительно выбранных из силила, сульфо, сульфонила, формила, амино, имино, нитрило, меркапто, циано, нитро, галогена, С_1-12алкила, С_6-12 арила, C_1-12 алкокси, гидрокси, и/или их комбинации. Необязательные заместители могут содержать все химически возможные комбинации в одной и той же группе и/или множестве (предпочтительно двух) вышеуказанных групп (например, амино и сульфонил, если присоединены непосредственно друг с другом, представляют собой сульфамоильный радикал).

Предпочтительные заместители включают, без ограничений, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR⁰R⁰⁰, -C(=O)X⁰, -C(=O)R⁰, -NR⁰R⁰⁰, необязательно замещенный силил, арил с 6-40, предпочтительно от 6 до 20 атомов углерода, гетероарил с 2-40, предпочтительно от 2 до 20 атомов углерода, и неразветвленный или разветвленный алкил, алкокси, алкилкарбонил, алкокси-карбонил, алкилкарбонилокси или алкоксикарбонилокси с 1-20, предпочтительно от 1 до 12 атомов углерода, где один или несколько атомов Н необязательно заменены F или Cl, где R⁰ и R⁰⁰ имеют значения, указанные выше, и Х⁰ представляет собой галоген.

Особенно предпочтительные заместители выбирают из алкильных, алкокси, алкенильных, оксаалкильных, тиоалкильных, фторалкильных и фторалкокси групп, как определено для предпочтительных групп R^1,2 ниже.

Если одна из R^1-4 представляет собой алкильный или алкокси радикал, то есть где концевая CH₂ группа заменена -O-, то она может быть прямоцепочечной или разветвленной. Она предпочтительно является прямоцепочечной и имеет от 2 до 8 атомов углерода и соответственно предпочтительно представляет собой этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил, октил, этокси, пропокси, бутокси, пентокси, гексилокси, гептокси, или октокси, кроме того, метил, нонил, децил, ундецил, додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, нонокси, декокси, ундекокси, додекокси, тридекокси или тетрадекокси, например. Особенно предпочтительными являются н-гексил и н-додецил.

Если одна из R^1-4 представляет собой алкильную группу, где одна или несколько СН₂ групп заменены -СН=СН-, то она может быть прямоцепочечной или разветвленной. Она предпочтительно является прямоцепочечной и имеет от 2 до 12 атомов углерода и, соответственно, предпочтительно представляет собой винил, проп-1-, или проп-2-енил, бут-1-, 2- или бут-3-енил, пент-1-, 2-, 3- или пент-4-енил, гекс-1-, 2-, 3-, 4-или гекс-5-енил, гепт-1-, 2-, 3-, 4-, 5- или гепт-6-енил, окт-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- или окт-7-енил, нон-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или нон-8-енил, дец-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- или дец-9-енил, ундец-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- или ундец-10-енил, додец-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, -9, -10 или ундец-11-енил. Алкенильная группа может содержать С=С-связи с Е- или Z-конфигурацией или их смесь.

Если одна из R^1-4 представляет собой оксаалкил, то есть, где одна СН₂ группа заменена -O-, предпочтительно представляет собой прямоцепочечный 2-оксапропил (=метоксиметил), 2- (=этокси метил) или 3-оксабутил (=2-метоксиэтил), 2-, 3-, или 4-оксапентил, 2-, 3-, 4-, или 5-оксагексил, 2-, 3-, 4-, 5-, или 6-оксагептил, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- или 7-оксаоктил, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-оксанонил или 2-, 3-, 4-, 5-, 6-,7-, 8-или 9-оксадецил, например.

Если одна из R^1-4 представляет собой тиоалкил, то есть, где одна CH₂ группа заменена -S-, предпочтительно представляет собой прямоцепочечный тиометил (-SCH₃), 1-тиоэтил (-SCH₂CH₃), 1-тиопропил (=-SCH₂CH₂CH₃), 1-(тиобутил), 1-(тиопентил), 1-(тиогексил), 1-(тиогептил), 1-(тиооктил), 1-(тиононил), 1-(тиодецил), 1-(тиоундецил) или 1-(тиододецил), где предпочтительно СН₂ группа, смежная с sp² гибридизированным винильным атомом углерода, заменена.

Если одна из R^1-4 представляет собой фторалкил или фторалкокси, то она предпочтительно представляет собой прямоцепочечную группу (O)C_iF_2i+1, где i представляет собой целое число от 1 до 15, в частности CF₃, C₂F₅, C₃F₇, C₄F₉, C₅F₁₁, C₆F₁₃, C₇F₁₈₅ или C₈F₁₇, более предпочтительно C₆F₁₃, или соответствующую фторалкокси группу.

Полиме