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技術 狭帯域発光を有する蛍光性ポリマードット

出願人 ユニバーシティオブワシントンスルーイッツセンターフォーコマーシャリゼーション
発明者 ダニエルティー.チウウーチャンフェンロンユージャンヨンウーイ-チェチャンヤン-シアンジャンシュアンジュンユージアンボスンウェイ
出願日 2017年5月8日 (3年1ヶ月経過) 出願番号 2017-092547
公開日 2017年10月12日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2017-186564
状態 特許登録済
技術分野 ポリオキシメチレン、炭素-炭素結合重合体 発光性組成物 生物学的材料の調査,分析 蛍光または発光による材料の調査,分析
主要キーワード パッケージングアセンブリ 収集フィルター スペクトル多重化 表面反応基 残留ヨウ素 半導体ポリマ スクアライン色素 不規則化
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

解決手段

ポリマーモノマー発色団ポリマードットおよび関連する方法を提供する。狭帯域発光を有する蛍光性の高い発色団ポリマードットを提供する。発色団ポリマーを合成するための方法、発色団ポリマードットを形成するための調製方法、および狭帯域発光の独特の特性を使用する生物学的用途も提供する。ポリマードットの発光波長は、紫外領域から近赤外領域で変わり得る。発光帯半値全幅FWHM)は、70nm未満である。狭帯域発光性ポリマードットはまた、発色団ポリマーに共有結合している狭帯域発光性単位を含むことができ、この狭帯域発光性単位は狭帯域発光をもたらす。

概要

背景

背景
近年の、バイオコンジュゲーション(bioconjugation)技術と連携させ
蛍光検出の開発により、蛍光顕微鏡法フローサイトメトリー、多目的生物学的アッセ
イおよびバイオセンサーなどの、化学および生命科学における蛍光に基づく先進技術が急
速に拡大してきた。これらの蛍光技術では、有機色素分子プローブとして広範に活用
れている。しかし、低い吸光率および低い光安定性などの従来の色素固有の制限によっ
て、高感度画像化技術および高速大量処理アッセイのさらなる開発が困難になっている。
輝度がより高い蛍光プローブを開発するために、いくつかの戦略が追求されてきた。例え
ば、無機半導体量子ドット(Qdot)などのルミネセンスナノ粒子が、積極的に開発さ
れており、現在Life Technologies(Invitrogen)から市販
されている。(Bruchez, M.; Moronne, M.; Gin, P.
;Weiss, S.; Alivisatos, A.P, Science 199
8年、281巻、2013〜2016頁。Michalet, X.; Pinaud,
F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; D
oose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu,
A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Scienc
e 2005年、307巻、538〜544頁)。代替蛍光ナノ粒子は、色素がドープ
されたラテックス球であり、これは、粒子および保護性ラテックスマトリックスごとに複
数の色素分子が存在するので、単一蛍光分子と比較して輝度および光安定性が改善されて
いる。(Wang, L.; Wang, K. M.; Santra, S.; Z
hao, X. J.; Hilliard; L. R.; Smith, J. E
.; Wu, J. R.; Tan, W. H. Anal. Chem. 200
6年、78巻、646〜654頁)。

現在のルミネセンス粒子の限界が、より蛍光性が高いナノ粒子を設計するための代替戦
略を探索する需要をもたらす。最近では、蛍光半導体ポリマードット(Pdot)が、Q
dotおよび色素を載せたラテックスビーズと比較して、蛍光輝度および光安定性により
関心の対象になっている。蛍光性ポリマードットを蛍光プローブとして使用することによ
り、他の有用な態様を付与することもできる。近年、表面官能化は、官能基担持する両
親媒性ポリマー分子を半導体ポリマーとブレンドして、表面反応基を有するPdotを形
成する共縮合スキームによって実現されている。バイオコンジュゲーションは、官能基を
生体分子と反応させることによって実証されており、Pdotバイオコンジュゲートは、
細胞画像化、生体直交型標識化およびインビボ腫瘍標的化のために、生体分子を特異的か
つ効果的に標識することができる。
しかし、現在のPdotは、実用的用途で蛍光プローブとして使用される場合には、欠
点が存在し得る。多くの生物学的用途は、複数の標的を同時に検出することを含む場合が
あり、したがって、スペクトル多重化のために狭帯域発光ピークを有するプローブが必要
である。しかし、現在利用可能なPdotは、非常に広い発光スペクトルを呈する場合が
あり、それによって実用的用途における有用性が制限される。蛍光プローブのスペクトル
幅は、その発光ピークの半値全幅FWHM)によって特徴付けることができる。一般に
、現在利用可能なPdotは、FWHMが大きい広帯域発光スペクトルを呈する。このよ
うな広帯域発光スペクトルは、生物学における複数標的検出にとっては欠点となる。した
がって、狭帯域発光を有する新しいタイプのPdotを設計し、開発する必要がある。

概要

狭帯域発光を有する蛍光性ポリマードットを提供するポリマーモノマー発色団ポリマードットおよび関連する方法を提供する。狭帯域発光を有する蛍光性の高い発色団ポリマードットを提供する。発色団ポリマーを合成するための方法、発色団ポリマードットを形成するための調製方法、および狭帯域発光の独特の特性を使用する生物学的用途も提供する。ポリマードットの発光波長は、紫外領域から近赤外領域で変わり得る。発光帯の半値全幅(FWHM)は、70nm未満である。狭帯域発光性ポリマードットはまた、発色団ポリマーに共有結合している狭帯域発光性単位を含むことができ、この狭帯域発光性単位は狭帯域発光をもたらす。なし

目的

本発明は、例えば、狭帯域発光を有し、蛍光性が高い発色団ポリマードットを形成でき
る発色団ポリマーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

本願明細書に記載の発明。

技術分野

0001

関連出願に対する相互参照
本出願は、2011年12月30日に出願された米国仮特許出願第61/582,18
1号および2012年3月6日に出願された米国仮特許出願第61/607,455号に
対する優先権を主張する。これら米国仮特許出願の各々の全体が参考として本明細書に援
用される。

0002

政府支援研究開発下でなされた発明に対する権利に関する陳述
本発明は、米国国立衛生研究所により授与された認可番号CA147831の下で、政
府支援を受けてなされた。政府は、該発明において特定の権利を有する。

背景技術

0003

背景
近年の、バイオコンジュゲーション(bioconjugation)技術と連携させ
蛍光検出の開発により、蛍光顕微鏡法フローサイトメトリー、多目的生物学的アッセ
イおよびバイオセンサーなどの、化学および生命科学における蛍光に基づく先進技術が急
速に拡大してきた。これらの蛍光技術では、有機色素分子プローブとして広範に活用
れている。しかし、低い吸光率および低い光安定性などの従来の色素固有の制限によっ
て、高感度画像化技術および高速大量処理アッセイのさらなる開発が困難になっている。
輝度がより高い蛍光プローブを開発するために、いくつかの戦略が追求されてきた。例え
ば、無機半導体量子ドット(Qdot)などのルミネセンスナノ粒子が、積極的に開発さ
れており、現在Life Technologies(Invitrogen)から市販
されている。(Bruchez, M.; Moronne, M.; Gin, P.
;Weiss, S.; Alivisatos, A.P, Science 199
8年、281巻、2013〜2016頁。Michalet, X.; Pinaud,
F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; D
oose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu,
A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Scienc
e 2005年、307巻、538〜544頁)。代替蛍光ナノ粒子は、色素がドープ
されたラテックス球であり、これは、粒子および保護性ラテックスマトリックスごとに複
数の色素分子が存在するので、単一蛍光分子と比較して輝度および光安定性が改善されて
いる。(Wang, L.; Wang, K. M.; Santra, S.; Z
hao, X. J.; Hilliard; L. R.; Smith, J. E
.; Wu, J. R.; Tan, W. H. Anal. Chem. 200
6年、78巻、646〜654頁)。

0004

現在のルミネセンス粒子の限界が、より蛍光性が高いナノ粒子を設計するための代替戦
略を探索する需要をもたらす。最近では、蛍光半導体ポリマードット(Pdot)が、Q
dotおよび色素を載せたラテックスビーズと比較して、蛍光輝度および光安定性により
関心の対象になっている。蛍光性ポリマードットを蛍光プローブとして使用することによ
り、他の有用な態様を付与することもできる。近年、表面官能化は、官能基担持する両
親媒性ポリマー分子を半導体ポリマーとブレンドして、表面反応基を有するPdotを形
成する共縮合スキームによって実現されている。バイオコンジュゲーションは、官能基を
生体分子と反応させることによって実証されており、Pdotバイオコンジュゲートは、
細胞画像化、生体直交型標識化およびインビボ腫瘍標的化のために、生体分子を特異的か
つ効果的に標識することができる。
しかし、現在のPdotは、実用的用途で蛍光プローブとして使用される場合には、欠
点が存在し得る。多くの生物学的用途は、複数の標的を同時に検出することを含む場合が
あり、したがって、スペクトル多重化のために狭帯域発光ピークを有するプローブが必要
である。しかし、現在利用可能なPdotは、非常に広い発光スペクトルを呈する場合が
あり、それによって実用的用途における有用性が制限される。蛍光プローブのスペクトル
幅は、その発光ピークの半値全幅FWHM)によって特徴付けることができる。一般に
、現在利用可能なPdotは、FWHMが大きい広帯域発光スペクトルを呈する。このよ
うな広帯域発光スペクトルは、生物学における複数標的検出にとっては欠点となる。した
がって、狭帯域発光を有する新しいタイプのPdotを設計し、開発する必要がある。

先行技術

0005

Bruchez, M.; Moronne, M.; Gin, P.;Weiss, S.; Alivisatos, A.P, Science 1998年、281巻、2013〜2016頁
Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Science 2005年、307巻、538〜544頁
Wang, L.; Wang, K. M.; Santra, S.; Zhao, X. J.; Hilliard; L. R.; Smith, J. E.; Wu, J. R.; Tan, W. H. Anal. Chem. 2006年、78巻、646〜654頁

課題を解決するための手段

0006

発明の簡単な要旨
本発明は、例えば、狭帯域発光を有し、蛍光性が高い発色団ポリマードットを形成でき
る発色団ポリマーを提供する。本発明はまた、これらの発色団ポリマーの合成における設
計考察、関連するポリマードットを形成するための調製方法、および狭帯域発光の独特
特性を使用する生物学的用途を提供する。狭帯域発光を有する発色団ポリマードットによ
って、蛍光性が高いナノ粒子バイオコンジュゲートの独特の特性が、蛍光に基づく広範な
用途に生かされる。

0007

一態様では、本発明は、狭帯域発光を有する発色団ポリマードットを提供する。ポリマ
ードットの発光波長は、紫外領域から近赤外領域で変わり得る。発光帯の半値全幅(FW
HM)は、70nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約65nm未満
である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約60nm未満である。いくつかの実施
形態では、FWHMは、約55nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、
約50nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約45nm未満である。
いくつかの実施形態では、FWHMは、約40nm未満である。いくつかの実施形態では
、FWHMは、約35nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約30n
m未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約25nm未満である。いくつか
の実施形態では、FWHMは、約20nm未満である。いくつかの実施形態では、FWH
Mは、約10nm未満である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のポリマードッ
トのFWHMは、約5nm〜約70nm、約10nm〜約60nm、約20nm〜約50
nm、または約30nm〜約45nmの範囲をとり得る。

0008

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性Pdotは、少なくとも1つの発色団ポリマー
を含む。狭帯域発光性Pdotはまた、発色団(chromophroic)ポリマーに
共有結合している狭帯域発光性単位を含むことができ、この狭帯域発光性単位は狭帯域発
光をもたらす。狭帯域発光性単位は、ポリマー骨格に組み込むことができる。狭帯域発光
性単位は、ポリマーの側鎖または末端単位に共有結合により結合することもできる。狭帯
域発光性Pdotは、狭帯域発光をもたらす無機材料でドープされた発色団ポリマードッ
トを含むこともできる。狭帯域発光性Pdotは、狭帯域発光をもたらす発色団ポリマー
だけを含むことができる。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の
実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満
、または20nm未満である。

0009

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性Pdotには、色素(例えば、ポリマーまたは
小分子色素)などの他の狭帯域種と化学的架橋している発色団ポリマードットが含まれ
る。狭帯域発光性Pdotは、狭帯域発光をもたらす発色団ポリマーだけを含むことがで
きる。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FW
HMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未
満である。

0010

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマードットは、少なくとも1つの狭帯域発
光性発色団ポリマーを含む。狭帯域発光性ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈して
も狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす
。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHM
は、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満で
ある。

0011

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、狭帯域
モノマーを含むことができる。狭帯域発光性ポリマードットは、任意の他のモノマーを含
むこともできる。狭帯域モノマーは、最終的なPdotが狭帯域発光を呈することができ
るように、エネルギー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中で
は広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、
狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実
施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、
または20nm未満である。

0012

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ホウ
−ジピロメテン(4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセン
BODIPY)に基づくモノマーおよびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。
BODIPYモノマーおよびそれらの誘導体には、それらのアルキル誘導体アリール
導体アルキン誘導体芳香族誘導体アルコキシド誘導体、アザ誘導体、BODIPY
拡張系およびBODIPY類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光性ポ
リマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。BODIPYに基づくモノマーは、
最終的なPdotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であって
よい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を
呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdot
の発光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未
満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0013

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、スク
ラインおよびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。スクアライン誘導体には、そ
れらのアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド
誘導体、アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない
。狭帯域発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。スクアラインおよ
びそれらの誘導体は、最終的なPdotが狭帯域発光を呈することができるように、エネ
ルギー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を
呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をも
たらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、F
WHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm
未満である。

0014

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、金属錯
体およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。金属錯体およびそれらの誘導体に
は、それらのアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコ
キシド誘導体、アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定さ
れない。狭帯域発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。金属は、N
a、Li、Zn、Mg、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、In、Si、Ga、Al、Pt
、Pd、Ru、Rh、Re、Os、Ir、Ag、およびAuなどの任意の金属であってよ
い。金属錯体は、最終的なPdotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギ
ー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈し
ても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたら
す。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWH
Mは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満
である。

0015

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ポル
リン金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。ポルフィ
リン、金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体には、それらのアルキル誘導体、アリール
誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、アザ誘導体、それらの拡
張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。金属ポルフィリン中の金属は、
Na、Li、Zn、Mg、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、In、Si、Ga、Al、P
t、Pd、Ru、Rh、Re、Os、Ir、Ag、およびAuなどの任意の金属であって
よい。狭帯域発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。ポルフィリン
、金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体は、最終的なPdotが狭帯域発光を呈するこ
とができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良
溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子
形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。
特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30n
m未満、または20nm未満である。

0016

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、フタ
シアニンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。フタロシアニン誘導体には、そ
れらのアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド
誘導体、アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない
。フタロシアニン誘導体の金属は、Na、Li、Zn、Mg、Fe、Mn、Co、Ni、
Cu、In、Si、Ga、Al、Pt、Pd、Ru、Rh、Re、Os、Ir、Ag、お
よびAuなどの任意の金属であってよい。狭帯域発光性ポリマーは、任意の他のモノマー
を含むこともできる。フタロシアニン誘導体は、最終的なPdotが狭帯域発光を呈する
ことができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、
良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ
子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である
。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30
nm未満、または20nm未満である。

0017

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ラン
ニド錯体およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。ランタニド錯体およびそれ
らの誘導体には、それらのアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族
導体、アルコキシド誘導体、アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、こ
れらに限定されない。狭帯域発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる
。ランタニド錯体およびそれらの誘導体は、最終的なPdotが狭帯域発光を呈すること
ができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶
媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形
態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特
定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm
未満、または20nm未満である。

0018

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ペリ
ンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。ペリレン誘導体には、それらのアル
ル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、アザ
誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光
性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。ペリレン誘導体は、最終的なP
dotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯
域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよ
い。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FW
HMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50n
m未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0019

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、シア
ンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。シアニン誘導体には、それらのアルキ
ル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、アザ
誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光
性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。シアニン誘導体は、最終的なP
dotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯
域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよ
い。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FW
HMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50n
m未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0020

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ローダ
ミンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。ローダミン誘導体には、それらのア
キル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、
アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域
発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。ローダミン誘導体は、最終
的なPdotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよい
。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈し
てもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発
光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、
50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0021

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、クマ
ンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。クマリン誘導体には、それらのアルキ
ル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、アザ
誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光
性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。クマリン誘導体は、最終的なP
dotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよい。狭帯
域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよ
い。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FW
HMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50n
m未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0022

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、キサン
テンおよびその誘導体を狭帯域モノマーとして含む。キサンテン誘導体には、それらのア
ルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、
アザ誘導体、それらの拡張系および類似体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域
発光性ポリマーは、任意の他のモノマーを含むこともできる。キサンテン誘導体は、最終
的なPdotが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよい
。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈し
てもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発
光FWHMは、70nm未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、
50nm未満、40nm未満、30nm未満、または20nm未満である。

0023

別の態様では、本発明は、官能化発色団ポリマードットを提供する。官能化Pdotは
、狭帯域発光性Pdotと、そのPdotに物理的または化学的に結合している官能基を
含む。

0024

さらに別の態様では、本発明は、狭帯域発光を有するポリマードットのバイオコンジュ
ゲートを開示する。バイオコンジュゲートは、生体分子を、狭帯域発光性発色団ポリマー
ドットの1つまたは複数の官能基に結合させることによって形成される。結合は、直接的
であっても間接的であってもよい。

0025

さらに別の態様では、狭帯域発光性発色団ポリマードットを調製する方法を開示する。いくつかの実施形態では、これらの発色団ポリマードットは、ナノ粒子沈殿(nanoprecipitation)を使用して形成することができる。ナノ粒子沈殿は、良溶媒中のポリマーの溶液を、貧溶媒に導入することを含み、ここで、その可溶性によってポリマーがナノ粒子形態に崩壊する。特定の実施形態では、狭帯域発光を有する発色団ポリマーは、ミニエマルション法を使用して調製することができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
項目1)
狭帯域モノマーを含む縮合発色団ポリマー
を含むポリマードットであって、前記縮合発色団ポリマーが、約70nm未満の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを有する、ポリマードット。
(項目2)
前記発色団ポリマーが、ホモポリマーまたはヘテロポリマーである、項目1に記載のポリマードット。
(項目3)
前記発色団ポリマーが、第1の一般的モノマー、第2の一般的モノマー、またはこれらの組合せをさらに含み、前記第1および第2の一般的モノマーが、70nm超の半値全幅を有する発光スペクトルを有する、項目1に記載のポリマードット。
(項目4)
前記狭帯域モノマー、前記第1の一般的モノマー、前記第2の一般的モノマー、またはこれらの組合せが、前記発色団ポリマーの骨格に組み込まれる、項目1に記載のポリマポリマードット。
(項目5)
前記狭帯域モノマーが、BODIPY誘導体である、項目1に記載のポリマードット。(項目6)
前記BODIPY誘導体が、次式




を有し、式中、R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4AおよびR4Bのそれぞれは、水素アルキルアラルキル、アリールおよびアルコキシ−アリールからなる群から独立に選択され、前記BODIPY誘導体は、R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、またはこれらの組合せと結合することによって前記発色団ポリマーに組み込まれる、項目5に記載のポリマードット。
(項目7)
前記狭帯域モノマーが、スクアライン誘導体である、項目1に記載のポリマードット。(項目8)
前記スクアライン誘導体が、次式




を有し、X1およびX2のそれぞれは、酸素硫黄および窒素からなる群から独立に選択され、R1AおよびR1Bのそれぞれは、限定されるものではないが、アルキレンアルケニレンアリーレンヘテロアリーレンフェニレンアズレンシクロアルキレンおよびヘテロシクロアルキレンからなる群から独立に選択され、R2AおよびR2Bのそれぞれは、限定されるものではないが、ハロゲン化物ヒドロキシルおよびアミノからなる群から独立に選択される反応基であり、前記スクアライン誘導体は、R1A、R1B、R2A、R2B、またはこれらの組合せと結合することによって前記発色団ポリマーに組み込まれる、項目7に記載のポリマードット。
(項目9)
前記狭帯域モノマーが、金属錯体誘導体である、項目1に記載のポリマードット。
(項目10)
前記狭帯域モノマーが、ポルフィリン誘導体である、項目1に記載のポリマードット。(項目11)
前記狭帯域モノマーが、金属ポルフィリン誘導体である、項目1に記載のポリマードット。
(項目12)
前記狭帯域モノマーが、ランタニド錯体誘導体である、項目1に記載のポリマードット。
(項目13)
前記狭帯域モノマーが、ペリレン誘導体である、項目1に記載のポリマードット。
(項目14)
前記狭帯域モノマーが、シアニン誘導体である、項目1に記載のポリマードット。
(項目15)
前記第1の一般的モノマーおよび前記第2の一般的モノマーが、フルオレンフルオレン誘導体フェニレンビニレン、フェニレンビニレン誘導体、フェニレン、フェニレン誘導体ベンゾチアジアゾールベンゾチアジアゾール誘導体チオフェンチオフェン誘導体カルバゾールフルオレンおよびカルバゾールフルオレン誘導体からなる群からそれぞれ独立に選択される、項目3に記載のポリマードット。
(項目16)
前記縮合発色団ポリマーが、前記縮合発色団ポリマーの表面をコンジュゲーションまたはバイオコンジュゲーションに利用可能にする官能基をさらに含む、項目1に記載のポリマードット。
(項目17)
前記官能基が、疎水性官能基である、項目16に記載のポリマードット。
(項目18)
前記疎水性官能基が、アルキン、歪んだアルキン、アジドジエンアルケンシクロオクチンおよびホスフィンからなる群から選択される、項目17に記載のポリマードット。
(項目19)
前記官能基が、親水性官能基である、項目16に記載のポリマードット。
(項目20)
前記親水性官能基が、カルボン酸またはその塩、アミノ、メルカプト、アジド、アルデヒドエステル、ヒドロキシル、カルボニルサルフェートスルホネートホスフェートシアネートおよびスクシンイミジルエステルからなる群から選択される、項目19に記載のポリマードット。
(項目21)
前記官能基が、生体分子にコンジュゲートしている、項目16に記載のポリマードット。
(項目22)
前記生体分子が、タンパク質糖タンパク質ペプチドアミノ酸代謝産物、薬物、毒素核酸炭水化物、糖、脂質および脂肪酸からなる群から選択される、項目21に記載のポリマー。
(項目23)
前記発色団ポリマーと物理的にブレンドされているか、または化学的に架橋されている半導体ポリマーをさらに含む、項目1に記載のポリマードット。
(項目24)
前記FWHMが、約60nm未満、約50nm未満、約40nm未満、約30nm未満、または約20nm未満である、項目1に記載のポリマードット。
(項目25)
前記縮合発色団ポリマーが、約10%超、約20%超、約30%超、約40%超、約50%超、約70%超、または約90%超の量子収率を含む、項目1に記載のポリマードット。
(項目26)
約70nm未満の前記FWHMが、最大強度を有する主な発光ピークに対応し、前記縮合発色団ポリマーが、前記主な発光ピークの最大強度の約30%未満、約20%未満、約10%未満、約5%未満、または約1%未満である最大強度を有する第2の発光ピークを発するように構造的に構成される、項目1に記載のポリマードット。
(項目27)
2つの発光ピークからなる発光スペクトルを有する、項目1に記載のポリマードット。(項目28)
前記縮合発色団ポリマーが、約1カ月超、約3カ月超、約6カ月超、または約1年超の期間にわたって安定である、項目1に記載のポリマードット。
(項目29)
ベータ相二次構造を含む二次構造を含まない、項目1に記載のポリマードット。
(項目30)
縮合発色団ポリマーを含むポリマードットであって、
前記縮合発色団ポリマーは、前記ポリマーの骨格または側鎖に結合している狭帯域単位を含み、
前記狭帯域単位が、約70nm未満の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを含み、前記骨格が、第1の一般的モノマー、第2の一般的モノマー、またはこれらの組合せを含む、ポリマードット。
(項目31)
前記狭帯域単位が、前記骨格または前記側鎖に共有結合により結合している、項目30に記載のポリマードット。
(項目32)
前記狭帯域単位が、前記ポリマードット内に包埋されているか、または前記ポリマードットに結合している蛍光ナノ粒子を含む、項目30に記載のポリマードット。
(項目33)
前記蛍光ナノ粒子が、量子ドットである、項目30に記載のポリマードット。
(項目34)
前記狭帯域単位が、蛍光分子を含む、項目30に記載のポリマードット。
(項目35)
前記蛍光分子が、ポリマーまたは色素分子である、項目30に記載のポリマードット。(項目36)
前記狭帯域単位が、狭帯域モノマーを含む、項目30に記載のポリマードット。
(項目37)
前記狭帯域モノマーが、BODIPY誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目38)
前記BODIPY誘導体が、次式




を有し、式中、R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4AおよびR4Bのそれぞれは、水素、アルキル、アラルキル、アリールおよびアルコキシ−アリールからなる群から独立に選択され、前記BODIPY誘導体は、R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、またはこれらの組合せと結合することによって前記発色団ポリマーに組み込まれる、項目37に記載のポリマードット。
(項目39)
前記狭帯域モノマーが、スクアライン誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目40)
前記スクアライン誘導体が、次式




を有し、X1およびX2のそれぞれは、酸素、硫黄および窒素からなる群から独立に選択され、R1AおよびR1Bのそれぞれは、限定されるものではないが、アルキレン、アルケニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、フェニレン、アズレン、シクロアルキレンおよびヘテロシクロアルキレンからなる群から独立に選択され、R2AおよびR2Bのそれぞれは、限定されるものではないが、ハロゲン化物、ヒドロキシルおよびアミノからなる群から独立に選択される反応基であり、前記スクアライン誘導体は、R1A、R1B、R2A、R2B、またはこれらの組合せと結合することによって前記発色団ポリマーに組み込まれる、項目39に記載のポリマードット。
(項目41)
前記狭帯域モノマーが、金属錯体誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目42)
前記狭帯域モノマーが、ポルフィリン誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目43)
前記狭帯域モノマーが、金属ポルフィリン誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目44)
前記狭帯域モノマーが、ランタニド錯体誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目45)
前記狭帯域モノマーが、ペリレン誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目46)
前記狭帯域モノマーが、シアニン誘導体である、項目36に記載のポリマードット。
(項目47)
前記第1の一般的モノマーおよび前記第2の一般的モノマーが、フルオレン、フルオレン誘導体、フェニレンビニレン、フェニレンビニレン誘導体、フェニレン、フェニレン誘導体、ベンゾチアジアゾール、ベンゾチアジアゾール誘導体、チオフェン、チオフェン誘導体、カルバゾールフルオレンおよびカルバゾールフルオレン誘導体からなる群からそれぞれ独立に選択される、項目30に記載のポリマードット。
(項目48)
前記FWHMが、約60nm未満、約50nm未満、約40nm未満、約30nm未満、または約20nm未満である、項目30に記載のポリマードット。
(項目49)
前記縮合発色団ポリマーが、約10%超、約20%超、約30%超、約40%超、約50%超、約70%超、または約90%超の量子収率を含む、項目30に記載のポリマードット。
(項目50)
約70nm未満の前記FWHMが、最大強度を有する主な発光ピークに対応し、前記縮合発色団ポリマーが、前記主な発光ピークの最大強度の約30%未満、約20%未満、約10%未満、約5%未満、または約1%未満である最大強度を有する第2の発光ピークを発するように構造的に構成される、項目30に記載のポリマードット。
(項目51)
2つの発光ピークからなる発光スペクトルを有する、項目30に記載のポリマードット。
(項目52)
前記縮合発色団ポリマーが、約1カ月超、約3カ月超、約6カ月超、または約1年超の期間にわたって安定である、項目30に記載のポリマードット。
(項目53)
ベータ相二次構造を含む二次構造を含まない、項目30に記載のポリマードット。
(項目54)
発色団ポリマーを含む溶媒溶液を提供するステップであって、前記発色団ポリマーは、引き延ばしたコイル型であり、狭帯域モノマーを含み、そして、約70nm超の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを含む、ステップと、
前記発色団ポリマーを含む前記溶媒溶液を、混和性溶媒と混合して、縮合発色団ポリマーを形成するステップであって、前記縮合発色団ポリマーは、約70nm未満のFWHMを有する発光スペクトルを含む、ステップと
を含む、ポリマードットを作製する方法。
(項目55)
約70nm未満のFWHMを有する前記発光スペクトルを生成するために、前記縮合発色団ポリマーが、ある比率の狭帯域モノマーと一般的モノマーを含む、項目54に記載の方法。
(項目56)
前記狭帯域モノマーと前記一般的モノマーの前記比率が、約1未満:1、約0.8未満:1、約0.6未満:1、約0.5未満:1、約0.4未満:1、約0.3未満:1、約0.2未満:1、約0.1未満:1、約0.08未満:1、約0.06未満:1、約0.04未満:1、または約0.02未満:1である、項目55に記載の方法。
(項目57)
発色団ポリマーを含む溶媒溶液を提供するステップであって、前記発色団ポリマーは、引き延ばしたコイル型であり、狭帯域モノマーを含み、そして、約70nm未満の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを含む、ステップと、
前記発色団ポリマーを含む前記溶媒溶液を、混和性溶媒と混合して、縮合発色団ポリマーを形成するステップであって、前記縮合発色団ポリマーは、約70nm未満のFWHMを有する発光スペクトルを含む、ステップと
を含む、ポリマードットを作製する方法。
(項目58)
約70nm未満のFWHMを有する前記発光スペクトルを生成するために、前記発色団ポリマーが、ある比率の狭帯域モノマーと一般的モノマーを含む、項目57に記載の方法。
(項目59)
前記狭帯域モノマーと前記一般的モノマーの前記比率が、約1未満:1、約0.8未満:1、約0.6未満:1、約0.5未満:1、約0.4未満:1、約0.3未満:1、約0.2未満:1、約0.1未満:1、約0.08未満:1、約0.06未満:1、約0.04未満:1、または約0.02未満:1である、項目57に記載の方法。
(項目60)
前記発色団ポリマーが、エネルギー受容体である前記狭帯域モノマーに対して、エネルギー供与体として作用する一般的モノマーを含むポリマーと物理的にブレンドされているか、化学的に架橋されているか、またはその両方である、項目54および57に記載の方法。
(項目61)
前記縮合発色団ポリマーが、約10%超、約20%超、約30%超、約40%超、約50%超、約70%超、または約90%超の量子収率を含む、項目54および57に記載の方法。
(項目62)
前記混合ステップが、ナノ粒子沈殿を含む、項目54および57に記載の方法。
(項目63)
前記縮合発色団ポリマーが、エマルション法によって形成される、項目54および57に記載の方法。
(項目64)
前記エマルション法が、ミニエマルション法である、項目54および57に記載の方法。
(項目65)
前記溶媒溶液が、テトラヒドロフランを含む、項目54および57に記載の方法。
(項目66)
前記混和性溶媒が、水を含む、項目54および57に記載の方法。
(項目67)
ポリマードットでの多重検出の方法であって、前記方法は、前記ポリマードットを、約70nm未満の半値全幅(FWHM)を有するスペクトルの光を通過させるように構成されたフィルターを含む検出器系を用いて検出するステップを含み、
前記ポリマードットが、狭帯域モノマーを含む縮合発色団ポリマーを含み、前記縮合発色団ポリマーが、前記フィルターを実質的に通過する発光スペクトルを有する、方法。
(項目68)
前記FWHMが、約60nm未満、約50nm未満、約40nm未満、約30nm未満、または約20nm未満である、項目67に記載の方法。
(項目69)
前記ポリマードットを検出するステップが、フローサイトメトリーを使用することを含む、項目67に記載の方法。
(項目70)
発色団ポリマーを含む溶媒溶液を提供するステップであって、前記発色団ポリマーは、引き延ばしたコイル型であり、前記ポリマーの骨格または側鎖に結合している狭帯域単位を含み、前記狭帯域単位が約70nm超の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを含む、ステップと、
前記発色団ポリマーを含む前記溶媒溶液を、混和性溶媒と混合して、縮合発色団ポリマーを形成するステップであって、前記縮合発色団ポリマーは、約70nm未満のFWHMを有する発光スペクトルを含む、ステップと
を含む、ポリマードットを作製する方法。
(項目71)
約70nm未満のFWHMを有する前記発光スペクトルを生成するために、前記縮合発色団ポリマーが、ある比率の狭帯域単位と一般的モノマーを含む、項目70に記載の方法。
(項目72)
前記狭帯域単位と前記一般的モノマーの前記比率が、約1未満:1、約0.8未満:1、約0.6未満:1、約0.5未満:1、約0.4未満:1、約0.3未満:1、約0.2未満:1、約0.1未満:1、約0.08未満:1、約0.06未満:1、約0.04未満:1、または約0.02未満:1である、項目71に記載の方法。
(項目73)
発色団ポリマーを含む溶媒溶液を提供するステップであって、前記発色団ポリマーは、引き延ばしたコイル型であり、前記ポリマーの骨格または側鎖に結合している狭帯域単位を含み、前記狭帯域単位が約70nm未満の半値全幅(FWHM)を有する発光スペクトルを含む、ステップと、
前記発色団ポリマーを含む前記溶媒溶液を、混和性溶媒と混合して、縮合発色団ポリマーを形成するステップであって、前記縮合発色団ポリマーは、約70nm未満のFWHMを有する発光スペクトルを含む、ステップと
を含む、ポリマードットを作製する方法。
(項目74)
約70nm未満のFWHMを有する前記発光スペクトルを生成するために、前記発色団ポリマーが、ある比率の狭帯域単位と一般的モノマーを含む、項目73に記載の方法。
(項目75)
前記狭帯域単位と前記一般的モノマーの前記比率が、約1未満:1、約0.8未満:1、約0.6未満:1、約0.5未満:1、約0.4未満:1、約0.3未満:1、約0.2未満:1、約0.1未満:1、約0.08未満:1、約0.06未満:1、約0.04未満:1、または約0.02未満:1である、項目74に記載の方法。
(項目76)
前記発色団ポリマーが、共役ポリマーである、項目1に記載のポリマードット。
(項目77)
前記共役ポリマーが、半導体ポリマーである、項目76に記載のポリマードット。
(項目78)
前記ランタニド錯体誘導体が、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Sm(III)、Sm(II) Eu(III)、Eu(II)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)およびYb(II)からなる群から選択される金属を含む、項目12および44に記載のポリマードット。
(項目79)
前記ランタニド錯体が、前記金属にキレートするアニオン性配位子および/または中性配位子を含む、項目59に記載のポリマードット。
(項目80)
前記狭帯域モノマーが、ローダミン、ローダミン誘導体、クマリン、クマリン誘導体、キサンテンおよびキサンテン誘導体から選択される、項目1に記載のポリマードット。
(項目81)
前記発色団ポリマーと物理的にブレンドされているか、または化学的に架橋されている共役ポリマーをさらに含む、項目1に記載のポリマードット。

図面の簡単な説明

0026

図1は、狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図1Aは、狭帯域モノマーを1つだけ含むホモポリマーの構造を示す図である。図1Bは、1つの狭帯域モノマーおよび1つの一般的モノマーを含む2単位のコポリマーの構造を示す図である。狭帯域モノマーは、エネルギー受容体であってよく、一般的モノマーは、エネルギー供与体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。図1Cは、1つの狭帯域モノマーならびに2つの一般的モノマー、例えば一般的モノマー1(D1)および一般的モノマー2(D2)を含む3単位のコポリマーの構造を示す図である。狭帯域モノマーは、エネルギー受容体であってよく、一般的モノマー1は、エネルギー供与体であってよく、一般的モノマー2はまた、狭帯域モノマーに対する供与体であってよい。いくつかの実施形態では、一般的モノマー2は、モノマー1からのエネルギーの受容体であると同時に、狭帯域モノマーに対するエネルギー供与体であってもよい。Pdot内部の多段階エネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。図1Dは、側鎖で架橋された狭帯域単位を含む2単位のコポリマーの構造を示す図である。コポリマー骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域単位は、エネルギー受容体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。図1Eは、側鎖で架橋された狭帯域単位を含むホモポリマーの構造を示す図である。ホモポリマー骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域単位は、エネルギー受容体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。図1Fは、ポリマーの末端に結合している狭帯域単位を含むポリマーの構造を示す図である。ポリマー骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域単位は、エネルギー受容体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。
図1は、狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図1G〜1Lは、一般的モノマー、狭帯域モノマーおよび官能性モノマー(または官能基)を含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。官能性モノマーは、例えば、化学反応またはバイオコンジュゲーション反応のための反応性化学基を提供することができる。

0027

図2Aは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Bは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Cは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Dは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Eは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Fは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Gは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Hは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Iは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Jは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Kは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Lは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Mは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図2Nは、狭帯域発光性コポリマーの化学構造の非限定的な例を示す図である。コポリマーは、1つの一般的モノマーをエネルギー供与体として含み、1つの狭帯域モノマーを受容体として含むことができる。図2Aは、一般的モノマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマー、および狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む、狭帯域発光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。図2Mおよび2Nは、図2B〜2Lの化学構造に基づく、狭帯域発光性コポリマーのいくつかの具体例を示す図である。
図3Aは、例えば図1および図31Aに見られる通り、狭帯域発光性ポリマーを合成するのに使用されるD1タイプの一般的モノマーおよびD2タイプのモノマーの化学構造の非限定的な例の一覧を示す図である。図3Aは、例示的なD1モノマーを示す図である。図3B、3C、3Dおよび3Eは、例示的なD2モノマー、およびD2モノマーの例示的な誘導体を示す図である。D2モノマーの誘導体は、図ではD2’モノマーと表示される。D1タイプの一般的モノマーを、例えばD2タイプ(またはD2’タイプ)および狭帯域モノマーと共重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重合させると、図1のような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。狭帯域発光性単位を、共重合ではなく、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかから形成されたポリマーの側鎖または末端に結合させることもできる。
図3Bは、例えば図1および図31Aに見られる通り、狭帯域発光性ポリマーを合成するのに使用されるD1タイプの一般的モノマーおよびD2タイプのモノマーの化学構造の非限定的な例の一覧を示す図である。図3Aは、例示的なD1モノマーを示す図である。図3B、3C、3Dおよび3Eは、例示的なD2モノマー、およびD2モノマーの例示的な誘導体を示す図である。D2モノマーの誘導体は、図ではD2’モノマーと表示される。D1タイプの一般的モノマーを、例えばD2タイプ(またはD2’タイプ)および狭帯域モノマーと共重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重合させると、図1のような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。狭帯域発光性単位を、共重合ではなく、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかから形成されたポリマーの側鎖または末端に結合させることもできる。
図3Cは、例えば図1および図31Aに見られる通り、狭帯域発光性ポリマーを合成するのに使用されるD1タイプの一般的モノマーおよびD2タイプのモノマーの化学構造の非限定的な例の一覧を示す図である。図3Aは、例示的なD1モノマーを示す図である。図3B、3C、3Dおよび3Eは、例示的なD2モノマー、およびD2モノマーの例示的な誘導体を示す図である。D2モノマーの誘導体は、図ではD2’モノマーと表示される。D1タイプの一般的モノマーを、例えばD2タイプ(またはD2’タイプ)および狭帯域モノマーと共重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重合させると、図1のような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。狭帯域発光性単位を、共重合ではなく、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかから形成されたポリマーの側鎖または末端に結合させることもできる。
図3Dは、例えば図1および図31Aに見られる通り、狭帯域発光性ポリマーを合成するのに使用されるD1タイプの一般的モノマーおよびD2タイプのモノマーの化学構造の非限定的な例の一覧を示す図である。図3Aは、例示的なD1モノマーを示す図である。図3B、3C、3Dおよび3Eは、例示的なD2モノマー、およびD2モノマーの例示的な誘導体を示す図である。D2モノマーの誘導体は、図ではD2’モノマーと表示される。D1タイプの一般的モノマーを、例えばD2タイプ(またはD2’タイプ)および狭帯域モノマーと共重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重合させると、図1のような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。狭帯域発光性単位を、共重合ではなく、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかから形成されたポリマーの側鎖または末端に結合させることもできる。
図3Eは、例えば図1および図31Aに見られる通り、狭帯域発光性ポリマーを合成するのに使用されるD1タイプの一般的モノマーおよびD2タイプのモノマーの化学構造の非限定的な例の一覧を示す図である。図3Aは、例示的なD1モノマーを示す図である。図3B、3C、3Dおよび3Eは、例示的なD2モノマー、およびD2モノマーの例示的な誘導体を示す図である。D2モノマーの誘導体は、図ではD2’モノマーと表示される。D1タイプの一般的モノマーを、例えばD2タイプ(またはD2’タイプ)および狭帯域モノマーと共重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重合させると、図1のような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。狭帯域発光性単位を、共重合ではなく、例えばD1タイプのモノマー、D2タイプのモノマーまたはD2’タイプのモノマーのいずれかから形成されたポリマーの側鎖または末端に結合させることもできる。
図4Aは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Bは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Cは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Dは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Eは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Fは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Gは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図4Hは、狭帯域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体の非限定的な一覧を、いくつかの具体例として示す図である。BODIPY誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、BODIPY誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。BODIPY誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図5は、狭帯域モノマーとしてのジピリン金属誘導体およびいくつかの具体例の非限定的な一覧を示す図である。ジピリン−金属誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、ジピリン−金属誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。ジピリン−金属誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図6Aは、狭帯域モノマーとしてのスクアライン誘導体の非限定的な例の一覧を示す図である。スクアライン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、スクアライン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。スクアライン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図6Bは、狭帯域モノマーとしてのスクアライン誘導体の非限定的な例の一覧を示す図である。スクアライン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、スクアライン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。スクアライン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図6Cは、狭帯域モノマーとしてのスクアライン誘導体の非限定的な例の一覧を示す図である。スクアライン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、スクアライン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。スクアライン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図6Dは、狭帯域モノマーとしてのスクアライン誘導体の非限定的な例の一覧を示す図である。スクアライン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、スクアライン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。スクアライン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図6Eは、狭帯域モノマーとしてのスクアライン誘導体の非限定的な例の一覧を示す図である。スクアライン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、スクアライン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。スクアライン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図7Aは、金属錯体およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、様々なPt錯体を使用したが、他の金属錯体を使用することもできる。金属錯体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、金属錯体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。金属錯体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図7Bは、金属錯体およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、様々なPt錯体を使用したが、他の金属錯体を使用することもできる。金属錯体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、金属錯体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。金属錯体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図7Cは、金属錯体およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、様々なPt錯体を使用したが、他の金属錯体を使用することもできる。金属錯体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、金属錯体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。金属錯体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図8は、ポルフィリン、金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。ポルフィリン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、ポルフィリン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。ポルフィリン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図9は、狭帯域モノマーとしてのフタロシアニンおよびその誘導体の非限定的な一覧を示す図である。フタロシアニン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、フタロシアニン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。フタロシアニン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図10Aは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Bは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Cは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Dは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Eは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Fは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Gは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図10Hは、ランタニド錯体およびそれらの誘導体を、例えば狭帯域モノマーとして含む狭帯域発光性ポリマーの非限定的な一覧を示す図である。図10Aは、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの例示的な模式的構造を示す図である。図10Bは、一覧のポリマー中の狭帯域モノマーとして、ユーロピウム(Eu)およびテルビウム(Tb)錯体の例示的な構造を示す図である。Dタイプのモノマーは、エネルギーをランタニド錯体に移動させるエネルギー供与体であり得る。図10Cは、エネルギーを狭帯域発光性Pdot中のランタニド錯体に移動させることができる供与体としての、一般的ポリマーの例示的な化学構造を示す図である。図10Dは、ランタニド錯体を形成するアニオン性配位子(L1)の例示的な化学構造を示す図である。図10Eは、ランタニド錯体の配位子(L1およびL2)中の置換されている基の例示的な化学構造を示す図である。図10Fは、ランタニド錯体を形成する中性配位子(L2)の例示的な化学構造を示す図である。図10Gは、一般的ポリマーを供与体として含み、ランタニド錯体を狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。一般的ポリマーおよびランタニド錯体の両方は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。図10Hは、ランタニド錯体だけを狭帯域発光性単位として含む狭帯域発光性ポリマーの形成を示す概略図である。ランタニド錯体は、アミノ基を含み、このアミノ基を、例えばアミン反応性ポリマーと共有結合により架橋すると、狭帯域発光性Pdotを調製するための、ランタニド錯体がグラフトされたポリマーを形成することができる。
図11Aは、狭帯域モノマーとしてのペリレンおよびその誘導体の非限定的な一覧を示す図である。ペリレン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、ペリレン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。ペリレン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図11Bは、狭帯域モノマーとしてのシアニンおよびその誘導体の非限定的な一覧を示す図である。シアニン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、シアニン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。シアニン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図11Cは、狭帯域モノマーとしてのシアニンおよびその誘導体の非限定的な一覧を示す図である。シアニン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、シアニン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。シアニン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図11Dは、狭帯域モノマーとしてのシアニンおよびその誘導体の非限定的な一覧を示す図である。シアニン誘導体のそれぞれを使用して、狭帯域発光性ホモポリマーを合成することができる。また、シアニン誘導体のそれぞれを、一般的ポリマーのいずれかと共重合させると、狭帯域発光性コポリマーを合成することができる。シアニン誘導体のそれぞれを、狭帯域発光性単位として使用して、従来の半導体ポリマーの側鎖で架橋すると、狭帯域発光性ポリマーを形成することができる。
図12Aは、合成したBODIPYモノマーの例の化学構造を示す図である。
図12Bは、それらの吸収スペクトル蛍光スペクトルおよび蛍光量子収率を示す図である。
図13Aは、一般的モノマーであるフルオレンおよび狭帯域モノマー(図12のBODIPYモノマー2a)を異なるモル比で含む、一連のコポリマーを示す図である。参照可能な通り、THF中のポリマーの発光スペクトルは、すべてのポリマーについて類似のFWHMを示す。しかしPdotは、ナノ粒子中の発色団のパッキングに起因して、全く異なるFWHMを示す。狭帯域発光は、一般的なフルオレンモノマーに対するBODIPYの比を調節することによって得ることができる。
図13Bは、良溶媒であるテトラヒドロフラン(THF)中のポリマーの蛍光スペクトルを示す図である。参照可能な通り、THF中のポリマーの発光スペクトルは、すべてのポリマーについて類似のFWHMを示す。しかしPdotは、ナノ粒子中の発色団のパッキングに起因して、全く異なるFWHMを示す。狭帯域発光は、一般的なフルオレンモノマーに対するBODIPYの比を調節することによって得ることができる。
図13Cは、水中のPdotの蛍光スペクトルを示す図である。参照可能な通り、THF中のポリマーの発光スペクトルは、すべてのポリマーについて類似のFWHMを示す。しかしPdotは、ナノ粒子中の発色団のパッキングに起因して、全く異なるFWHMを示す。狭帯域発光は、一般的なフルオレンモノマーに対するBODIPYの比を調節することによって得ることができる。
図14Aは、図12のBODIPYモノマー1aを狭帯域モノマーとして使用し、いくつかの一般的モノマーを使用することによって合成した狭帯域発光性ポリマー(ポリマー510)の化学構造を示す図である。図14Bは、水中のポリマー510のPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、380nmで励起されると41nmのFWHMを示す。Pdotの発光は、470nmで励起されると25nmのFWHMを示す。蛍光量子収率を測定すると、64%であった。
図14Aは、図12のBODIPYモノマー1aを狭帯域モノマーとして使用し、いくつかの一般的モノマーを使用することによって合成した狭帯域発光性ポリマー(ポリマー510)の化学構造を示す図である。図14Bは、水中のポリマー510のPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、380nmで励起されると41nmのFWHMを示す。Pdotの発光は、470nmで励起されると25nmのFWHMを示す。蛍光量子収率を測定すると、64%であった。
図15Aは、図12のBODIPYモノマー2aを狭帯域モノマーとして使用し、いくつかの一般的モノマーを使用することによって合成した狭帯域発光性ポリマー(ポリマー590)の化学構造を示す図である。Pdotの発光は、64nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.13である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図15Bは、THF中のポリマー590の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、64nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.13である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図15Cは、水中のポリマー590のPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、64nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.13である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図16Aは、図12のBODIPYモノマー3aを狭帯域モノマーとして使用し、いくつかの一般的モノマーを使用することによって合成した狭帯域発光性ポリマー(ポリマー680)の化学構造を示す図である。Pdotの発光は、55nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.19である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図16Bは、THF中のポリマー680の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、55nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.19である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図16Cは、水中のポリマー680のPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。Pdotの発光は、55nmのFWHMを示し、蛍光量子収率は0.19である。スペクトルによって示される通り、このポリマーは、THFなどの良溶媒中で広帯域発光を示す。しかし、Pdotは狭帯域発光を示す。
図17は、それぞれ狭帯域発光性ポリマー510のPdot、ポリマー590のPdotおよびポリマー680のPdotの粒径分布を示す図である。データは、動的光散乱によって測定した。
図18A〜Cは、それぞれポリマー590のPdotおよびポリマー680のPdotで標識されたMCF−7細胞のフローサイトメトリーの結果を示す図である。図18Aは、側方散乱SSC)対前方散乱FSC)を示す図である。図18Bは、ポリマー590のPdotで標識されたMCF−7細胞の蛍光強度分布を示す図である。青色の曲線は負の対照であり、橙色の曲線は正の標識化である。図18Cは、ポリマー680のPdotで標識されたMCF−7細胞の蛍光強度分布を示す図である。緑色の曲線は負の対照であり、赤色の曲線は正の標識化である。
図19Aは、ポリマー590のPdot−ストレプトアビジンで標識されたMCF−7乳癌細胞蛍光画像である。同じ条件下であるが、ビオチン化一次抗体非存在下で実施した負の標識化は、蛍光信号を示さない。核染色Hoechst 34580からの青色蛍光画像、Pdotからの橙色蛍光画像、Nomarski(DIC)画像、組み合わせた蛍光画像である。
図19Bは、ポリマー680のPdot−ストレプトアビジンで標識されたMCF−7乳癌細胞の蛍光画像を示す。同じ条件下であるが、ビオチン化一次抗体の非存在下で実施した負の標識化は、蛍光信号を示さない。核染色Hoechst 34580からの青色蛍光画像、Pdotからの赤色蛍光画像、Nomarski(DIC)画像、組み合わせた蛍光画像である。
図20は、一般的モノマーであるフルオレンおよび狭帯域モノマー(図12のBODIPYモノマー2a)を異なるモル比で含む、一連のコポリマーの多段階合成を示す図である。
図21は、図12のBODIPYモノマー1aおよび狭帯域発光性ポリマーであるポリマー510の多段階合成を示す図である。
図22は、図12のBODIPYモノマー2aおよび狭帯域発光性ポリマーであるポリマー590の多段階合成を示す図である。
図23は、図12のBODIPYモノマー3aおよび狭帯域発光性ポリマーであるポリマー680の多段階合成を示す図である。
図24Aは、スクアライン誘導体を狭帯域モノマーとして使用し、フルオレンを一般的モノマーとして使用する、スクアライン誘導体1および狭帯域発光性ポリマーPFS(ポリマー690)の多段階合成を示す図である。
図24Bは、スクアラインを狭帯域モノマーとして使用し、フルオレンを一般的モノマーとして使用する、スクアライン誘導体5および狭帯域発光性ポリマーPFS5.5の多段階合成を示す図である。
図24Cは、特異的な細胞標的化のための、スクアラインに基づく狭帯域発光性ポリマードットおよびPdot−バイオコンジュゲートの概略図である。
図25Aは、狭帯域発光性フルオレン−4%スクアラインコポリマーおよびフルオレン−19%スクアラインコポリマーの光物理的データを示す図である。
図25Bは、フルオレン−4%スクアラインコポリマーおよびフルオレン−19%スクアラインコポリマーの吸収スペクトルデータを示す図である。
図25Cは、405nmで励起されたフルオレン−4%スクアラインコポリマーおよびフルオレン−19%スクアラインコポリマーの発光スペクトルを示す図である。フルオレン−4%スクアラインコポリマーのPdotは、690nmで37nmの発光FWHMを示し、蛍光量子収率は0.23である。
図25Dは、675nmで励起されたフルオレン−4%スクアラインコポリマーおよびフルオレン−19%スクアラインコポリマーの発光スペクトルを示す図である。
図25Eは、様々なスクアライン比での、狭帯域発光性PFSのPdotおよびPFS5.5のPdotの光物理的データおよび粒径を示す図である。
図25Fは、様々なスクアライン比での、狭帯域発光性PFSのPdotおよびPFS5.5のPdotの蛍光発光スペクトルを示す図である。PFS−1.5%スクアラインコポリマーのPdotは、690nmで37nmの発光FWHMを示し、蛍光量子収率は0.30である。
図25Gは、スクアラインのモル比が1.5%であるPFSおよびPFS5.5のPdotの吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを示す図である。左上パネルaは、スクアラインのモル比が1.5%であるPFSのPdotの吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを示す図である。右上パネルbは、THF中1.5%モル比のスクアライン色素のPFSのPdotおよび水中で形成されたPdotの蛍光スペクトルを示す図である。左下パネルcは、水中のPFSおよびPFS5.5のPdot(スクアラインのモル比は1.5%)の吸収スペクトルを示す図である。右下パネルdは、水中のPFSおよびPFS5.5のPdot(スクアラインのモル比は1.5%)の蛍光スペクトルを示す図である。
図25Hは、PFSのPdot(平均的な大きさ19nm)およびPFS5.5のPdot(平均的な大きさ19nm)の粒径分布を示す図である。下パネルは、PFSのPdot(c)およびPFS5.5のPdot(d)のTEM画像である。
図25Iは、(a)Qdot705、(b)1.5%PFSのPdot、(c)1.5%PFS5.5のPdotの3種類の試料に関して、405nmで励起した場合の単一粒子輝度画像である。上パネルの画像は、同一の励起および検出条件下で得た。すべてのスケールバーは、5μmを表す。下パネルは、輝度分布ヒストグラムを示す。
図25Jは、Qdot705−ストレプトアビジン、PFSのPdot−ストレプトアビジン、およびPFS5.5のPdot−ストレプトアビジンで標識されたMCF−7乳癌細胞のフローサイトメトリー強度分布を示す図である。図25Kは、PFSのPdot−ストレプトアビジンおよびPFS5.5のPdot−ストレプトアビジンのプローブで標識されたMCF−7細胞の共焦点蛍光画像である。
図25Kは、PFSのPdot−ストレプトアビジンおよびPFS5.5のPdot−ストレプトアビジンのプローブで標識されたMCF−7細胞の共焦点蛍光画像である。
図26Aは、Pdot−QdotハイブリッドNPを調製するためのスキームを示す図である。アミノ末端基を有するPFBTをQDの表面に共有結合させるために、まずチオールに変換した。次に、Pdot−Qdot混合物を、非常に強い超音波処理の下、水中でのナノ粒子沈殿後、THF中でPS−PEG−COOHと十分に混合して、QDが包埋されたPdotを作製した。図26Bは、Pdot−Qdotナノ複合材料のTEM画像を示す。左上端の挿入図は、単一Pdot−Qdotナノ複合材料の拡大図を示す。青色および白色スケールバーは、それぞれ20nmおよび2nmを表す。図26Bは、Pdot−Qdotナノ粒子(NP)の水力学的直径のDLS測定値を示す図である。
図27Aは、水中でのPdot−Qdotナノ粒子(NP)のUV−可視スペクトルを示す図である。図27Bは、Pdot−Qdotナノ複合材料の発光スペクトルを示す図である(実線)。破線のスペクトルは、デカン中のQD655(赤色)、QD705(紫色)およびQD800(色)からの発光を示す。図27Cは、PFBT−DBTのPdotの単一粒子の蛍光画像(上画像)、および対応する強度分布のヒストグラム(下グラフ)を示す。図27Dは、PFBT−QD655のPdotの単一粒子の蛍光画像(上画像)、および対応する強度分布のヒストグラム(下グラフ)を示す。スケールバーは4μmである。
図28A〜28Cは、Pdot−QD705−ストレプトアビジンで標識されたHeLa細胞微小管の2色共焦点顕微鏡画像である。青色蛍光は、核対比染色Hoechst 34580(A)由来であり、赤色蛍光(B)は、Pdot−QD705−ストレプトアビジン由来であり、(C)は、パネル(A)と(B)のオーバーレイである。図28D〜28Fは、細胞を、ビオチン化一次抗体の非存在下でPdot−QD705−ストレプトアビジンでインキュベートした、対照試料の画像である。スケールバーは、20μmである。図28G〜28Hは、Pdot−Qdotで標識されたMCF−7細胞のフローサイトメトリーの結果を示す図である。紫色および桃色の線は、それぞれPdot−QD705−ストレプトアビジンおよびPdot−QD800−ストレプトアビジンで標識された細胞の蛍光強度分布を示す。黒色の線は、対照試料の結果を表す(ビオチン抗ヒトCD326 EpCAM一次抗体なし)。
図29Aは、従来の広帯域発光半導体ポリマーPFBT、および図12のBODIPYモノマー2aを狭帯域モノマーとして使用し、フルオレンを一般的モノマーとして使用することによって合成した狭帯域発光性フルオレン−BODIPYコポリマーの化学構造を示す図である。
図29Bは、水中でのフルオレン−BODIPYのPdotの発光スペクトルを示す図である。スペクトルによって示されている通り、これらの純粋なフルオレン−BODIPYのPdotは、広帯域発光を示す。
図29Cは、PFBTおよびフルオレン−BODIPYから調製された、ブレンドされたPdotの発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、54nmのFWHMを示し、これは純粋なPdotと比較してより狭い。
図29Dは、発色団ポリマードットを形成するための他のコポリマー、ならびにポリマーおよびコポリマーのブレンドを示す図である。
図29E〜29Hは、図29Dに示したコポリマー、またはポリマーおよびコポリマーのブレンドを使用して形成された異なる発色団ポリマードットの、対応する光学的特性および蛍光発光スペクトルを示す図である。図29Eは、ポリマー2b(単一ポリマー)(図29DのI)の発色団ポリマードットの蛍光スペクトルを示す図である。
図29E〜29Hは、図29Dに示したコポリマー、またはポリマーおよびコポリマーのブレンドを使用して形成された異なる発色団ポリマードットの、対応する光学的特性および蛍光発光スペクトルを示す図である。図29Fは、図29DのII(10%molのBODIPYポリマー:PFBT=1:10)から形成された、ブレンドされた発色団ポリマードットの蛍光スペクトルを示す図である。
図29E〜29Hは、図29Dに示したコポリマー、またはポリマーおよびコポリマーのブレンドを使用して形成された異なる発色団ポリマードットの、対応する光学的特性および蛍光発光スペクトルを示す図である。図29Gは、ポリマー3b(単一ポリマー)(図29DのIII)の発色団ポリマードットの蛍光スペクトルを示す図である。図29Hは、図29DのIV(10%molの深紅色BODIPYポリマー:PFTBT:PFBT=10:30:60)から形成された、ブレンドされた発色団ポリマードットの蛍光スペクトルを示す図である。
図29E〜29Hは、図29Dに示したコポリマー、またはポリマーおよびコポリマーのブレンドを使用して形成された異なる発色団ポリマードットの、対応する光学的特性および蛍光発光スペクトルを示す図である。図29Hは、図29DのIV(10%molの深紅色BODIPYポリマー:PFTBT:PFBT=10:30:60)から形成された、ブレンドされた発色団ポリマードットの蛍光スペクトルを示す図である。
図30Aは、PFPPyBPhを合成するための合成手順を示す例示的なスキームを提供する。
図30Bは、THF中のPFPPyBPhのUV−Visおよび蛍光スペクトルを示す図である。
図30Cは、PFPPyBPh発色団ポリマードットのUV−Visおよび蛍光スペクトルを示す図である。
図31Aは、2つ以上の広帯域ポリマーと化学的に架橋された狭帯域発光性ポリマーの模式的構造を示す図である。
図31Bは、広帯域半導体ポリマーと化学的に架橋された狭帯域発光性ポリマー、および特異的な細胞標的化のためのPdot−バイオコンジュゲートの形成の一例を示す図である。ベンゾチアジアゾール(BT)および4,7−ジチオフェニル−2,1,3−ベンゾチアジアゾール(TBT)を含有する2種類の広帯域蛍光性ポリマーは、エネルギー供与体であり、BODIPYを含有する狭帯域発光性ポリマーは、エネルギー受容体である。アミン基を有する3種類の蛍光性ポリマーは、ポリスチレン−co−無水マレイン酸)(PSMA)などの両親媒性ポリマーと反応することができる。架橋反応およびPdotの形成の後、Pdot内の多段階エネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされる。
図32は、図12のBODIPYモノマー4a、ならびに一般的モノマーであるフルオレンおよびBODIPYモノマー4aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な多段階合成を示す図である(PF5%540BODIPY4NH2)。
図33は、アミン基を有するPF10BTポリマーの、鈴木カップリング重合による例示的な合成を示す図である(PF10BT4NH2)。
図34は、一般的モノマーであるフルオレンおよび図12のBODIPYモノマー2aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な合成を示す図である(PF5%540BODIPY4NH2)。
図35は、アミン基を有するPFTBTコポリマーの、鈴木カップリング重合による例示的な合成を示す図である(PF5TBT4NH2)。
図36は、一般的モノマーであるフルオレンおよび図12のBODIPYモノマー3aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な合成を示す図である(PF5%680BODIPY4NH2)。
図37は、図12のBODIPYモノマー5a、ならびに一般的モノマーであるフルオレンおよびBODIPYモノマー5aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な多段階合成を示す図である(PF5%570BODIPY4NH2)。
図38は、図12のBODIPYモノマー8a、ならびに一般的モノマーであるフルオレンおよびBODIPYモノマー8aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な多段階合成を示す図である(PF5%670BODIPY4NH2)。
図39は、図12のBODIPYモノマー6a、ならびに一般的モノマーであるフルオレンおよびBODIPYモノマー6aを含み、アミン基を有するコポリマーの、山本重合による例示的な多段階合成を示す図である(PF5%600BODIPY4NH2)。
図40は、2,1,3−ベンゾセレナジアゾールおよび一般的モノマーであるフルオレンを含み、アミン基を有するコポリマーの、鈴木重合による例示的な合成を示す図である(PF4BSeD3NH2)。
図41Aは、PF10BT4NH2および540BODIPYフッ素コポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされた例示的なPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、540BODIPYコポリマー対PF10BT4NH2のブレンド比が30:70より大きくかつ70:30より小さい場合、405nmレーザーによる励起によって、フルオレンの発光なしに39nmのFWHMを示す。
図41Bは、PF46BT4NH2および570BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされたPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、570BODIPYコポリマー対PF46BT4NH2のブレンド比が30:70である場合、38nmのFWHMを示す。
図41Cは、PF46BT4NH2および590BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされたPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、590BODIPYコポリマー対PF10BT4NH2のブレンド比が35:65を超える場合、55nmのFWHMを示す。
図41Dは、PF47BSeD3NH2および600BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされたPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、600BODIPYコポリマー対PF47BSeD3NH2のブレンド比が30:70を超える場合、38nmのFWHMを示す。
図41Eは、PF46BT4NH2、PF5TBT4NH2および655BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされたPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、600BODIPYコポリマーとPF5TBT4NH2対PF46BT4NH2のブレンド比が20:10:70である場合、38nmのFWHMを示す。
図41Fは、PF46BT4NH2、PF5TBT4NH2および680BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および両親媒性ポリマーPS−PEG−COOHから調製した、ブレンドされたPdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。ブレンドされたPdotの発光は、680BODIPYコポリマー対PF5TBT4NH2対PF46BT4NH2のブレンド比が35:20:45である場合、44nmのFWHMを示す。
図42Aは、それぞれ、PF10BT4NH2および540BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、例示的な架橋された540Pdot;PF46BT4NH2および590BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、架橋された590Pdot;PF46BT4NH2、PF5TBT4NH2および680BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、架橋された680Pdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。架橋された540、590および680Pdotの発光は、それぞれ39nm、55nmおよび44nmのFWHMを示す。
図42Bは、PF46BT4NH2および570BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、架橋された570Pdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。架橋されたPdotの発光は、570BODIPYコポリマー対PF46BT4NH2の反応物比が35:65である場合、37nmのFWHMを示す。
図42Cは、PF47BSeD3NH2および600BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、架橋された600Pdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。架橋されたPdotの発光は、600BODIPYコポリマーとPF47BSeD3NH2の反応物比が40:60である場合、38nmのFWHMを示す。
図42Dは、PF46BT4NH2、PF5TBT4NH2および655BODIPYフルオレンコポリマー(これはアミン基を有する)、および反応性両親媒性ポリマーPSMAから調製した、架橋された655Pdotの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図である。架橋されたPdotの発光は、655BODIPYコポリマー対PF5TBT4NH2とPF46BT4NH2の反応物比が20:10:70である場合、36nmのFWHMを示す。
図43は、狭帯域BODIPYモノマー、一般的なフルオレン−ビニル−ベンゾチアジアゾールモノマーFVBT、およびコポリマーPFVBT−BODIPYの合成を示す図である。ポリマーの吸収ピークは、生物学的用途で一般に使用される488nmのレーザーに一致するように、492nmに調整される。
図44Aは、PS−PEG−COOHで官能化されたPFVBT−BODIPYのPdotおよびPSMAポリマーで官能化されたPFVBT−BODIPYのPdotのUV−Vis吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを示す図である。
図44Bは、PFBTのPdotとPFVBTのPdotの吸収プロファイルの比較を示す図である。
図44Cは、PSPEGポリマーで官能化されたPFVBT−BODIPY2のPdotおよびPSMAポリマーで官能化されたPFVBT−BODIPY2のPdotの光学的性能を示す図である。

0028

図45Aは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図45Aは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図45Bは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図45Bは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図45Cは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図45Cは、BODIPYに基づく狭帯域発光性ポリマーの非限定的な例の一覧を示す図である。それらの吸収ピークは、可視領域から近赤外領域まで調整することができる。
図46は、3種類の一般的な広帯域ポリマーP1、P2、P3、および1種類の狭帯域発光性ポリマーP4の化学構造を示す図である。4種類のポリマーから作製された、ブレンドされたポリマードットは、近赤外領域の狭帯域発光を呈する。
図47Aは、図46に示した4種類のポリマーの合成手順を示す図である。
図47Bは、図46に示した4種類のポリマーの合成手順を示す図である。
図47Cは、図46に示した4種類のポリマーの合成手順を示す図である。
図47Dは、図46に示した4種類のポリマーの合成手順を示す図である。
図48上パネルは、P1、P2、P3、P4ポリマーから作製された4種類の成分のPdot(4−NIRのPdot)のDLSによって測定した、TEM画像および粒径分布のヒストグラムを示す。下パネルは、P2、P3およびP4ポリマーから作製された3種類の成分のPdot(3−NIRのPdot)のDLSによって測定した、TEM画像および粒径分布のヒストグラムを示す。
図49は、4−NIRのPdotの吸収スペクトル(実線)、3−NIRのPdotの吸収スペクトル(破線)、ならびに4−NIRのPdotの蛍光スペクトル(点線、λ励起=380nm)および3−NIRのPdotの蛍光スペクトル(破線−点線、λ励起=450nm)を示す図である。
図50AおよびBは、同一の励起および検出条件下で得られたQdot705(a)および3−NIRのPdot(b)の単一粒子の蛍光画像を示す。図50C〜Dは、Qdot705(平均=CCDカウント数1200)および3−NIRのPdot(平均=CCDカウント数3900)に関する単一粒子の蛍光の強度分布のヒストグラムを示す。
図51AおよびBは、4−NIRのPdot−ストレプトアビジン(a、負の標識化、点線;正の標識化、実線)および3−NIRのPdot−ストレプトアビジン(streptiavidin)(b、負の標識化、点線;正の標識化、実線)で標識されたMCF−7細胞の強度分布のフローサイトメトリー測定値を示す図である。すべての負および正の標識化を、同一の実験条件下で完了し、測定したが、負の標識化においては、ビオチン化一次抗体は存在しなかった。
図52AおよびBは、3−NIR−SAプローブで標識されたMCF−7細胞の蛍光画像を示す。(a)正の標識化では、3−NIR−Pdot−SAプローブを使用した。(b)負の標識化は、MCF−7細胞の表面上にビオチン化抗体が存在しなかったこと以外は(a)と同じ条件下で実施した。左から右:核染色Hoechst 34580からの青色蛍光;3−NIR−SAプローブからの赤色蛍光画像;Nomarski(DIC)画像;および組み合わせた蛍光画像。スケールバー:20μm。
図53は、一般的な発光性ポリマーPVK、ユーロピウム錯体(Eu15FおよびEuDNM)、一般的な非発光性ポリマーPS、および官能性ポリマーPS−PEG−COOHの化学構造を示す図である。
図54は、一般的な発光性PVKポリマーおよびEu錯体を使用してPdotを形成する非限定的な例の概略図である。
図55は、Eu15F/ポリマーのPdotの分光学およびTEMによる特徴付けを示す図である。(a)Eu15F/PSナノ粒子、Eu15F/PVKのPdot、および純粋なPVKのPdotの吸収スペクトル、ならびにPVKのPdotの発光スペクトルを示す図である。(b)Eu15F/PVKのPdotのTEM画像である。(c)Eu15F/PSのPdotおよびEu15F/PVKのPdotの量子収率対Eu15Fの比率を示す図である。
図56は、様々なEu15Fの比率での、Eu15F/PVKのPdotの発光スペクトルを示す図である。
図57は、様々なEu15Fの比率での、Eu15F/PSナノ粒子とEu15F/PVKのPdotの間の発光強度比較を示す。
図58A〜Cは、EuDNM/ポリマーのPdotの分光学およびTEMによる特徴付けを示す図である。(a)EuDNM/PSナノ粒子、EuDNM/PVKのPdot、および純粋なPVKのPdotの吸収スペクトル、ならびにPVKのPdotの発光スペクトルを示す図である。(b)EuDNM/PVKのPdotのTEM画像である。(c)EuDNM/PSのPdotおよびEu15F/PVKのPdotの量子収率対EuDNMの比率を示す図である。
図59は、様々なEuDNMの比率での、EuDNM/PSナノ粒子とEuDNM/PVKのPdotの間の発光強度比較を示す。
図60は、2つのタイプのEu/PVKのPdotのバイオコンジュゲーションスキームおよびフローサイトメトリーの結果を示す図である。
図61は、Eu15F/PVKのPdot(左パネル)および市販のR300赤色蛍光発光ナノ粒子右パネル)の時間分解された(time−gated)蛍光画像および時間分解されていない蛍光画像である。
図62は、蛍光寿命差異に基づいて、Eu15F/PVKのPdotと市販の300赤色蛍光発光ナノ粒子との区別を示す図である。Aは、Eu15F/PVKのPdotおよび市販のR300赤色蛍光発光ナノ粒子の発光スペクトルを示す。カバースリップ上に沈着させたEu15F/PVKのPdotと市販のR300赤色蛍光発光ナノ粒子の混合物の、時間分解されていない通常の蛍光画像(左下;B)および時間分解された蛍光画像(C)である。
図63は、MCF−7細胞に取り込まれたEu15F/PVKのPdotの時間分解された蛍光画像を示す。

0029

発明の詳細な説明
本発明の実施形態は、限定されるものではないが、フローサイトメトリー、蛍光活性
分取免疫蛍光免疫組織化学検査、蛍光多重化単一分子画像化、単一粒子追跡、タ
ンパク質の折り畳み、タンパク質回転動力学、DNAおよび遺伝子解析タンパク質分析
、代謝産物分析脂質分析、FRETに基づくセンサー、高速大量処理スクリーニング
細胞検出、細菌検出、ウイルス検出バイオマーカー検出、細胞画像化、インビボ画像
、生体直交型標識化、クリック反応、蛍光に基づく生物学的アッセイ、例えば免疫アッセ
イおよび酵素に基づくアッセイ、ならびに生物学的アッセイおよび測定における多様な蛍
光技術を含む多様な用途のための、狭帯域発光性発色団ポリマードットおよびそれらの生
体分子コンジュゲートと呼ばれる、新規分類の蛍光プローブに関する。

0030

いかなる特定の理論または概念にも拘するものではないが、本発明は、半導体ポリマ
ーに基づく蛍光性Pdotが、典型的に70nm超のFWHMを有する広帯域発光スペ
トルを有するという事実に、少なくともある程度基づいている。このような広帯域発光は
、生物学における蛍光技術にとって大きな欠点であり得る。現在のPdotを用いる場合
の難題を克服するために、本発明は、狭帯域発光を有する次世代のPdotを得るための
組成物および方法を提供する。さらに本発明は、狭帯域発光を維持しながら、ポリマード
ットとのバイオコンジュゲーションを可能にする組成物および方法を提供する。

0031

いくつかの態様では、狭帯域発光性ポリマーおよびポリマードットの特性は、ポリマー
構造に依存し得る。したがって、ポリマー骨格(主鎖)、側鎖、末端単位および置換され
ている基は、特定の特性を得るために変えることができる。いくつかの実施形態では、狭
帯域ポリマーおよびポリマードットの光学特性は、ポリマー骨格(主鎖)の構造を変える
ことによって調整できる。例えば、吸収および蛍光発光は、ポリマー骨格のコンジュゲー
ションの長さを増やすことによって赤色にシフトさせることができるか、または吸収およ
び蛍光発光は、ポリマー骨格のコンジュゲーションの長さを減らすことによって青色にシ
フトさせることができる。別の例として、BTモノマーを包含することによって、ポリマ
ー骨格にBTを有していないポリマーと比較して、得られたポリマードットの光安定性を
増大させることができる。

0032

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーおよびポリマードットの光学特性は、
側鎖、末端単位および置換基を変えることによって改変することができる。例えば、蛍光
発光波長は、発色団単位を側鎖および/または末端に結合させることによって調整できる
発光帯域幅、蛍光量子収率、蛍光寿命、光安定性および他の特性は、ポリマー骨格に加
えて、ポリマー側鎖および/または末端単位を変えることによっても改変できる。例えば
、ある種のポリマードットでは、嵩高い側鎖基を結合させて、ポリマードットにおける鎖
相互作用を最小限に抑えることによって、蛍光量子収率を増大することができる。別の
例では、退色防止剤、例えばブチル化ヒドロキシトルエンの誘導体、トロクス、カロテ
ノイド、アスコルベート還元型グルタチオン没食子酸プロピルプロピオン酸ステア
リルエステル、ヒドロキシキノンp−フェニレンジアミントリフェニルアミン、ベー
タメルカプトエタノールトランススチルベンイミダゾール、Mowiolもしくは
これらの組合せ、または当技術分野で公知の退色防止剤の任意の他の組合せを、側鎖、末
端単位、骨格および/または置換基を介してポリマーに結合させ、存在させることによっ
て、量子収率、光安定性、またはその両方を増大させることができる。これらの退色防止
剤は、一般に、酸素を低減する抗酸化剤として作用し、かつ/または反応性酸素種捕捉
剤として作用し、かつ/またはポリマードット内の光生成正孔ポーラロンを抑制するよう
に作用する。好ましい一実施形態では、退色防止剤は、ポリマードットのパッキングおよ
び/またはコロイド定性に対して有害な影響を及ぼさないように、事実上、疎水性であ
る。いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーおよびポリマードットの吸収、発光
ピーク、発光帯域幅、蛍光量子収率、蛍光寿命、光安定性および他の特性は、ポリマー上
の置換基によって改変することもできる。例えば、置換基の電子供与能または電子吸引
度合いを使用して、光学特性を調整することができる。例えば、二光子吸収断面を、供
与体−π供与体、または供与体−受容体−供与体単位などのモジュラー構造によって増大
させることができる。

0033

いくつかの実施形態では、ポリマードットのコロイド特性は、ポリマー骨格(主鎖)、
側鎖、末端単位および置換(substitutent)基を変えることによって改善す
ることができる。いくつかの実施形態では、ポリマードットは、側鎖、末端単位および/
または置換基内に疎水性官能基を含むことができる。他の実施形態では、ポリマードット
は、側鎖、末端単位および/または置換基内に親水性官能基を含むこともできる。疎水性
親水性側鎖の長さ、大きさおよび性質は、鎖間相互作用を改変し、ポリマーのパッキン
グを制御し、ポリマードットのコロイド安定性および大きさに影響を及ぼすことができる
。疎水性/親水性側鎖の長さ、大きさおよび性質は、狭帯域発光性ポリマーおよびポリマ
ードットの吸収、発光ピーク、発光帯域幅、蛍光量子収率、蛍光寿命、光安定性および他
の特性に影響を及ぼすこともできる。例えば、親水性の高い官能基が多いことにより、ポ
リマードットの輝度が低減し、そして/または発光スペクトルが拡大し、そして/または
ポリマードットのコロイド安定性および非特異的結合特性が有害な影響を受ける場合があ
る。

0034

定義
本明細書で使用される場合、用語「発色団ポリマーナノ粒子」または「発色団ポリマー
ドット」は、安定なサブミクロンの大きさの粒子に既に形成された1つまたは複数のポリ
マー(例えば、発色団ポリマー)を含む構造を指す。本発明の発色団ポリマーナノ粒子ま
たは発色団ポリマードットは、例えば単一ポリマーを含むことができるか、または例えば
化学的に架橋され、かつ/もしくは物理的にブレンドされていてよい複数のポリマーを含
むことができる。「ポリマードット」および「Pdot」は、「発色団ナノ粒子」または
「発色団ポリマードット」を表すのに交換可能に使用することができる。本明細書で提供
される発色団ポリマードットは、限定されるものではないが、沈殿に頼る方法、エマル
ョン(例えばミニまたはマイクロエマルション)の形成に頼る方法、および縮合に頼る方
法を含む、当技術分野で公知の任意の方法によって形成することができる。本明細書に記
載のPdotは、高分子電解質凝集体から形成されたナノ粒子とは、異なり、別個のも
のである。

0035

本明細書で使用される場合、「ポリマー」は、典型的に共有結合による化学結合によっ
てつながった少なくとも2つの反復構造単位から構成された分子である。反復構造単位は
、1つのタイプのモノマーであってよく、そうして得られたポリマーは、ホモポリマーで
ある。いくつかの実施形態では、ポリマーは、2つの異なるタイプのモノマー、または3
つの異なるタイプのモノマー、またはそれより多くのタイプのモノマーを含むことができ
る。当業者は、異なるタイプのモノマーが、多様な方式でポリマー鎖に沿って分布し得る
ことを理解する。例えば、3つの異なるタイプのモノマーは、ポリマーに沿って無作為
分布し得る。同様に、ポリマーに沿ったモノマーの分布は、異なる方式で表され得ること
を理解する。ポリマーの長さに沿った反復構造単位(例えば、モノマー)の数は、「n」
によって表すことができる。いくつかの実施形態では、nの範囲は、例えば、少なくとも
2から、少なくとも100から、少なくとも500から、少なくとも1000から、少な
くとも5000から、もしくは少なくとも10,000から、もしくは少なくとも100
,000からであってもよく、またはそれより大きくてもよい。特定の実施形態では、n
の範囲は、2〜10000、20〜10000、20〜500、50〜300、100〜
1000、または500〜10,000であってよい。

0036

ポリマーは、一般に、場合によってペンダント側鎖基を含有する骨格を含む、拡張され
分子構造を有する。本明細書で提供されるポリマーには、線状ポリマーおよび分枝ポリ
マー、例えば星形ポリマー櫛型ポリマーブラシ型ポリマー、はしご型ポリマー、なら
びにデンドリマーなどが含まれるが、これらに限定されない。本明細書でさらに記載する
通り、ポリマーには、一般に、当技術分野で周知の半導体ポリマーが含まれ得る。

0037

本明細書で使用される場合、用語「発色団ポリマー」は、ポリマーの少なくとも一部が
発色団単位を含むポリマーである。用語「発色団」は、当技術分野で通常用いられている
意味を有する。発色団は、UV領域から近赤外領域の特定波長の光を吸収し、発光性であ
ってもなくてもよい。発色団ポリマーは、例えば「共役ポリマー」であってよい。用語「
共役ポリマー」は、当技術分野で認識されている。電子、正孔または電子エネルギーは、
共役構造に沿って伝導され得る。いくつかの実施形態では、ポリマー骨格の大部分が共役
していてもよい。いくつかの実施形態では、ポリマー骨格全体が共役していてもよい。い
くつかの実施形態では、ポリマーは、それらの側鎖または末端に共役構造を含むことがで
きる。いくつかの実施形態では、共役ポリマーは、伝導特性を有することができ、例えば
ポリマーは、電気を伝導することができる。いくつかの実施形態では、共役ポリマーは、
半導体特性を有することができ、例えばポリマーは、直接バンドギャップを示すことがで
き、バンド端での効率的な吸収または発光をもたらすことができる。

0038

本発明の「発色団単位」には、非局在化π電子を有する構造の単位、小有機色素分子の
単位、および/または金属錯体の単位が含まれるが、これらに限定されない。発色団ポリ
マーの例には、非局在化π電子を有する構造の単位を含むポリマー、例えば半導体ポリマ
ー、小有機色素分子の単位を含むポリマー、金属錯体の単位を含むポリマー、およびそれ
らの任意の組合せの単位を含むポリマーが含まれ得る。発色団単位は、ポリマー骨格に組
み込むことができる。発色団単位は、ポリマーの側鎖または末端単位に共有結合していて
もよい。

0039

ポリマードットの「発光スペクトル」は、ポリマードットがより高いエネルギー状態
励起され、次により低いエネルギー状態に戻るときに、ポリマードットにより放射される
電磁放射線波長(または周波数)のスペクトルと定義される。発光スペクトル幅は、そ
の半値全幅(FWHM)によって特徴付けることができる。発光スペクトルのFWHMは
発光強度がその最大値の半分に達する発光曲線上の点の間の距離と定義される。ポリマ
ードットの発光特性は、蛍光量子収率および蛍光寿命によって特徴付けることもできる。
蛍光量子収率によって、蛍光過程の効率が得られる。蛍光量子収率は、放出された光子
数と、Pdotによって吸収された光子の数の比と定義される。蛍光寿命は、ポリマード
ットが光子を放出する前の励起状態で留まっている平均時間と定義される。先に定義した
すべてのパラメータ、例えば発光スペクトル、FWHM、蛍光量子収率および蛍光寿命は
実験によって測定することができる。本発明では、これらのパラメータは、特に、狭帯
域発光性Pdotを特徴付けるために使用することができる。

0040

本明細書で使用される場合、用語「アルキル」は、表示されている数の炭素原子を有す
る、直鎖または分枝鎖飽和脂肪族基を指す。例えば、C1〜C6アルキルには、メチル
エチルプロピルイソプロピルブチルイソブチル、sec−ブチル、tert−
ブチル、ペンチル、イソペンチルヘキシル等が含まれるが、これらに限定されない。他
アルキル基には、ヘプチルオクチル、ノニルデシル等が含まれるが、これらに限定
されない。アルキルは、1〜2個、1〜3個、1〜4個、1〜5個、1〜6個、1〜7個
、1〜8個、1〜9個、1〜10個、2〜3個、2〜4個、2〜5個、2〜6個、3〜4
個、3〜5個、3〜6個、4〜5個、4〜6個および5〜6個などの任意の数の炭素を含
むことができる。アルキル基は、典型的に一価であるが、アルキル基が2つの部分を一つ
に連結する場合などでは二価になる場合もある。本明細書で使用される場合、用語「ヘテ
ロアルキル」は、炭素原子の少なくとも1つがN、OまたはSなどのヘテロ原子で置き換
えられている、炭素原子の直鎖または分枝鎖の飽和脂肪族基を指す。B、Al、Siおよ
びPを含むがこれらに限定されない追加のヘテロ原子も、有用であり得る。

0041

有機基または化合物に関連して、先および以下に言及されている用語「低級」は、7個
まで(7個を含む)の炭素原子、好ましくは4個まで(4個を含む)の炭素原子、(非分
枝鎖としては)1個または2個の炭素原子を有する、分枝鎖であっても非分枝鎖であって
よい化合物または基をそれぞれ定義するものである。

0042

本明細書で使用される場合、用語「アルキレン」は、少なくとも2つの他の基を連結す
る、先に定義のアルキル基、すなわち二価の炭化水素基を指す。アルキレンに連結されて
いる2つの部分は、アルキレンの同じ原子または異なる原子に連結されていてよい。例え
ば、直鎖アルキレンは、−(CH2)nの二価の基であってよく、ここでnは、1、2、
3、4、5または6である。アルキレン基には、メチレンエチレンプロピレンイソ
プロピレン、ブチレンイソブチレン、sec−ブチレン、ペンチレンおよびへキシレン
が含まれるが、これらに限定されない。

0043

本明細書に記載の基は、置換されていても非置換であってもよい。アルキルおよびヘテ
ロアルキル基(しばしばアルキレン、アルケニルヘテロアルキレンヘテロアルケニル
アルキニルシクロアルキルヘテロシクロアルキルシクロアルケニルおよびヘテロ
シクロアルケニルと呼ばれる基を含む)のための置換基は、アルキル、アリール、シアノ
(CN)、アミノ、スルフィド、アルデヒド、エステル、エーテル、酸、ヒドロキシルま
たはハロゲン化物などの多様な基であってよい。置換基は、クロロ、ブロモヨード、ヒ
ロキシルまたはアミノなどの反応基であってよいが、これらに限定されない。適切な置
換基は、−OR’、=O、=NR’、=N−OR’、−NR’R’’、−SR’、−ハロ
ゲン、−SiR’R’’R’’’、−OC(O)R’、−C(O)R’、−CO2R’、
−CONR’R’’、−OC(O)NR’R’’、−NR’’C(O)R’、−NR’−
C(O)NR’’R’’’、−NR’’C(O)2R’、−NH−C(NH2)=NH、
−NR’C(NH2)=NH、−NH−C(NH2)=NR’、−S(O)R’、−S(
O)2R’、−S(O)2NR’R’’、−CNおよび−NO2から、0個から(2m’
+1)個までの範囲の数で選択することができ、ここでm’は、このような基中炭素原
子の総数である。R’、R’’およびR’’’は、それぞれ独立に、水素、非置換(C1
〜C8)アルキルおよびヘテロアルキル非置換アリール、アルコキシもしくはチオアル
コキシ基、またはアリール−(C1〜C4)アルキル基を指す。R’およびR’’が同じ
窒素原子に結合している場合、それらは、窒素原子と組み合わさって、5員、6員または
員環を形成することができる。例えば、−NR’R’’は、1−ピロリジニルおよび4
モルホリニルを含むことが意図されている。置換基の先の議論から、用語「アルキル」
は、ハロアルキル(例えば、−CF3および−CH2CF3)、およびアシル(例えば、
−C(O)CH3、−C(O)CF3、および−C(O)CH2OCH3等)などの基を
含むことが意図されていることを当業者は理解する。

0044

本明細書で使用される場合、用語「アルコキシ」は、酸素原子を有するアルキル基を指
し、この酸素原子は、アルコキシ基結合点につないでいるか、またはアルコキシ基の2
つの炭素に連結されている。アルコキシ基には、例えば、メトキシエトキシプロポ
シ、イソ−プロポキシブトキシ、2−ブトキシ、イソ−ブトキシ、sec−ブトキシ、
tert−ブトキシ、ペントキシヘキソオキシ等が含まれる。アルコキシ基は、本明細
書に記載の多様な置換基でさらに置換されていてよい。例えば、アルコキシ基をハロゲン
で置換すると、「ハロ−アルコキシ」基を形成することができる。

0045

本明細書で使用される場合、用語「アルケニル」は、少なくとも1つの二重結合を有す
る、2〜6個の炭素原子の直鎖または分枝鎖炭化水素を指す。アルケニル基の例には、ビ
ニルプロペニルイソプロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、イソブテニルブタ
ジエニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、イソペンテニル、1,3−ペンタジエニル
、1,4−ペンタジエニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、1,3
ヘキサジエニル、1,4−ヘキサジエニル、1,5−ヘキサジエニル、2,4−ヘキサ
ジエニル、または1,3,5−ヘキサトリエニルが含まれるが、これらに限定されない。

0046

本明細書で使用される場合、用語「アルケニレン」は、少なくとも2つの他の基を連結
する、先に定義のアルケニル基、すなわち二価の炭化水素基を指す。アルケニレンに連結
されている2つの部分は、アルケニレンの同じ原子または異なる原子に連結されていてよ
い。アルケニレン基には、エテニレン、プロペニレン、イソプロペニレン、ブテニレン
イソブテニレン、sec−ブテニレン、ペンテニレンおよびヘキセニレンが含まれるが、
これらに限定されない。

0047

本明細書で使用される場合、用語「アルキニル」は、少なくとも1つの三重結合を有す
る、2〜6個の炭素原子の直鎖または分枝鎖炭化水素を指す。アルキニル基の例には、ア
セチレニル、プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、イソブチニル、sec−ブチ
ル、ブタジイニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、イソペンチニル、1,3−ペンタ
イニル、1,4−ペンタジイニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル
、1,3−ヘキサジイニル、1,4−ヘキサジイニル、1,5−ヘキサジイニル、2,4
−ヘキサジイニル、または1,3,5−ヘキサトリイニルが含まれるが、これらに限定さ
れない。

0048

本明細書で使用される場合、用語「アルキニレン」は、少なくとも2つの他の基を連結
する、先に定義のアルキニル基、すなわち二価の炭化水素基を指す。アルキニレンに連結
されている2つの部分は、アルキニレンの同じ原子または異なる原子に連結されていてよ
い。アルキニレン基には、エチニレンプロピニレン、イソプロピニレン、ブチニレン、
sec−ブチニレン、ペンチニレンおよびヘキシニレンが含まれるが、これらに限定され
ない。

0049

本明細書で使用される場合、用語「アルキルアミン」は、1つまたは複数のアミノ基を
有する、本明細書に定義のアルキル基を指す。アミノ基は、第一級であっても第二級であ
っても第三級であってもよい。アルキルアミンは、ヒドロキシ基でさらに置換されていて
よい。アルキルアミンには、エチルアミンプロピルアミンイソプロピルアミン、エチ
レンジアミンおよびエタノールアミンが含まれ得るが、これらに限定されない。アミノ基
は、アルキル基のオメガ位である化合物の残りとの結合点にアルキルアミンを連結するこ
とができるか、またはアルキル基の少なくとも2つの炭素原子を一つに連結することがで
きる。

0050

本明細書で使用される場合、用語「ハロゲン」または「ハロゲン化物」は、フッ素、塩
素、臭素およびヨウ素を指す。本明細書で使用される場合、用語「ハロアルキル」は、水
素原子のいくつかまたはすべてがハロゲン原子で置換されている先に定義のアルキルを指
す。ハロゲン(ハロ)は、好ましくはクロロまたはフルオロを表すが、ブロモであっても
ヨードであってもよい。本明細書で使用される場合、用語「ハロ−アルコキシ」は、少な
くとも1つのハロゲンを有するアルコキシ基を指す。ハロ−アルコキシは、水素原子のい
くつかまたはすべてがハロゲン原子で置換されているアルコキシと定義される。アルコキ
シ基は、1個、2個、3個またはそれを超える数のハロゲンで置換されていてよい。すべ
ての水素がハロゲンで、例えばフッ素で置き換えられている場合、その化合物は過置換さ
れており、例えば全フッ素置換されている。ハロ−アルコキシには、トリフルオロメト
シ、2,2,2,−トリフルオロエトキシペルフルオロエトキシ等が含まれるが、これ
らに限定されない。

0051

本明細書で使用される場合、用語「シクロアルキル」は、3個〜12個の環原子または
表示された数の原子を含有する、飽和または部分的に不飽和の単環式環、縮合二環式環
たは架橋された多環式環の集合体を指す。単環式環には、例えば、シクロプロピル、シク
ロブチル、シクロペンチルシクロヘキシルおよびシクロオクチルが含まれる。二環式環
および多環式環には、例えば、ノルボルナンデカヒドロナフタレンおよびアダマンタン
が含まれる。例えば、C3〜8シクロアルキルには、シクロプロピル、シクロブチル、シ
クロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチルおよびノルボルナンが含まれる。

0052

本明細書で使用される場合、用語「シクロアルキレン」は、少なくとも2つの他の基を
連結する、先に定義のシクロアルキル基、すなわち二価の炭化水素基を指す。シクロアル
キレンに連結されている2つの部分は、シクロアルキレンの同じ原子または異なる原子に
連結されていてよい。シクロアルキレン基には、シクロプロピレンシクロブチレン、シ
クロペンチレン、シクロヘキシレンおよびシクロオクチレンが含まれるが、これらに限定
されない。

0053

本明細書で使用される場合、用語「ヘテロシクロアルキル」は、3個の環員〜約20個
の環員、ならびにN、OおよびSなどの1個〜約5個のヘテロ原子を有する環系を指す。
B、Al、SiおよびPを含むがこれらに限定されない追加のヘテロ原子も、有用であり
得る。ヘテロ原子は、限定されるものではないが−S(O)−および−S(O)2−など
のように酸化されていてもよい。

0054

本明細書で使用される場合、用語「ヘテロシクロアルキレン」は、少なくとも2つの他
の基を連結する、先に定義のヘテロシクロアルキル基を指す。ヘテロシクロアルキレンに
連結されている2つの部分は、ヘテロシクロアルキレンの同じ原子または異なる原子に連
結されていてよい。

0055

本明細書で使用される場合、用語「アリール」は、6〜16個の環炭素原子を含有する
、単環式環、または縮合二環式環、三環式環もしくはそれを超えるもの、芳香環の集合体
を指す。例えば、アリールは、フェニル、ベンジルアズレニルまたはナフチルであって
よい。「アリーレン」は、アリール基から誘導された二価の基を意味する。アリール基は
、アルキル、アルコキシ、アリール、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、アミノ、アミノ−
アルキル、トリフルオロメチルアルキレンジオキシおよびオキシ−C2〜C3−アルキ
レン(これらの基のすべては、例えば本明細書で先に定義した通り、場合によってさらに
置換されている)、または1−もしくは2−ナフチル、または1−もしくは2−フェナン
トレニルから選択される1個、2個または3個の基によって一置換二置換または三置換
されていてよい。アルキレンジオキシは、フェニルの2つの隣接する炭素原子に結合して
いる二価の置換基(substitute)、例えばメチレンジオキシまたはエチレンジ
オキシである。またオキシ−C2〜C3−アルキレンは、フェニルの2つの隣接する炭素
原子に結合している二価の置換基、例えばオキシエチレンまたはオキシプロピレンである
。オキシ−C2〜C3−アルキレン−フェニルの例は、2,3−ジヒドロベンゾフラン
5−イルである。

0056

アリール基には、ナフチル、フェニル、またはアルコキシ、フェニル、ハロゲン、アル
キルもしくはトリフルオロメチルによって一置換もしくは二置換されているフェニルが含
まれ、フェニル、またはアルコキシ、ハロゲンもしくはトリフルオロメチルによって一置
換もしくは二置換されているフェニルが含まれ、特にフェニルが含まれ得るが、これらに
限定されない。

0057

本明細書で使用される場合、用語「アリーレン」は、少なくとも2つの他の基を連結す
る、先に定義のアリール基を指す。アリーレンに連結されている2つの部分は、アリーレ
ンの異なる原子に連結されている。アリーレン基には、フェニレンが含まれるが、これに
限定されない。

0058

本明細書で使用される場合、用語「アルコキシ−アリール」または「アリールオキシ
は、アリールに連結されている部分の1つが、酸素原子を介して連結されている、先に定
義のアリール基を指す。アルコキシ−アリール基には、フェノキシ(C6H5O−)が含
まれるが、これに限定されない。本発明はまた、アルコキシ−ヘテロアリールまたはヘテ
ロアリールオキシ基を含む。

0059

本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアリール」は、環原子の1〜4個がそれぞれ
ヘテロ原子N、OまたはSである、5〜16個の環原子を含有する単環式芳香環または縮
二環式芳香環または縮合三環式芳香環の集合体を指す。例えば、ヘテロアリールには、
ピリジルインドリルインダゾリルキノキサリニルキノリニルイソキノリニル
ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、フラニル、ピロリル、チアゾリルベンゾチアゾリル
オキサゾリルイソオキサゾリルトリアゾリル、テトラゾリルピラゾリル、イミダ
ゾリル、チエニル、または例えばアルキル、ニトロもしくはハロゲンによって置換されて
いる、特に一置換もしくは二置換されている任意の他の基が含まれる。本発明に適した基
には、アリーレンおよびアリーレン−オキシ基について先に記載したものと類似のヘテロ
アリーレンおよびヘテロアリーレン(heterarylene)−オキシ基も含まれ得
る。

0060

同様に、本明細書に記載のアリールおよびヘテロアリール基は、置換されていても非置
換であってもよい。アリールおよびヘテロアリール基のための置換基は変わり、例えばア
ルキル、アリール、CN、アミノ、スルフィド、アルデヒド、エステル、エーテル、酸、
ヒドロキシルまたはハロゲン化物である。置換基は、クロロ、ブロモ、ヨード、ヒドロキ
シルまたはアミノなどの反応基であってよいが、これらに限定されない。置換基は、−ハ
ロゲン、−OR’、−OC(O)R’、−NR’R’’、−SR’、−R’、−CN、−
NO2、−CO2R’、−CONR’R’’、−C(O)R’、−OC(O)NR’R’
’、−NR’’C(O)R’、−NR’’C(O)2R’、−NR’−C(O)NR’’
R’’’、−NH−C(NH2)=NH、−NR’C(NH2)=NH、−NH−C(N
H2)=NR’、−S(O)R’、−S(O)2R’、−S(O)2NR’R’’、−N
3、−CH(Ph)2から、0個から芳香環系上の開放原子価(open valenc
e)の総数までの範囲の数で選択することができ、ここでR’、R’’およびR’’’は
、水素、(C1〜C8)アルキルおよびヘテロアルキル、非置換アリールおよびヘテロア
リール、(非置換アリール)−(C1〜C4)アルキル、ならびに(非置換アリール)オ
キシ−(C1〜C4)アルキルから独立に選択される。

0061

本明細書で使用される場合、用語「アルキル−アリール」は、アルキル成分がアリール
成分を結合点に連結している、アルキル成分およびアリール成分を有する基を指す。この
アルキル成分は、アリール成分および結合点に連結するために少なくとも二価であること
を除き、先に定義の通りである。ある場合には、アルキル成分は存在しなくてもよい。ア
リール成分は、先に定義の通りである。アルキル−アリール基の例には、ベンジルが含ま
れるが、これに限定されない。本発明はまた、アルキル−ヘテロアリール基を含む。

0062

本明細書で使用される場合、用語「アルケニル−アリール」は、アルケニル成分がアリ
ール成分を結合点に連結している、アルケニル成分およびアリール成分の両方を有する基
を指す。このアルケニル成分は、アリール成分および結合点に連結するために少なくとも
二価であることを除き、先に定義の通りである。アリール成分は、先に定義の通りである
。アルケニル−アリールの例には、中でもエテニル−フェニルが含まれる。本発明はまた
、アルケニル−ヘテロアリール基を含む。

0063

本明細書で使用される場合、用語「アルキニル−アリール」は、アルキニル成分がアリ
ール成分を結合点に連結している、アルキニル成分およびアリール成分の両方を有する基
を指す。このアルキニル成分は、アリール成分および結合点に連結するために少なくとも
二価であることを除き、先に定義の通りである。アリール成分は、先に定義の通りである
。アルキニル−アリールの例には、中でもエチニル−フェニルが含まれる。本発明はまた
、アルキニル−ヘテロアリール基を含む。

0064

当業者には理解される通り、本明細書に定義の様々な化学用語は、本発明のポリマーお
よびモノマーの化学構造を説明するために使用することができる。例えば、多様なモノマ
ー誘導体(例えば、BODIPY誘導体)は、本明細書に記載の多様な化学的置換基およ
び基を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、様々なモノマーの誘導体は
、水素、重水素、アルキル、アラルキル、アリール、アルコキシ−アリール、N−ジアル
キル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、N−ジアルコキシフェニル−4−
フェニル、アミノ、スルフィド、アルデヒド、エステル、エーテル、酸および/またはヒ
ドロキシルで置換されていてよい。

0065

狭帯域発光性発色団ポリマードットの光学特性
本発明は、一実施形態では、狭帯域発光を有する発色団ポリマードットを提供する。ポ
リマードットの発光波長は、紫外領域から近赤外領域まで変わり得る。発色団ポリマード
ットは、少なくとも1つの発色団ポリマーを含む。本明細書で提供される通り、発色団ポ
リマーの化学組成および構造を調整して、小さい帯域幅(FWHM)のPdotの発光を
得ることができる。狭帯域発光性単位、金属錯体または無機材料などの他の種を、発色団
(chromophric)ポリマードット内にブレンドまたは化学的に架橋して、小さ
帯域幅(FWHM)のPdotの発光を得ることができる。いくつかの実施形態では、
FWHMは、約70nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約65nm
未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約60nm未満である。いくつかの
実施形態では、FWHMは、約55nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHM
は、約50nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約45nm未満であ
る。いくつかの実施形態では、FWHMは、約40nm未満である。いくつかの実施形態
では、FWHMは、約35nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約3
0nm未満である。いくつかの実施形態では、FWHMは、約25nm未満である。特定
の実施形態では、FWHMは、約24nm未満であるか、または23nm、22nm、2
1nm、20nm、19nm、18nm、17nm、16nm、15nm、14nm、1
3nm、12nm、11nm、10nm、もしくはそれ未満である。いくつかの実施形態
では、本明細書に記載のポリマードットのFWHMは、約5nm〜約70nm、約10n
m〜約60nm、約20nm〜約50nm、または約30nm〜約45nmの範囲をとり
得る。

0066

いくつかの実施形態では、ポリマードット内の発色団ポリマーの化学組成および構造は
、狭帯域発光性Pdotの吸収スペクトルに影響を及ぼすことができる。吸収ピークを、
紫外領域から近赤外領域にシフトすることができる。いくつかの実施形態では、狭帯域発
光性ポリマードットの吸収ピークは、特定のレーザー波長に調整することができる。いく
つかの実施形態では、例えば吸収ピークは、約266nmに調整することができる。いく
つかの実施形態では、吸収ピークは、約355nmに調整することができる。いくつかの
実施形態では、吸収ピークは、約405nmに調整することができる。いくつかの実施形
態では、吸収ピークは、約450nmに調整することができる。いくつかの実施形態では
、吸収ピークは、約488nmに調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収
ピークは、約532nmに調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収ピーク
は、約560nmに調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約
635nmに調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約655
nmに調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約700nmに
調整することができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約750nmに調整す
ることができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約800nmに調整すること
ができる。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約900nmに調整することができ
る。いくつかの実施形態では、吸収ピークは、約980nmに調整することができる。い
くつかの実施形態では、吸収ピークは、約1064nmに調整することができる。

0067

特定の実施形態では、ポリマードット内の発色団ポリマーの化学組成および構造は、狭
帯域発光性Pdotの蛍光量子収率に影響を及ぼすことができる。蛍光量子収率は、例え
ば100%〜0.1%で変わり得る。いくつかの実施形態では、量子収率は、約90%超
であってよい。いくつかの実施形態では、量子収率は、約80%超であってよい。いくつ
かの実施形態では、量子収率は、約70%超であってよい。いくつかの実施形態では、量
収率は、約60%超であってよい。いくつかの実施形態では、量子収率は、約50%超
であってよい。いくつかの実施形態では、量子収率は、約40%超であってよい。いくつ
かの実施形態では、量子収率は、約30%超であってよい。いくつかの実施形態では、量
子収率は、約20%超であってよい。いくつかの実施形態では、量子収率は、約10%超
であってよい。いくつかの実施形態では、量子収率は、約5%超であってよい。いくつか
の実施形態では、量子収率は、約1%超であってよい。

0068

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性Pdotは、狭帯域発光FWHMおよび高い蛍
光量子収率の両方を有する。例えば、狭帯域Pdotは、70nm未満の発光FWHM、
および10%超の蛍光量子収率を有することができる。狭帯域Pdotは、60nm未満
の発光FWHM、および10%超の蛍光量子収率を有することができる。狭帯域Pdot
は、50nm未満の発光FWHM、および10%超の蛍光量子収率を有することができる
。狭帯域Pdotは、40nm未満の発光FWHM、および10%超の蛍光量子収率を有
することができる。狭帯域Pdotは、30nm未満の発光FWHM、および10%超の
蛍光量子収率を有することができる。狭帯域Pdotは、20nm未満の発光FWHM、
および10%超の蛍光量子収率を有することができる。特定の実施形態では、量子収率は
、20%超、30%超、40%超、50%超、60%超、70%超、80%超または90
%超である。

0069

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性Pdotは、第2の発光ピークを有することが
できる。例えば、エネルギー受容体としての狭帯域モノマーが、他のモノマー供与体と共
重合して狭帯域発光性Pdotを生成する場合、最終的なPdotは、蛍光が完全に消光
しないので第2のピークを有することができる。いくつかの実施形態では、狭帯域発光性
Pdotは、蛍光色素(例えば、蛍光性ポリマーおよび/または蛍光性小分子)、金属錯
体、ランタニド錯体、無機量子ドット等と化学的に架橋された複合Pdotにおいて第2
のピークを有することもできる。主なピークで70nm未満のFWHMを有する狭帯域発
光に加えて、Pdotの第2のピークは、主な狭帯域発光の最大強度の30%未満である
。いくつかの実施形態では、Pdotの第2のピークは、主な狭帯域発光の最大強度の2
5%未満である。いくつかの実施形態では、Pdotの第2のピークは、主な狭帯域発光
の最大強度の20%未満である。いくつかの実施形態では、Pdotの第2のピークは、
主な狭帯域発光の最大強度の10%未満である。いくつかの実施形態では、Pdotの第
2のピークは、主な狭帯域発光の最大強度の5%未満である。いくつかの実施形態では、
Pdotの第2のピークは、主な狭帯域発光の最大強度の1%未満またはそれ未満である
。また、特定の実施形態では、量子収率は、10%超、20%超、30%超、40%超、
50%超、60%超、70%超、80%超または90%超である。

0070

特定の実施形態では、ポリマードット内の発色団ポリマーの化学組成および構造は、狭
帯域発光性Pdotの蛍光寿命に影響を及ぼすことができる。蛍光寿命は、10ps〜1
msで変わり得る。いくつかの実施形態では、蛍光寿命は、10ps〜100psで変わ
る。いくつかの実施形態では、蛍光寿命は、100ps〜1nsで変わる。いくつかの実
施形態では、蛍光寿命は、1ns〜10nsで変わる。いくつかの実施形態では、蛍光寿
命は、10ns〜100nsで変わる。いくつかの実施形態では、蛍光寿命は、100n
s〜1μsで変わる。いくつかの実施形態では、蛍光寿命は、1μs〜10μsで変わる
。いくつかの実施形態では、蛍光寿命は、10μs〜100μsで変わる。いくつかの実
施形態では、蛍光寿命は、100μs〜1msで変わる。

0071

特定の実施形態では、狭帯域発光性Pdotは、それらの安定性によって特徴付けるこ
とができる。光学特性(例えば、発光スペクトル、発光帯域幅、蛍光量子収率、蛍光寿命
サイドピーク、特定波長における輝度、または特定波長における発光強度)は、1日、
または1週、または2週、または1カ月、または2カ月、または3カ月、または6カ月、
または1年超にわたって安定であり得る。安定な蛍光量子収率とは、狭帯域発光の蛍光量
子収率が、5%を超えて、または10%を超えて、または20%を超えて、または50%
を超えて、またはそれより高い割合で変化しないことを意味する。安定な発光スペクトル
とは、主なピークに対する第2のピークの強度比が、5%を超えて、または10%を超え
て、または20%を超えて、または50%を超えて、またはそれより高い割合で変化しな
いことを意味する。

0072

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性Pdotは、以下の特徴のすべてを有すること
ができる。(1)70nm未満、好ましくは60nm未満、50nm未満、40nm未満
、30nm未満、または20nm未満のFWHMを有する狭帯域発光、(2)5%超、好
ましくは10%超、好ましくは20%超、30%超、40%超、50%超、60%超、7
0%超、80%超、または90%超である高い量子収率、(3)主なピークの30%未満
、好ましくは20%未満、10%未満、5%未満、または1%未満である第2の発光ピー
ク、(4)少なくとも2週、好ましくは1カ月、2カ月、3カ月、6カ月、1年またはそ
れを超える期間にわたって高い安定性を有すること。

0073

狭帯域発光性発色団ポリマードットの組成
本発明は、ポリマードット、例えば狭帯域発光性発色団ポリマードットを含むことがで
きる。本明細書でさらに記載する通り、本発明は、狭帯域発光特性を示す(例えば、FW
HMが70nm未満)多種多様なポリマードットを含む。本明細書でさらに記載する通り
、本発明の多様なポリマードットが、狭帯域発光性単位(例えば、狭帯域モノマーおよび
/または狭帯域単位)を有するポリマーを含むことができる。例えば、本発明は、狭帯域
モノマー、例えばBODIPYおよび/もしくはBODIPY誘導体モノマー、スクアラ
インおよび/もしくはスクアライン誘導体、金属錯体および/もしくは金属錯体誘導体モ
ノマー、ポルフィリンおよび/もしくはポルフィリン誘導体モノマー、フタロシアニンお
よび/もしくはフタロシアニン(phthalocynanine)誘導体モノマー、ラ
ンタニド錯体および/もしくはランタニド錯体誘導体モノマー、ペリレンおよび/もしく
はペリレン誘導体モノマー、シアニンおよび/もしくはシアニン誘導体モノマー、ローダ
ミンおよび/もしくはローダミン誘導体モノマー、クマリンおよび/もしくはクマリン誘
導体モノマー、ならびに/またはキサンテンおよび/もしくはキサンテン誘導体モノマー
を含むホモポリマーまたはヘテロポリマーを含むことができる。狭帯域単位は、例えば、
ポリマードットに包埋されているか、または結合している狭帯域モノマーまたは蛍光ナノ
粒子であってよい。蛍光ナノ粒子は、例えば量子ドットであってよい。狭帯域単位は、本
発明のポリマードットにおいて狭帯域発光をもたらすポリマーまたは蛍光色素分子を含む
こともできる。

0074

狭帯域モノマーを、例えばエネルギー供与体として作用することができる他の一般的モ
ノマーと共に、ヘテロポリマーに組み込むことができる。例えば、一般的モノマーは、狭
帯域モノマーの吸収スペクトルと実質的に重なるように調整された発光スペクトルを含む
ことができ、それによって狭帯域モノマーのためのエネルギー供与体として作用する。エ
ネルギー移動は、例えば、ポリマー骨格に沿って(例えば、鎖内)または複数のポリマー
骨格間(例えば、鎖間)で生じ得る。いくつかの実施形態では、狭帯域単位(例えば、狭
帯域モノマー)は、ポリマー骨格またはポリマー側鎖に結合することができる(例えば、
共有結合によって結合することができる)。例えば、狭帯域単位(例えば、狭帯域モノマ
ー)は、狭帯域単位の吸収スペクトルと実質的に重なるように調整された発光スペクトル
を含むことができ、それによって狭帯域単位のためのエネルギー供与体として作用する一
般的モノマーに結合していてもよい。一般的モノマーは、本明細書でさらに説明する多種
多様な構造(例えば、D1、D2、D2’、P1〜P10のモノマー、および/またはM
1〜M10)を含むことができる。いくつかの実施形態では、一般的モノマーには、例え
ば、フルオレン、フルオレン誘導体、フェニルビニレン、フェニルビニレン誘導体、フェ
ニレン、フェニレン誘導体、ベンゾチアゾールベンゾチアゾール誘導体、チオフェン、
チオフェン誘導体、カルバゾールフルオレン、および/またはカルバゾールフルオレン誘
導体が含まれ得る。ポリマードットに使用される様々なポリマーはまた、本明細書に記載
されている通り、多様な方式で組み合わせることができる。例えば、本発明のポリマーは
、ポリマードットに化学的に架橋され、かつ/または物理的にブレンドされていてよい。
本明細書に記載のポリマーは、例えばコンジュゲーション反応のために、例えば抗体また
は本明細書でさらに記載する他の生体分子とのバイオコンジュゲーション反応のために、
少なくとも1つの官能基をさらに含むことができる。本発明はさらに、本明細書に記載の
ポリマードットを含む組成物を含む。本発明の組成物は、例えば、溶媒(例えば、水溶液
)に懸濁した本明細書に記載のポリマードットを含むことができる。

0075

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性発色団ポリマードットは、少なくとも1つの狭
帯域発光性ポリマーを含む。狭帯域発光性ポリマーは、ホモポリマーであってもヘテロポ
リマー(例えば、コポリマー)であってもよい。狭帯域発光性ポリマーは、良溶媒中で広
帯域発光を有する場合がある。しかし、狭帯域ポリマーから作製された最終的なPdot
は、狭帯域発光を有する。特定の実施形態では、発色団ポリマードットは、非局在化π電
子を有するルミネセンス半導体ポリマーを含むことができる。用語「半導体ポリマー」は
、当技術分野で認識されている。従来のルミネセンス半導体ポリマーには、フルオレンポ
リマー、フェニレンビニレンポリマー、フェニレンポリマー、ベンゾチアジアゾールポリ
マー、チオフェンポリマーカルバゾールポリマーおよび関連コポリマーが含まれるが、
これらに限定されない。これらの従来の半導体ポリマーは、典型的に広帯域発光を有する
が、本発明の狭帯域発光性ポリマーは、最終的なPdotが狭帯域発光をもたらすように
、狭帯域モノマーなどの化学的単位を含む。最終的なPdotの発光FWHMは、70n
m未満である。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40n
m未満、30nm未満、または20nm未満である。狭帯域モノマーには、BODIPY
、スクアライン、ポルフィリン、メタロフィリン(metallophyrin)、金属
錯体、ランタニド錯体、フタロシアニン、ペリレン、ローダミン、クマリン、キサンテン
、シアニン、およびそれらの誘導体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光性
モノマー(または化学的単位)の非限定的な一覧、および狭帯域発光性ポリマーの非限定
的な一覧は、例えば添付の図に見出すことができる。

0076

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、狭帯域
モノマーを含む。狭帯域発光性ポリマードットは、広帯域発光性である他のモノマーを含
むこともできる。狭帯域モノマーは、エネルギー受容体であってよく、他のモノマーは、
エネルギー供与体であってよい。例えば、本発明のポリマードットは、例えば、同じポリ
マー鎖上の狭帯域モノマーと、1つまたは複数の一般的モノマーとの間での鎖内エネルギ
ー移動を有する縮合ポリマーナノ粒子を含むことができる。またポリマードットは、鎖間
エネルギー移動を有することができ、ここで縮合ポリマーナノ粒子は、一緒に物理的にブ
レンドされ、かつ/または化学的に架橋されている2つもしくは2つより多くのポリマー
鎖を含むことができる。鎖間エネルギー移動では、鎖の1つは、狭帯域モノマーを含むこ
とができ、別の鎖は、エネルギー受容体である狭帯域モノマーに対して、エネルギー供与
体として作用できる1つまたは複数の一般的モノマーを含むことができる。ポリマードッ
トのいくつかは、鎖内および鎖間の両方のエネルギー移動を含むことができる。ある場合
には、鎖内および鎖間エネルギー移動の組合せは、ポリマードットの量子収率を増大する
ことができる。特定の実施形態では、最終的なPdotは、狭帯域モノマーへのエネルギ
ー移動に起因して、狭帯域発光を呈することができる。狭帯域発光性発色団ポリマーは、
良溶媒中では広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒
子形態は、狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である
。特定の実施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30
nm未満、または20nm未満である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のポリ
マードットのFWHMは、約5nm〜約70nm、約10nm〜約60nm、約20nm
〜約50nm、または約30nm〜約45nmの範囲をとり得る。いくつかの実施形態で
は、狭帯域発光性Pdotは、ベータ相などの任意の定義された二次構造の形成に頼るこ
とのない、狭帯域発光をもたらす。

0077

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、狭帯域発光性モノマーだけを含む
ホモポリマーである(図1A)。本明細書でさらに記載する通り、例示的な狭帯域モノマ
ーには、BODIPYおよび/もしくはBODIPY誘導体モノマー、スクアラインおよ
び/もしくはスクアライン誘導体、金属錯体および/もしくは金属錯体誘導体モノマー、
ポルフィリンおよび/もしくはポルフィリン誘導体モノマー、フタロシアニンおよび/も
しくはフタロシアニン誘導体モノマー、ランタニド錯体および/もしくはランタニド錯体
誘導体モノマー、ペリレンおよび/もしくはペリレン誘導体モノマー、シアニンおよび/
もしくはシアニン誘導体モノマー、ローダミンおよび/もしくはローダミン誘導体モノマ
ー、クマリンおよび/もしくはクマリン誘導体モノマー、ならびに/またはキサンテンお
よび/もしくはキサンテン誘導体モノマーが含まれ得る。いくつかの実施形態では、狭帯
域発光性ポリマーは、1つの狭帯域モノマーと1つの一般的モノマー(例えば、D、D1
、D2および/またはD2’)を含む2単位のコポリマーである(図1B)。いくつかの
実施形態では、一般的モノマーは、広帯域発光性であり得る。一般的モノマーは、エネル
ギー供与体であってよく、狭帯域モノマーは、エネルギー受容体であってよい。Pdot
内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。いくつかの実施形態では
、狭帯域発光性ポリマーは、1つの狭帯域モノマーならびに2つの一般的モノマー、例え
ば一般的モノマー1および一般的モノマー2(例えば、D、D1、D2および/またはD
2’から選択される)を含む3単位のコポリマーである(図1C)。狭帯域モノマーは、
エネルギー受容体であってよく、一般的モノマー1は、エネルギー供与体であってよく、
一般的モノマー2はまた、狭帯域モノマーに対する供与体であってよい。いくつかの実施
形態では、一般的モノマー2は、一般的モノマー1からのエネルギーの受容体であると同
時に、狭帯域モノマーに対するエネルギー供与体であってもよい。一般的モノマー1と一
般的モノマー2の両方が、広帯域発光性であり得る。しかし、Pdot内部の多段階エネ
ルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。特定の実施形態では、狭帯域発光性
ポリマーは、最終的なPdotが狭帯域発光をもたらすように、少なくとも1つのタイプ
の狭帯域発光性モノマーを含む複数単位(>3)のコポリマーなどのヘテロポリマーであ
ってよい。

0078

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、側鎖で架橋された狭帯域単位を含
むコポリマーである(図1D)。コポリマーは、2つのタイプの一般的モノマー、または
3つのタイプの一般的モノマー、または3つより多くのタイプの一般的モノマー(例えば
、D、D1、D2および/またはD2’から選択される)を含むことができる。しかし、
狭帯域発光性ポリマーは、側鎖に少なくとも1つのタイプの狭帯域発光性単位を含み得る
。コポリマー骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域発光性単位は、エネルギー
受容体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ
る。いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、側鎖で架橋された狭帯域単位を
含むホモポリマーである(図1E)。ホモポリマー骨格は、エネルギー供与体であってよ
く、狭帯域単位は、エネルギー受容体であってよい。Pdot内部のエネルギー移動によ
って、狭帯域発光がもたらされ得る。

0079

いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、線状ポリマー(図1F)の一方の
末端もしくは両方の末端に結合しているか、または分岐ポリマーの場合にはすべての末端
に結合している狭帯域モノマーを含むポリマーであってよい。ポリマーは、例えば、1つ
のタイプの一般的モノマー(例えば、D、D1、D2またはD2’のいずれか1つ)、ま
たは2つのタイプの一般的モノマー(例えば、D、D1、D2またはD2’のいずれか1
つ)、または3つのタイプの一般的モノマー、または3つより多くのタイプの一般的モノ
マーを含むことができる。いくつかの実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、線状ポリ
マー(図1F)の一方の末端もしくは両方の末端に、または分岐ポリマーの場合にはすべ
ての末端に、少なくとも1つのタイプの狭帯域発光性単位を含むことができる。ポリマー
骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域発光性単位は、エネルギー受容体であっ
てよい。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされる。いくつか
の実施形態では、狭帯域発光性ポリマーは、ポリマー末端に結合している狭帯域単位を含
む、ホモポリマーまたはヘテロポリマーであってよい。ホモポリマーまたはヘテロポリマ
ー骨格は、エネルギー供与体であってよく、狭帯域単位は、エネルギー受容体であってよ
い。Pdot内部のエネルギー移動によって、狭帯域発光がもたらされ得る。

0080

図1G〜Lは、例えば、一般的モノマーを供与体(D)として含み、狭帯域モノマーを
受容体(A)として含むことができる、狭帯域発光性ポリマーの模式的構造の他の例を示
している。いくつかの態様では、供与体は、エネルギーを吸収し、そのエネルギーを直接
的または間接的に(例えば、カスケード式エネルギー移動によって)狭帯域モノマーに移
動させることができる。これらのポリマーは、一般的モノマーおよび狭帯域モノマーに加
えて、例えば、化学反応およびバイオコンジュゲーション反応のための反応性官能基を提
供する官能性モノマー(F)を含むこともできる。官能性モノマーは、一般的モノマーお
よび狭帯域モノマーと共重合していてよい(例えば、図1G)か、またはこれらの2種類
のモノマーで架橋されていてもよい。官能性モノマーは、ポリマー(例えば、図1Hおよ
び図1K)の一方の末端として(または両方の末端に対して)使用することができる。官
能基は、一般的モノマーまたは狭帯域モノマーのいずれかに含まれ得る(例えば、図1I
)。いくつかの実施形態では、狭帯域モノマーを、一般的ポリマーのいずれかと共重合さ
せて、2つより多くのタイプのモノマーを含有する狭帯域発光性コポリマーまたはヘテロ
ポリマーを合成することもできる(例えば、図1J)。狭帯域モノマーは、ポリマーの側
鎖に共有結合することができる(例えば、図1I)。いくつかの実施形態では、狭帯域発
光性単位は、ポリマーの末端に共有結合していてもよい。いくつかの実施形態では、狭帯
域発光性単位を、従来の半導体ポリマーと物理的に混合またはブレンドして、狭帯域発光
性ポリマードットを形成することができる。一実施形態では、狭帯域発光性単位を、従来
の半導体ポリマーと共有結合によって架橋して、狭帯域発光性ポリマードットを形成する
ことができる。従来の半導体ポリマーは、エネルギーを吸収し、そのエネルギーを直接的
または間接的に(例えば、カスケード式エネルギー移動によって)狭帯域モノマーに移動
させることができる。

0081

図1A〜Lの前述のすべての狭帯域発光性ポリマーは、例えば1つまたは複数の一般的
な広帯域ポリマーと物理的にブレンドするか、または化学的に架橋することができる。い
くつかの態様では、広帯域ポリマーは、エネルギー供与体であってよく、狭帯域発光性ポ
リマーは、エネルギー受容体であってよい。多段階エネルギー移動は、ポリマードットが
狭帯域発光をもたらすように、広帯域ポリマーから狭帯域発光性ポリマーに向かって生じ
得る。化学的架橋の一例を、図31Aに示す。ポリマー間の化学的架橋は、ハロホルミル
、ヒドロキシル、アルデヒド、アルケニル、アルキニル、無水物、カルボキサミドアミ
ン、アゾ化合物カルボネートカルボキシレートカルボキシル、シアネート、エス
ル、ハロアルカンイミンイソシアネートニトリル、ニトロ、ホスフィノホスフェ
ート、ホスフェート、ピリジル、スルホニルスルホン酸スルホキシドチオール基
どの官能性反応基を使用することができる。これらの官能基は、各ポリマー鎖の側鎖およ
び/または末端に結合することができる。

0082

本明細書に記載の通り、本発明は、本明細書に開示の狭帯域モノマーと重合させること
ができる一般的モノマーを含むことができる。図2Aは、例示的な一般的モノマー(D)
の非限定的な一覧を提示している。いくつかの実施形態では、一般的モノマーは、ポリマ
ーの狭帯域モノマーのためのエネルギー供与体として作用することができる。多様な誘導
体化モノマー単位を使用することができる。例えば、図2Aに示されている構造では、R
1、R2、R3およびR4のそれぞれは、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、
アルキル置換フルオレニル、およびアルキル置換カルバゾリルから独立に選択することが
できるが、これらに限定されない。アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル
3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−
ジアルキルフェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フ
ルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアル
キル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニ
ル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る
アルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+1、または−CH2CH2[
OCH2CH2]n−OCH3を含むことができ、ここでnは、1〜20である。いくつ
かの実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、また、それを超えていてもよい
。一般的モノマーは、本明細書で定義の他の置換基で置換されていてもよい。

0083

特定の実施形態では、ポリマーは、1つまたは複数のタイプの一般的モノマーを含むこ
とができる。図3A〜Eに示されている通り、例示的な3つのタイプの一般的モノマー、
すなわちD1、D2およびD2’が示されている。D1タイプの一般的モノマーのそれぞ
れを、D2およびD2’タイプのモノマーのそれぞれ、および1つの狭帯域モノマーと共
重合させると、狭帯域発光性ポリマーを得ることができる。また、D1タイプのモノマー
またはD2タイプのモノマーのいずれかを別個に使用して、1つの狭帯域モノマーと共重
合させると、例えば図1Bおよび1Eのような狭帯域発光性ポリマーを得ることができる
図3Aに示されている構造では、多様な置換基がベース構造に結合することができる。
例えば、R1、R2、R3、R3、R4、R5およびR6のそれぞれは、水素(H)、重
水素(D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアル
キル、ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ
、エーテルおよびその誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエ
テルアリールエステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロ
アリール、およびポリアルカレン(polyalkalene)(例えばメトキシエト
シエトキシ(mehtoxyethoxyethoxy)、エトキシエトキシ、および−
(OCH2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリ
ール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(
アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピ
リジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-
)置換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリ
ール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリ
ル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置
換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-
(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、
イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリ
ール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロ
アルキル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(
アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジ
ゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-
、フルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ
-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニ
ルアミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カル
バゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる
群から独立に選択することができるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として
、アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アル
キルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジ
アルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置
換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−
9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル
置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニ
ルが含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−
アルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキ
ル置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−ア
ルキル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、
および4’,4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チ
オフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、4−アルキル
チオフェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、および
N−ジアルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。アルキル置換基は、CnH2n
+1、またはCnF2n+1、または−CH2CH2[OCH2CH2]n−OCH3を
含むことができ、ここでnは、1〜20である。いくつかの実施形態では、nは、1〜5
0の間であってもよく、また、それを超えていてもよい。一般的モノマーは、本明細書で
定義の他の置換基で置換されていてもよい。図3Aに示されている通り、X、X1および
X2のそれぞれは、炭素(C)、ケイ素(Si)およびゲルマニウム(Ge)からなる群
から独立に選択することができる。Z、Z1、Z2は、酸素(O)、硫黄(S)およびセ
レン(Se)からなる群から選択することができる。

0084

図3Bは、狭帯域発光性ポリマーにおける一般的な供与体の非限定的な一覧を示してい
る。図3Bの供与体の化学構造に示されている通り、X、X1、X2、X3、X4、Q、
Z、Z1およびZ2のそれぞれは、ヘテロ原子であってよく、例えば、O、S、Se、T
e、およびN等からなる群から独立に選択することができる。R1およびR2のそれぞれ
は、水素(H)、重水素(D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル
、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシ
ル、シアノ、ニトロ、エーテルおよびその誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキル
ケトンアルキルエステル、アリールエステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロ
アルキル、フルオロアリール、およびポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ
、エトキシエトキシ、および−(OCH2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フ
ェニル、ピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロ
アリール-)置換ピリジル、ビピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロ
アルキル-、フルオロアリール-)置換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキ
シ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フ
リル、チエニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロア
リール-)置換チエニル、ピロリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリ
ール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アル
キル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサ
ゾリル、チアゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオ
ロアリール-)置換チアゾリル、イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベン
ゾオキサジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロ
アリール-)置換ベンゾオキサジゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-
、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フル
オレニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換フルオレニル、トリフェニルアミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置
換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよび
アルキル置換チオフェニルの非限定的な例から独立に選択される。例示的な実施形態とし
て、アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−ア
ルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−
ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル
置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル
−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキ
ル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレ
ニルが含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6
−アルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アル
キル置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−
アルキル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル
、および4’,4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換
チオフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−
アルキルチオフェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル
、およびN−ジアルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。

0085

いくつかの実施形態では、一般的な供与体は、図3C、3Dおよび3Eに示されている
群から選択することができる(しかし、これらに限定されない)。図3C、3Dおよび3
Eの様々なD2およびD2’構造に示されている通り、R1、R2、R3およびR4のそ
れぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロア
ルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒド
ロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよびその誘導体、エステルおよびその誘導体、ア
ルキルケトン、アルキルエステル、アリールエステル、アルキニル、アルキルアミン、フ
ルオロアルキル、フルオロアリール、およびポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエ
トキシ、エトキシエトキシ、および−(OCH2CH2)nOH、n=1〜50)、フェ
ニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)
置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フ
リル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)
置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フル
オロアリール-)置換チエニル、ピロリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオ
ロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-
、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル
、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換
オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、
フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリー
ル-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラジニ
ル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、
フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アル
コキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル
、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロア
リール-)置換フルオレニル、トリフェニルアミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミ
ニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニル
およびアルキル置換チオフェニルの非限定的な例から独立に選択することができる。例示
的な実施形態として、アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキル
フェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフ
ェニル、3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9
,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニ
ル、6−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−
9,9−ジアルキル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアル
キル置換フルオレニルが含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換
カルバゾリル、6−アルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが
含まれ得る。アルキル置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニル
アミニル、3’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリ
フェニルアミニル、および4’,4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得
る。アルキル置換チオフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェ
ニル、および4−アルキルチオフェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニ
ル−4−フェニル、およびN−ジアルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。

0086

いくつかの実施形態では、Pdotを作製するための狭帯域発光性ポリマーは、ホウ素
−ジピロメテン(4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセン
、BODIPY)およびそれらの誘導体を狭帯域モノマーとして含む。BODIPYモノ
マーおよびそれらの誘導体には、それらのアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキン誘
導体、芳香族誘導体、アルコキシド誘導体、アザ誘導体、BODIPY拡張系および他の
BODIPY誘導体が含まれるが、これらに限定されない。狭帯域発光性ポリマーは、任
意の他のモノマーを含むこともできる。BODIPYに基づくモノマーは、最終的なPd
otが狭帯域発光を呈することができるように、エネルギー受容体であってよく、他のモ
ノマーは、エネルギー供与体であってよい。狭帯域発光性発色団ポリマーは、良溶媒中で
は広帯域発光を呈しても狭帯域発光を呈してもよい。しかし、それらのナノ粒子形態は、
狭帯域発光をもたらす。先のPdotの発光FWHMは、70nm未満である。特定の実
施形態では、FWHMは、60nm未満、50nm未満、40nm未満、30nm未満、
または20nm未満である。

0087

本発明の適切な狭帯域モノマーには、BODIPY誘導体および他のホウ素含有モノマ
ーが含まれ得る。図2B〜2Nは、図2Aから選択される1つの一般的モノマーと、狭帯
域モノマーとしての異なるBODIPY誘導体または他のホウ素含有単位を含む狭帯域発
光性コポリマーの非限定的な例の一覧を示している。図2B〜2Lの狭帯域モノマーは、
本明細書に定義の多様な置換基を含むことができる。例えば、図2Bおよび2Cに示され
ている構造では、R1、R2、R4およびR5のそれぞれは、フッ素(F)、フェニル、
ナフチル、アルキル置換フェニル、アルキル置換ナフチル、およびアルキル置換チオフェ
ニルからなる群から独立に選択することができる。アルキル置換フェニルには、2−アル
キルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェ
ニル、3,5−ジアルキルフェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。
アルキル置換ナフチルには、3−アルキル置換ナフチル、4−アルキル置換ナフチル、6
−アルキル置換ナフチル、および7−アルキル置換ナフチルが含まれ得る。アルキル置換
チオフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、4−アルキ
ルチオフェニルが含まれ得る。アルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+
1、または−CH2CH2[OCH2CH2]n−OCH3を含むことができ、ここでn
は、1〜20である。いくつかの実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、ま
た、それを超えていてもよい。R3は、フェニル、アルキル置換フェニルおよびアルキル
置換チオフェニルからなる群から選択することができ、ある場合には、シアノ(CN)、
フッ素(F)およびトリフルオロ(CF3)からなる群から選択することができる。追加
の狭帯域モノマーは、図2D〜2Gに示されており、ここでR1およびR2のそれぞれは
、フッ素、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、アルキル置換フルオレニル、お
よびアルキル置換カルバゾリルからなる群から独立に選択されるが、これらに限定されな
い。アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−ア
ルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、および3
,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジア
ルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−ト
リフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミ
ニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る。アルキル置換基は、CnH2
n+1、またはCnF2n+1、または−CH2CH2[OCH2CH2]n−OCH3
を含むことができ、ここでnは、1〜20である。いくつかの実施形態では、nは、1〜
50の間であってもよく、また、それを超えていてもよい。

0088

図2Hおよび2Iは、追加の例示的なモノマーを示しており、ここでR1、R2、R3
およびR4のそれぞれは、フッ素、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、アルキ
ル置換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル、およびアルキル置換チオフェニルから
なる群から独立に選択されるが、これらに限定されない。アルキル置換フェニルには、2
−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキ
ルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが含まれ
得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アル
キル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジア
ルキル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フル
オレニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルには、3−アルキル置換チオフェニル
、4−アルキル置換チオフェニル、5−アルキル置換チオフェニル、3,4−ジアルキル
置換チオフェニル、3,5−ジアルキル置換チオフェニル、および4,5−ジアルキル置
換チオフェニルが含まれ得る。アルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+
1、または−CH2CH2[OCH2CH2]n−OCH3を含むことができ、ここでn
は、1〜20である。いくつかの実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、ま
た、それを超えていてもよい。

0089

図2Jおよび2Kは、追加のモノマーを示しており、ここでR1およびR2は、フッ素
、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、アルキル置換フルオレニル、アルキル置
換カルバゾリル、およびアルキル置換チオフェニルからなる群から独立に選択されるが、
これらに限定されない。アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキ
ルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキル
フェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニル
には、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フ
ルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、および
7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る。アルキル
置換チオフェニルには、3−アルキル置換チオフェニル、4−アルキル置換チオフェニル
、5−アルキル置換チオフェニル、3,4−ジアルキル置換チオフェニル、3,5−ジア
ルキル置換チオフェニル、および4,5−ジアルキル置換チオフェニルが含まれ得る。ア
ルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+1、または−CH2CH2[OC
H2CH2]n−OCH3を含むことができ、ここでnは、1〜20である。いくつかの
実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、また、それを超えていてもよい。R
3は、水素、フッ素、トリフルオロまたは−CNであってよい。さらに図2Lは、本発明
によって提供されるコポリマー中に存在する一般的モノマーおよび狭帯域モノマーの両方
一般構造を示している。図2Lでは、R1、R2、R3およびR4のそれぞれは、フッ
素、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、アルキル置換フルオレニル、アルキル
置換カルバゾリル、およびアルキル置換チオフェニルからなる群から独立に選択すること
ができるが、これらに限定されない。アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル
、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5
−ジアルキルフェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換
フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジア
ルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレ
ニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得
る。アルキル置換チオフェニルには、3−アルキル置換チオフェニル、4−アルキル置換
チオフェニル、5−アルキル置換チオフェニル、3,4−ジアルキル置換チオフェニル、
3,5−ジアルキル置換チオフェニル、および4,5−ジアルキル置換チオフェニルが含
まれ得る。アルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+1、または−CH2
CH2[OCH2CH2]n−OCH3を含み、ここでnは、1〜20である。いくつか
の実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、また、それを超えていてもよい。
R5およびR6のそれぞれは、フッ素、アルキル、フェニル、アルキル置換フェニル、ア
ルキル置換フルオレニル、およびアルキル置換カルバゾリルからなる群から独立に選択さ
れるが、これらに限定されない。アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3
−アルキルフェニル(3−alkylpheny)、4−アルキルフェニル、2,4−ジ
アルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、および3,4−ジアルキルフェニルが
含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7
−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9
−ジアルキル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置
換フルオレニルが含まれ得る。アルキル置換基は、CnH2n+1、またはCnF2n+
1、または−CH2CH2[OCH2CH2]n−OCH3を含み、ここでnは、1〜2
0である。いくつかの実施形態では、nは、1〜50の間であってもよく、また、それを
超えていてもよい。

0090

本発明に対して、多様な他のBODIPY誘導体を使用することができる。BODIP
YおよびBODIPY誘導体を、重合させてポリマー(例えば、ホモポリマーまたはヘテ
ロポリマー)を形成することができ、かつ/またはポリマーの骨格、側鎖および/もしく
は末端に結合させることができる(例えば、共有結合により結合させることができる)。
いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1、R2A、R2B
、R3A、R3B、R4AおよびR4Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロ
ゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシク
ロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよび
その誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエステル、アリール
エステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロアリール、および
ポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ、および−(OC
H2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アル
コキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジ
ル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置
換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-
、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコ
キシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピ
ロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオ
ロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミ
ダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アル
コキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリ
ル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニル
アミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバ
ゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる群
から独立に選択されるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として、アルキル置
換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル
、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジアルキルフェ
ニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニ
ル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−9,9−ジア
ルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレ
ニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得
る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−アルキル置換
カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル置換トリフ
ェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−アルキル置換ト
リフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、および4’,
4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルに
は、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−アルキルチオフ
ェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、およびN−ジ
アルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R1、R2A、R
2B、R3A、R3B、R4A、R4B、またはこれらの組合せへの少なくとも1つの結
合によって、ポリマー骨格に組み込むことができ(例えば、上記ポリマーにおいて重合さ
せることができ)、かつ/またはポリマーの骨格、末端もしくは側鎖に共有結合により結
合させることができる。図4Aは、例えば、R3AおよびR3B基に結合させることによ
ってポリマーと一体化し得るモノマーの例を示している。

0091

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1、R2A、R2B
、R3A、R3B、R4AおよびR4Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロ
ゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシク
ロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよび
その誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエステル、アリール
エステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロアリール、および
ポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ、および−(OC
H2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アル
コキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジ
ル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置
換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-
、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコ
キシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピ
ロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオ
ロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミ
ダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アル
コキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリ
ル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニル
アミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバ
ゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる群
から独立に選択されるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として、アルキル置
換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル
、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジアルキルフェ
ニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニ
ル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−9,9−ジア
ルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレ
ニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得
る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−アルキル置換
カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル置換トリフ
ェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−アルキル置換ト
リフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、および4’,
4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルに
は、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−アルキルチオフ
ェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、およびN−ジ
アルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R1、R2A、R
2B、R3A、R3B、R4A、R4B、またはこれらの組合せへの少なくとも1つの結
合によって、ポリマー骨格に組み込むことができ(例えば、上記ポリマーにおいて重合さ
せることができ)、かつ/またはポリマーの骨格、末端もしくは側鎖に共有結合により結
合させることができる。モノマーは、例えば、R3AおよびR3B基に結合させることに
よってポリマー骨格と一体化し得る。図4Bは、例えば、R3AおよびR3B基に結合さ
せることによってポリマーと一体化し得るモノマーの例を示している。

0092

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1、R2AおよびR
2Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、
ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリー
ル、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよびその誘導体、エステルおよびその誘
導体、アルキルケトン、アルキルエステル、アリールエステル、アルキニル、アルキルア
ミン、フルオロアルキル、フルオロアリール、およびポリアルカレン(例えばメトキシエ
トキシエトキシ、エトキシエトキシ、および−(OCH2CH2)nOH、n=1〜50
)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリ
ール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキ
ル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリー
ル-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ビピリジルトリピリジル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換トリピリ
ジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリ
ール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル
-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキ
サゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピ
ラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアル
キル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル
-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾチア
ジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニルアミニル置換フルオレニル、ジフェ
ニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル、アルキル置換トリフェニル
アミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる群から独立に選択されるが、これらに
限定されない。例示的な実施形態として、アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェ
ニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3
,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フ
ルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアル
キル置換フルオレニル、6−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリ
フェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニ
ル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには
、N−アルキル置換カルバゾリル、6−アルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル
置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキ
ル置換トリフェニルアミニル、3’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−
ジアルキル置換トリフェニルアミニル、および4’,4’’−アルキル置換トリフェニル
アミニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3
−アルキルチオフェニル、および4−アルキルチオフェニル、N−ジアルキル−4−フェ
ニル、N−ジフェニル−4−フェニル、およびN−ジアルコキシフェニル−4−フェニル
が含まれ得る。狭帯域モノマーを、例えばR1、R2A、R2B、またはこれらの組合せ
への少なくとも1つの結合によって、ポリマー骨格に組み込むことができ(例えば、上記
ポリマーにおいて重合させることができ)、かつ/またはポリマーの骨格、末端もしくは
側鎖に共有結合により結合させることができる。括弧は、ポリマー骨格とのモノマーの結
合点を示している。図4Cは、例えば、ポリマーと一体化し得る(例えば、上記ポリマー
において共重合させることができる)モノマーの例を示している。

0093

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1、R2A、R2B
、R3AおよびR3Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロゲン、直鎖または
分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキレン、ア
ルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよびその誘導体、エス
テルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエステル、アリールエステル、アルキ
ニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロアリール、およびポリアルカレン(
例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ、および−(OCH2CH2)nO
H、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキ
ル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール
-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ビピリジルトリ
ピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル
-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、
フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリル、アルキル-(アルコ
キシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピロリル、ピラゾリル
、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換
ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、
フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリー
ル-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミダゾリル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換イミダゾ
リル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロ
アリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリー
ル-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリル、ベンゾチア
ジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール
-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フル
オロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニルアミニル置換フル
オレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル、アルキル
置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる群から独立に選択さ
れるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として、アルキル置換フェニルには、
2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,4−ジアル
キルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジアルキルフェニルが含まれ得る
。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−アルキル
−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオ
レニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、および7−
ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る。アルキル置換
カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−アルキル置換カルバゾリル、お
よび7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル置換トリフェニルアミニルに
は、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−アルキル置換トリフェニルアミニ
ル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、および4’,4’’−アルキル
置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルには、2−アルキル
チオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−アルキルチオフェニル、N−ジア
ルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、およびN−ジアルコキシフェニ
ル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R1、R2A、R2B、R3Aおよ
びR3B、またはこれらの組合せへの少なくとも1つの結合によって、ポリマー骨格に組
み込むことができ(例えば、上記ポリマーにおいて重合させることができ)、かつ/また
はポリマーの骨格、末端もしくは側鎖に共有結合により結合させることができる。図4D
は、例えば、R3AおよびR3B基に結合させることによってポリマーと一体化し得るモ
ノマーの例を示している。

0094

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1、R2A、R2B
、R3A、R3B、R4A、R4B、R5AおよびR5Bのそれぞれは、水素(H)、重
水素(D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアル
キル、ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ
、エーテルおよびその誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエ
ステル、アリールエステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロ
アリール、およびポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ
、および−(OCH2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコ
キシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、
アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピ
リジル、ビピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオ
ロアリール-)置換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコ
キシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、ア
ルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエ
ニル、ピロリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロア
リール-)置換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロア
ルキル-、フルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-
、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル
、アルキル(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チ
アゾリル、イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フ
ルオロアリール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-
、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、ア
ルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベン
ゾオキサジゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオ
ロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-
(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル
、トリフェニルアミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アル
キル置換カルバゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェ
ニルからなる群から独立に選択されるが、これらに限定されない。例示的な実施形態とし
て、アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−ア
ルキルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−
ジアルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル
置換フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル
−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキ
ル置換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレ
ニルが含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6
−アルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アル
キル置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−
アルキル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル
、および4’,4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換
チオフェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−
アルキルチオフェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル
、およびN−ジアルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R
1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、またはこれら
の組合せへの少なくとも1つの結合によって、ポリマー骨格に組み込むことができ(例え
ば、上記ポリマーにおいて共重合させることができ)、かつ/またはポリマーの骨格、末
端もしくは側鎖に共有結合により結合させることができる。特定の実施形態では、狭帯域
モノマーを、R5AおよびR5B基に結合させることによって骨格に組み込むことができ
る。図4Eは、例えば、R5AおよびR5B基に結合させることによってポリマーと一体
化し得るモノマーの例を示している。

0095

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R1A、R1B、R2
A、R2B、R3AおよびR3Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(D)、ハロゲン、
直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアル
キレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エーテルおよびその誘
導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエステル、アリールエステ
ル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロアリール、およびポリア
ルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ、および−(OCH2C
H2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フル
オロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキル-(アルコキシ-
、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル、ビピリジル、ア
ルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ビピ
リジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フル
オロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フル
オロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピロリル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピロリル
、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリ
ール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロ
アルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アルキル-(アルコキ
シ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾリル、イミダゾリ
ル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置
換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-
、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキル-(アルコキシ
-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオキサジゾリル、ベ
ンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロ
アリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(アルコキシ-、アリー
ル-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、トリフェニルアミニ
ル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル置換カルバゾリル
、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニルからなる群から独
立に選択されるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として、アルキル置換フェ
ニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキルフェニル、2,
4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジアルキルフェニルが
含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換フルオレニル、7
−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−9,9−ジアルキル
置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、
および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニルが含まれ得る。ア
ルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−アルキル置換カルバ
ゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル置換トリフェニル
アミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−アルキル置換トリフェ
ニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、および4’,4’’
−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チオフェニルには、2
−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−アルキルチオフェニル
、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、およびN−ジアルコ
キシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R1A、R1B、R2A
、R2B、R3A、R3B、またはこれらの組合せへの少なくとも1つの結合によって、
ポリマー骨格に組み込むことができ(例えば、上記ポリマーにおいて重合させることがで
き)、かつ/またはポリマーの骨格、末端もしくは側鎖に共有結合により結合させること
ができる。図4Fは、例えば、R1A、R1B、R2A、R2B、R3AまたはR3B基
に結合させることによってポリマーと一体化し得るモノマーの例を示している。

0096

いくつかの実施形態では、本発明の発色団ポリマードットは、次式




を有する狭帯域モノマーを含むポリマーを含むことができ、式中、R2A、R2B、R3
A、R3B、R4A、R4B、R5AおよびR5Bのそれぞれは、水素(H)、重水素(
D)、ハロゲン、直鎖または分枝鎖アルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、
ヘテロシクロアルキレン、アルコキシ、アリール、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、エー
テルおよびその誘導体、エステルおよびその誘導体、アルキルケトン、アルキルエステル
、アリールエステル、アルキニル、アルキルアミン、フルオロアルキル、フルオロアリー
ル、およびポリアルカレン(例えばメトキシエトキシエトキシ、エトキシエトキシ、およ
び−(OCH2CH2)nOH、n=1〜50)、フェニル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フェニル、ピリジル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピリジル
、ビピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリ
ール-)置換ビピリジルトリピリジル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロ
アルキル-、フルオロアリール-)置換トリピリジル、フリル、アルキル-(アルコキシ-、
アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フリル、チエニル、アルキル-
(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チエニル、ピ
ロリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-
)置換ピロリル、ピラゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-
、フルオロアリール-)置換ピラゾリル、オキサゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリ
ール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換オキサゾリル、チアゾリル、アル
キル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換チアゾ
リル、イミダゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオ
ロアリール-)置換イミダゾリル、ピラジニル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フ
ルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ピラジニル、ベンゾオキサジゾリル、アルキ
ル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾオ
サジゾリル、ベンゾチアジゾリル、アルキル-(アルコキシ-、アリール-、フルオロア
ルキル-、フルオロアリール-)置換ベンゾチアジゾリル、フルオレニル、アルキル-(ア
ルコキシ-、アリール-、フルオロアルキル-、フルオロアリール-)置換フルオレニル、ト
リフェニルアミニル置換フルオレニル、ジフェニルアミニル置換フルオレニル、アルキル
置換カルバゾリル、アルキル置換トリフェニルアミニルおよびアルキル置換チオフェニル
からなる群から独立に選択されるが、これらに限定されない。例示的な実施形態として、
アルキル置換フェニルには、2−アルキルフェニル、3−アルキルフェニル、4−アルキ
ルフェニル、2,4−ジアルキルフェニル、3,5−ジアルキルフェニル、3,4−ジア
ルキルフェニルが含まれ得る。アルキル置換フルオレニルには、9,9−ジアルキル置換
フルオレニル、7−アルキル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル、6−アルキル−9
,9−ジアルキル置換フルオレニル、7−トリフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置
換フルオレニル、および7−ジフェニルアミニル−9,9−ジアルキル置換フルオレニル
が含まれ得る。アルキル置換カルバゾリルには、N−アルキル置換カルバゾリル、6−ア
ルキル置換カルバゾリル、および7−アルキル置換カルバゾリルが含まれ得る。アルキル
置換トリフェニルアミニルには、4’−アルキル置換トリフェニルアミニル、3’−アル
キル置換トリフェニルアミニル、3’,4’−ジアルキル置換トリフェニルアミニル、お
よび4’,4’’−アルキル置換トリフェニルアミニルが含まれ得る。アルキル置換チオ
フェニルには、2−アルキルチオフェニル、3−アルキルチオフェニル、および4−アル
キルチオフェニル、N−ジアルキル−4−フェニル、N−ジフェニル−4−フェニル、お
よびN−ジアルコキシフェニル−4−フェニルが含まれ得る。狭帯域モノマーを、R2A
、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、またはこれらの組合せへ
の少なくとも1つの結合によって、ポリマー骨格に組み込むことができ(例えば、上記ポ
リマーにおいて重合させることができ)、かつ/またはポリマーの骨格、末端もしくは側
鎖に共有結合により結合させることができる。図4Gは、例えば、R5AおよびR5B基
に結合させることによってポリマーと一体化し得るモノマーの例を示している。

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    【課題】発光効率が優れる発光素子を提供する。【解決手段】陽極及び陰極の間に設けられた第1の層と、陽極及び第1の層との間に設けられた第2の層とを有する発光素子であり、第2の層が、架橋性基A群から選ばれる... 詳細

  • 住友化学株式会社の「 発光素子」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】外部量子効率が優れる発光素子を提供すること。【解決手段】陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた第1の層と、陽極及び第1の層との間に設けられた第2の層とを有する発光素子であり、第2の層が、... 詳細

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