[發(fā)明專利]含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010197144.2
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN102276802A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周明杰;黃杰;劉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/30;H01L51/46;H01L51/54
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

當今世界經(jīng)濟主要是建立在以化石能源，如煤炭、石油和天然氣等基礎(chǔ)之上的經(jīng)濟，然而，這些不可再生的化石能源都在不斷的枯竭。進入21世紀以來，全球性的能源問題以及隨之而來的環(huán)境污染和氣候變暖等問題日益凸現(xiàn)和逐漸加劇。由于太陽能具有分布普遍和廣闊，資源數(shù)量多，無污染，清潔，安全以及獲取方便等突出優(yōu)點，被認為是最有希望的可再生能源之一。太陽能電池直接把太陽光能轉(zhuǎn)化成電能，是利用太陽能切實可行的有效方法。然而，目前商品化的太陽能電池還局限于硅基等無機太陽能電池，但它們的價格過于昂貴，超出了目前人們普遍可以接受的程度，這大大限制了它們的使用范圍。為了降低電池成本，拓展應(yīng)用范圍，長期以來，人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。

有機太陽能電池是一種新型的太陽能電池，相對于無機半導(dǎo)體材料來源有限，價格昂貴，有毒，制備工藝復(fù)雜，成本太高等而言，它具有無機太陽能電池無法比擬的一些優(yōu)點，如材料來源廣泛，結(jié)構(gòu)多樣性和可調(diào)控性，成本低廉，安全環(huán)保，制作工藝簡單，產(chǎn)品重量輕，可大面積柔性制備等等，可以廣泛應(yīng)用在建筑、照明和發(fā)電等多種領(lǐng)域，具有重要的發(fā)展和應(yīng)用前景。因此，國內(nèi)外眾多的研究機構(gòu)和企業(yè)等都給予了相當?shù)年P(guān)注和投入。然而，到目前為止，有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比無機太陽能電池還是要低很多。因此，開發(fā)新型的有機半導(dǎo)體材料對于提高有機太陽能電池的效率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物，該共聚物穩(wěn)定性和溶解性好、吸光度強、吸光范圍寬，提高了其光電轉(zhuǎn)化效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物的制備方法。

本發(fā)明進一步的目的在于提供一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物在有機光電材料、聚合物太陽能電池、有機電致發(fā)光器件、有機場效應(yīng)晶體管、有機光存儲器件、有機非線性材料或/和有機激光器件中的應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物，其分子結(jié)構(gòu)通式為下述(I)：

式中，x+y＝1，且x≠0，y≠0；n＝1～200的任一整數(shù)；R₁、R₂選自H或C₁～C₂₀的烷基；R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈選自C₁～C₂₀的烷基、烷氧基、苯基或苯氧基；Ar₁為含噻吩單元基團。

以及，一種含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物制備方法，包括如下步驟：

分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A、B、C、D、E，

其中，R₁、R₂選自H或C₁～C₂₀的烷基；R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈選自C₁～C₂₀的烷基、烷氧基、苯基或苯氧基；Ar₁為含噻吩單元基團；

在催化劑、有機溶劑存在的條件下，將化合物C、D、E進行耦合反應(yīng)，得到化合物F，所述化合物F的結(jié)構(gòu)式如下：

在有機溶劑存在的條件下，將化合物F與N-溴代琥珀酰亞胺進行溴的取代反應(yīng)，生成化合物F的二溴產(chǎn)物G，所述化合物G的結(jié)構(gòu)式如下：

在無氧、堿性環(huán)境中和催化劑、有機溶劑存在的條件下，將化合物A、B和化合物F的二溴產(chǎn)物進行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，得到如下結(jié)構(gòu)通式為(I)表示的含噻吩-喹喔啉單元芴類共聚物，

式中，x+y＝1，且x≠0，y≠0；n＝1～200的任一整數(shù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具備以下優(yōu)點：