[發(fā)明專利]二噻吩并苯并二噻吩類共軛聚合物材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310126328.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103193962A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍利軍;侯劍輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;C07D519/00;C07D495/22;C08L65/00;H01L51/46
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

1.結(jié)構(gòu)式如式I所示的聚合物：

其中，R₁為碳原子數(shù)為4到20的直鏈或支鏈的烷基，R₂為氫原子或碳原子數(shù)為4到20的直鏈或支鏈的烷基；R₃和R₄均獨(dú)立的代表下述基團(tuán)中的任意一種：氫，碳原子數(shù)為1-30的未取代或鹵素取代的直鏈或支鏈的烷基，碳原子數(shù)為1-30的直鏈或支鏈的烷氧基，碳原子數(shù)為1-30的直鏈或支鏈的砜基，碳原子數(shù)為1-30的直鏈或支鏈的亞砜基，碳原子數(shù)為1-30的直鏈或支鏈的酯基，碳原子數(shù)為1-30的直鏈或支鏈的羰基，氰基，硝基，芳基，芳烷基，鹵素，單鍵、雙鍵、三鍵或其組合的取代基取代的芳基；

m為0-3之間的自然數(shù)；

n代表聚合物的重復(fù)單元個(gè)數(shù)，其為5-1000之間的自然數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于：所述式I中m＝1，所述式I為下述式Ⅱ所示的聚合物：

式Ⅱ中，R₁、R₂、R₃和R₄的定義同式Ⅰ，

式Ⅱ中n代表聚合物的重復(fù)單元個(gè)數(shù)，其為5-1000之間的自然數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于：所述式I中m＝0，所述式I為下述式Ⅲ所示的聚合物：

式Ⅲ中，R₁、R₂、R₃和R₄的定義同式Ⅰ，

式Ⅲ中n代表聚合物的重復(fù)單元個(gè)數(shù)，其為5-1000之間的自然數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的聚合物，其特征在于：所述聚合物的數(shù)均分子量為1000至2,000,000，優(yōu)選的數(shù)均分子量為3000至500,000，最優(yōu)選的數(shù)均分子量為10,000至300,000。

5.式Ⅳ所示化合物：

式Ⅳ中，R₁為碳原子數(shù)為4到20的直鏈或支鏈的烷基，R₂為氫原子或碳原子數(shù)為4到20的直鏈或支鏈的烷基。

6.制備權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述聚合物的方法，包括下述步驟：

1)在丙酮液氮浴環(huán)境下，使式Ⅳ所示化合物與二異丙基氨基鋰在四氫呋喃中進(jìn)行反應(yīng)，然后再向所述反應(yīng)的反應(yīng)體系中加入三甲基氯化錫繼續(xù)反應(yīng)，得到式Ⅴ所示的化合物；

式Ⅳ、式Ⅴ中，R₁、R₂的定義同式Ⅰ，

2)在惰性氣體保護(hù)下，使式Ⅴ所示的化合物與式Ⅵ所示的共軛單元在鈀催化劑的催化作用下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入甲醇沉析，過(guò)濾得到沉淀物，將沉淀物依次用甲醇、正己烷、氯仿洗滌沉，收集氯仿相，甲醇沉降，抽濾得到式Ⅰ所示聚合物；

式Ⅵ中，R₃和R₄的定義同所述式Ⅰ，m為0-3之間的自然數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述反應(yīng)在下述至少一種溶劑中進(jìn)行：甲苯、氯苯、二氯苯、N，N-二甲基甲酰胺和氯仿；所述式Ⅴ所示的化合物與式Ⅵ所示的共軛單元的摩爾比為1∶1；所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～72小時(shí)。

8.制備權(quán)利要求5所述式Ⅳ所示化合物的方法，包括下述步驟：

1)使式Ⅶ所示化合物與硝酸鈰胺反應(yīng)，得到式Ⅷ所示化合物；

2)在惰性氣體保護(hù)下，使式Ⅷ所示化合物先于正丁基鋰進(jìn)行反應(yīng)，然后向反應(yīng)體系中加入式Ⅸ所示化合物，最后再加入二水合二氯化錫的鹽酸溶液反應(yīng)，得到式Ⅳ所示化合物；

式Ⅸ中，R₁、R₂的定義同式Ⅰ。

9.一種半導(dǎo)體組合物，由權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的式Ⅰ所示聚合物和摻加劑組成；所述摻加劑為富勒烯或其衍生物中的至少一種；所述富勒烯或其衍生物優(yōu)選為[6，6]-苯基C₆₁丁酸甲酯、[6，6]-苯基C₇₁丁酸甲酯或含茚富勒烯。