[發明專利]四取代的苝二酰亞胺二聚體、其制備方法及其在有機光伏器件中的應用

在審

• 申請號: 201310189875.6
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN104177378A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 姚建年;詹傳郎;張昕;陸振歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;C07D471/06;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞

1.一種1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體，其結構如式I所示：

R′和R′′各自獨立地選自C_mH_2m+1(m=1-20，優選1-10，更優選2-8)的烷基或者結構為(C₂H₄O)_nCH₃(n=1-5)的寡聚乙二醇，

X選自芳基，雜芳基，任選R₃取代的芳基，任選R₄取代的雜芳基，

p選自1-10，優選2-8，更優選3-6的整數，

R₃和R₄選自1-10個碳原子的烷基。

優選地，X選自噻吩，硒吩,呋喃，二噻吩并五元環，二噻吩并五元雜環，或任選被1-4個，優選1-2個R₅取代的苯并二噻吩，其中R₅選自H，1-10個碳原子的烷氧基，或者被H或者1-10個碳原子取代的噻吩基。

2.根據權利要求1的二聚體，其特征在于，所述(X)p選自如下結構：

其中，R,R₁和R₂=-C_nH_2n+1(n=1-12)或R,R₁和R₂=-(C₂H₄O)_nCH₃或-(OC₂H₄)_nOCH₃(n=1-5)。

3.如權利要求1或2所述的二聚體，其特征在于，所述二聚體結構選自：

4.一種如權利要求1-3任一項所述的1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體（式I）的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將1,12-二氯苝二酰亞胺（IV）與脂肪醇在碳酸鉀和二甲基甲酰胺條件下反應制備得到1,12-二烷氧基苝二酰亞胺（III）；

（2）將步驟（1）制得的1,12-二烷氧基苝二酰亞胺（III）與溴素在有機溶劑（優選二氯甲烷）的條件（優選室溫至回流溫度，更優選回流溫度）下進行反應制得1,12-二烷氧基-6-溴取代苝二酰亞胺（II）；

（3）將步驟（II）制得的1,12-二烷氧基-6-溴取代苝二酰亞胺與雜芳環三甲基錫衍生物((CH₃)₃Sn-(X)p-Sn(CH₃)₃)在催化劑和有機溶劑(優選甲苯，更優選無水甲苯)存在下進行反應，制得所述1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體（I），

5.如權利要求4的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）具體為：將1,12-二烷氧基-6-溴取代苝二酰亞胺（式II）溶于無水甲苯中，加入制備好的雜芳環三甲基錫衍生物和催化劑四（三苯基膦）鈀（Pd(PPh₃)₄），反應得到所述的1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體（式I）。

6.一種權利要求1所述的1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體的應用，其特征在于，所述1,1′,12,12′-四烷氧基取代的苝二酰亞胺二聚體用于太陽能電池。

7.一種式II所示的化合物，

其中，

R′選自C_mH_2m+1(m=1-20，優選1-10，更優選2-8)的烷基或者結構為(C₂H₄O)_nCH₃(n=1-5)的寡聚乙二醇，

Ra，Rb各自獨立地選自H，鹵素（優選氯或溴），1-20個碳原子的烷氧基或者(C₂H₄O)_nCH₃(n=1-5)的寡聚乙二醇。