[發明專利]含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310217355.1
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103319694A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 蘇仕健;劉明;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/46;H01L51/54;H01L51/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物，其特征在于：具有如下式Ⅰc或式Ⅰd所示的結構：

其中，R為C₁～C₂₄的烷基；Ar為以下共軛單元中的一種：烷基取代的共軛單元，烷氧基取代的共軛單元，烷基和烷氧基同時取代的共軛單元；0<x≤1，0≤y<1，x+y=1；n為3～1000的整數。

2.根據權利要求1所述的含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物，其特征在于：所述的Ar共軛單元為乙烯撐基，乙炔撐基，碳氫原子構成的芳香環，碳氮氫原子構成的芳香雜環，碳氮氧氫原子構成的芳香雜環，碳硫氫原子構成的芳香雜環，碳硅氫原子構成的芳香雜環，碳氮硫氫原子構成的芳香雜環，碳硅硫氫原子構成的芳香雜環中的一種或其多種組合。

3.制備權利要求1，所述的含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于由含吡啶并菲啶-5-酮的單體與Ar單體進行共聚制備。

4.根據權利要求3所述的制備含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于：所述的含吡啶并菲啶-5-酮單體為10-烷氧基-4-烷基-2,7-二鹵代吡啶并菲啶-5-酮（式Ⅱc），10-烷氧基-4-烷基-2,7-二(2-鹵代-噻吩-5-)吡啶并菲啶-5-酮（式Ⅱd）中的一種，其結構通式如下：

其中，R為C₁～C₂₄的烷基；X為鹵族元素Cl，Br或I中的一種。

5.根據權利要求4所述的制備含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于：所述的10-烷氧基-4-烷基-2,7-二鹵代吡啶并菲啶-5-酮的制備方法為：

將10mmol的2,7-二鹵代-5,10-二酮-4,9-二氮雜芘在200mL的N，N-二甲基甲酰胺中與22mmol的叔丁醇鉀和30mmol的1-溴烷烴反應30小時后，倒入水中并萃取，然后經過硅膠色譜柱分離提純得到重排產物10-烷氧基-4-烷基-2,7-二鹵代吡啶并菲啶-5-酮。

6.根據權利要求4所述的制備含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于：所述的10-烷氧基-4-烷基-2,7-二(2-鹵代-噻吩-5-)吡啶并菲啶-5-酮的制備方法為：

（1）將2mmol的10-烷氧基-4-烷基-2,7-二鹵代吡啶并菲啶-5-酮與3.5mmol的2-三甲基錫噻吩，以0.08mmol的四（三苯基磷）合鈀作為催化劑，于30mL的甲苯中100℃反應18小時后，倒入水中并萃取，然后經過硅膠色譜柱分離提純得到10-烷氧基-4-烷基-2,7-二噻吩吡啶并菲啶-5-酮；

（2）再將步驟（1）中制備的0.7mmol的10-烷氧基-4-烷基-2,7-二噻吩吡啶并菲啶-5-酮于50mL的氯仿中與1.6mmol的N-溴代丁二酰亞胺反應12小時后，除去溶劑后重結晶即得到10-烷氧基-4-烷基-2,7-二(2-鹵代-噻吩-5-)吡啶并菲啶-5-酮。

7.根據權利要求4所述的制備含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于：所述的Ar單體為碳氫原子構成的芳香環，碳氮氫原子構成的芳香雜環，碳氮氧氫原子構成的芳香雜環，碳硫氫原子構成的芳香雜環，碳硅氫原子構成的芳香雜環，碳氮硫氫原子構成的芳香雜環，碳硅硫氫原子構成的芳香雜環中的一種或多種組合。

8.根據權利要求4所述的制備含吡啶并菲啶-5-酮的共軛聚合物的方法，其特征在于具體步驟如下：

在氮氣氣氛下向反應瓶中加入含吡啶并菲啶-5-酮單體0.25mmol，和Ar單體0.25mmol，加入10mL有機溶劑溶解，再加入0.01mmol鈀絡合物催化劑，加熱回流下攪拌反應48小時，冷卻后，用甲醇沉降出聚合物，干燥后的產物溶于甲苯中，采用硅膠層析色譜柱，用甲苯作洗脫劑，濃縮洗脫液，在甲醇中沉降，最后產物在真空下干燥得到含吡啶并菲啶-5-酮單體的共軛聚合物；

所述的有機溶劑為甲苯，四氫呋喃（THF）或氯苯（CB）中的至少一種；

所述的鈀絡合物催化劑為四（三苯基磷）合鈀，三(二亞芐基丙酮)二鈀，或二（三苯基磷）二氯化鈀中的一種。