[發明專利]2-（3-烷基）并二噻吩基乙烯聚合物及其制備方法與應用在審

申請號：	201510725854.0	申請日：	2015-10-29
公開（公告）號：	CN105237747A	公開（公告）日：	2016-01-13
發明（設計）人：	于貴;高冬;劉曉彤;張衛鋒;黃劍耀;毛祖攀	申請（專利權）人：	中國科學院化學研究所
主分類號：	C08G61/12	分類號：	C08G61/12;H01L51/30
代理公司：	北京紀凱知識產權代理有限公司 11245	代理人：	關暢
地址：	100080 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	烷基噻吩乙烯聚合物及其制備方法應用
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于材料領域，涉及一種2-(3-烷基)并二噻吩基乙烯聚合物及其制備方法與應用。

背景技術

場效應晶體管(FET)，是一種通過控制電場來控制材料的導電能力的有源器件，在信息技術領域已經獲得了非常廣泛的應用。目前所使用的最多的是傳統的是無機場效應晶體管，這類晶體管的核心部分是以無機材料作為半導體的半導體層。有機場效應晶體管(Organicfield-effecttransistors,簡稱OFETs)是含有π-共軛體系的有機化合物為半導體材料為載流子傳輸層。相對于無機場效應集體管而言，有機場效應晶體管具有柔性、可以大面積制備、能夠以溶液法加工等特點，并且擁有成本低廉、塑料襯底有良好的兼容性等諸多優良特性，有希望成為新一代的光電子器件和電路的關鍵元器件，在智能卡、電子紙、存儲器、傳感器、電子商標、有源矩陣顯示器等方面，有極高的應用前景。在近年來引起了極為廣泛的關注，并且以及取得了比較大的進展。有機場效應晶體管根據其有機半導體的分子構成不同，可以分為有機小分子場效應晶體管和有機聚合物場效應晶體管。相對于小分子而言，聚合物具有粘附力大，熱穩定性好等優點，因而得到了更加廣泛的關注(朱道本主編功能材料化學進展北京：化學工業出版社，2005；胡文平有機場效應晶體管科學出版社2011)。

作為聚合物場效應晶體管的核心部分，有機聚合物半導體材料的理化性質決定了場效應晶體管的傳輸性質，我們可以通過在分子設計上對聚合物的結構進行調控從而調控聚合物場效應晶體管的傳輸性質。按照載流子傳輸特性，場效應晶體管半導體材料可分為p型(載流子為空穴)和n型材料(載流子為電子)。OFETs最重要的性能指標包括遷移率、開關比等。遷移率是衡量材料載流子的傳輸性能最重要的參數，而開關比則是場效應晶體管在實際應用中的一個性能指標。通過對有機聚合物半導體材料的聚合物骨架以及側鏈烷基鏈的化學結構進行認為的修飾和改變，可以有效調控晶體管的遷移率、開關比，從而可以在很多方面獲得實際應用。并二噻吩是一類常見的共軛分子，由于其具備較高的共平面性，并且能增加聚合物骨架結構的剛性，從而改善聚合物的堆積，提升載流子遷移性能。同時，并二噻吩類的化合物制備方法簡單和價格低廉，被廣泛的應用到有機場效應晶體管的小分子以及聚合物材料中，并且獲得了比較高的遷移率(J.Shin,T.R.Hong,T.W.Lee,A.Kim,Y.H.Kim,M.J.Cho,D.H.Choi,Adv.Mater.2014,26,6031)，因而合成并二噻吩衍生物并應用到有機/聚合物半導體材料中具有十分重要的理論和應用意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種2-(3-烷基)并二噻吩基乙烯聚合物及其制備方法與應用。

本發明所提供的2-(3-烷基)并二噻吩基乙烯聚合物，其結構通式如式I所示，

所述式I中，n為5-100，具體為11-12或54-55或11-55。

R為C1～C60的直鏈或支鏈烷基，R'為長度為C3～C60的直鏈或支鏈烷基連。

上述式I中，R為C10-C60的直鏈或支鏈烷基，具體為2-辛基十二烷基、4-癸基十四烷基。

上述式I中，R'為長度為C3～C60的直鏈或支鏈烷基連，具體為庚基、辛基、十一基。

本發明提供的制備所述式I所示聚合物的方法，包括如下步驟：

將式II所示3,6-雙(5-溴代噻吩-2-基)-2,5-二(烷基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4(2H,5H)-二酮與式III所示(E)-1,2-雙(5-三甲基錫-3-烷基噻吩-2-基)乙烯在催化劑和配體作用下進行聚合反應，反應完畢得到所述式I所示聚合物；

所述式II和式III中，R和R'的定義均與式I中R和R'的定義相同。

所述催化劑選自四(三苯基膦)鈀、二(三苯基膦)二氯化鈀和二(二亞芐基丙酮)鈀中的至少一種；

所述配體選自三苯基膦、三(鄰甲苯基)膦和三(呋喃基)膦中的至少一種。