[發明專利]二烷基取代萘并硫氧芴單體及其制備方法與含二烷基取代萘并硫氧芴單元的聚合物及其應用

有效

• 申請號: 201611009969.0
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106588869B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 郭婷;傅登豪;應磊;楊偉;彭俊彪;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D333/78
• 分類號: C07D333/78;C08G61/12;C09K11/06;H01L51/00
• 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

本發明公開了二烷基取代萘并硫氧芴單體及其制備方法與含二烷基取代萘并硫氧芴單元的聚合物及其應用。二烷基取代萘并硫氧芴單體中，存在強吸電子單元?SO2?，有利于提高分子的電子親和勢；不對稱取代的稠環結構以及烷基的引入，有利于降低單體的電子親和勢的同時，大大改善單體在有機溶劑中的溶解性。二烷基取代萘并硫氧芴單體通過Suzuki，Stille或Yamamoto聚合反應獲得含有二烷基取代萘并硫氧芴單元的均聚物或共聚物，得到的聚合物在有機溶劑中有良好的溶解性，適合溶液加工，在制備電致發光器件、有機太陽電池以及有機場效應晶體管中有著廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及有機光電材料技術領域，具體涉及二烷基取代萘并硫氧芴單體及其制備方法與含二烷基取代萘并硫氧芴單元的聚合物及其應用。

背景技術

在過去的二十年中，有機電子和光電子產業，包括有機/聚合物發光二極管，有機場效應晶體管，有機太陽電池，非線性光學，生物傳感器和激光等領域都得到了迅猛的發展并逐漸走向產業化。有機電子產品具有價格低廉，體輕便攜等優點，使其具有很大的市場潛力。因此，開發具有市場吸引力的有機電子產品吸引了世界上眾多的研究機構和科研團隊的關注和投入。而在這其中，開發新型高效穩定的材料無疑成為關鍵的一個環節。

S,S-二氧-二苯并噻吩(SO)是一個具有諸多優點的缺電子單元，強吸電子基團-SO₂-可以提高分子的電子親和勢、較高的電子遷移率，且S原子已經達到最高價健狀態，具有抗氧化性；-SO₂-的引入基本上不會降低材料的熒光量子效率等，特別是含3,7-取代-S,S-二氧-二苯并噻吩單元的聚合物表現出優越的電致發光性能，其發光器件在很大的電流密度和熱處理溫度范圍內表現了優越的光譜穩定性，而引起人們廣泛的關注。但是由于S,S-二氧-二苯并噻吩單元的溶解性較差，難以得到高S,S-二氧-二苯并噻吩單元含量的聚合物，且由于3,7-取代-S,S-二氧-二苯并噻吩單元的平面性較好，得到的聚合物發天藍色光，作為全彩色顯示材料來說略顯不足。從化學合成的角度，S,S-二氧-二苯并噻吩不像芴或咔唑那樣容易在C-9或者N-9位進行修飾，這樣就大大限制了其在光電材料領域中的應用。因此，開發新的方法來改性S,S-二氧-二苯并噻吩單元就顯得十分必要。

本發明開發了新型二烷基取代萘并硫氧芴單體及其制備方法與聚合物及其應用。含該單體的聚合物有很好的溶解性，適合于溶液加工；其發光器件不僅高效穩定，而且為更藍的飽和藍光，可完全滿足全彩平板顯示的要求。另外由于二烷基取代S,S-二氧-二苯并噻吩單元的空間位阻效應，基于二烷基取代萘并硫氧芴單元的共聚物及均聚物的三線態能級及電子遷移率都將明顯增加，其作為磷光主體材料及電子受體材料在白光照明及太陽電池方面將會有很大的應用潛力。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供二烷基取代萘并硫氧芴單體及其制備方法。該單體合成純化容易、原料價格低廉，有利于大量生產；同時，不對稱稠環結構及長烷基鏈的引入在降低單體共平面性、提高溶解性、可加工性等方面起著關鍵性的作用。

本發明的目的還在于提供含所述二烷基取代萘并硫氧芴單體的結構單元的共軛聚合物。

本發明的目的還在于提供含所述的二烷基取代萘并硫氧芴單元的共軛聚合物在制備電致發光器件、有機太陽電池和有機場效應晶體管中的應用。

二烷基取代萘并硫氧芴單體，具有如下化學結構式：

式中，X為Br或I原子；R為碳原子數1-30的直鏈或者支鏈烷基。

所述二烷基取代萘并硫氧芴單體的制備方法，包括如下步驟：

(1)在三氯甲烷環境下，用液溴將二苯并[b,d]噻吩溴化成2-溴二苯并[b,d]噻吩；