[發(fā)明專利]一種喹喔啉類共軛聚合物及其制備方法與其在聚合物太陽電池中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710354690.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN108948327B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫晨凱;李永舫;張志國;潘飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;H01L51/42;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所示的共軛聚合物：

所述式I所示的共軛聚合物為下述式I-1至式I-2所示的共軛聚合物：

上述結(jié)構(gòu)式中，R₁，R₂不同，各自獨(dú)立的為氫原子或烷氧基；其中，所述烷氧基中所含的烷基為碳原子數(shù)1-25的直鏈或支鏈烷基；

n代表所述共軛聚合物的重復(fù)單元個(gè)數(shù)，為5-1000之間的自然數(shù)。

2.制備權(quán)利要求1所述的式I所示的共軛聚合物的方法，包括下述步驟：使式II所示化合物與式III所示化合物在催化劑的作用下發(fā)生共聚反應(yīng)，得到式I所示的共軛聚合物，

式III中，R₁，R₂，X₁，X₂的定義同式I；

式III中的Z₁選自硼酸基團(tuán)、硼酸酯基團(tuán)、鹵化鋅基團(tuán)、鹵化鎂基團(tuán)或三烷基錫基團(tuán)，且式II中的Y₁選自I，Br或Cl；

或，式III中的Z₁選自I、Br或Cl，且式II中的Y₁選自硼酸基團(tuán)、硼酸酯基團(tuán)、鹵化鋅基團(tuán)、鹵化鎂基團(tuán)或三烷基錫基團(tuán)；

式II中Ar的定義同式I。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法下述1)-4)中任一種方法進(jìn)行：

1)所述式III中的Z₁或式II中的Y₁選自鹵化鎂基團(tuán)，采用McCullough法制備式I所示共軛聚合物；

所述McCullough法中各條件如下：

溶劑為四氫呋喃和/或甲苯，催化劑為四(三苯基膦)鈀(0)，所述催化劑的加入量為式II所示化合物與式III所示化合物的總摩爾量的0.01％-10％；

式II所示化合物與式III所示化合物的摩爾比為1:0.8-1.5；

反應(yīng)在10℃至所述溶劑回流的溫度下進(jìn)行；

反應(yīng)時(shí)間為30分鐘-72小時(shí)；

2)所述式III中的Z₁或式II中的Y₁選自鹵化鋅基團(tuán)，采用Rieke法制備式I所示共軛聚合物；

所述Rieke法中各條件如下：

溶劑為四氫呋喃，催化劑為[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]二氯化鎳(II)，所述催化劑的加入量為式II所示化合物與式III所示化合物的總摩爾量的0.01％-10％；

式II所示化合物與式III所示化合物的摩爾比為1:0.8-1.5；

反應(yīng)在10℃至所述溶劑回流的溫度下進(jìn)行；

反應(yīng)時(shí)間為30分鐘-72小時(shí)；

3)所述式III中的Z₁或式II中的Y₁選自硼酸基團(tuán)或硼酸酯基團(tuán)，采用Suzuki法制備式I所示共軛聚合物；

所述Suzuki法中各條件如下：

溶劑為四氫呋喃和/或甲苯，催化劑為四(三苯基膦)鈀(0)，所述催化劑的加入量為式II所示化合物與式III所示化合物的總摩爾量的0.01％-10％；

式II所示化合物與式III所示化合物的摩爾比為1:0.8-1.5；

反應(yīng)溫度為30℃-150℃，反應(yīng)時(shí)間為6-72小時(shí)；

4)所述式III中的Z₁或式II中的Y₁選自三烷基錫基團(tuán)，采用Stille法制備式I所示共軛聚合物；

所述Stille法中各條件如下：

溶劑為四氫呋喃、甲苯、氯苯和二甲基甲酰胺中至少一種，催化劑為四(三苯基膦)鈀(0)、氯化鈀或醋酸鈀，所述催化劑的加入量為式II所示化合物與式III所示化合物的總摩爾量的0.01％-10％；

式II示化合物與式III所示化合物的摩爾比為1:0.8-1.5；

反應(yīng)溫度為30-200℃，反應(yīng)時(shí)間為15分鐘-72小時(shí)。

4.一種光活性層，由權(quán)利要求1中所述式I所示的共軛聚合物和n-型電子受體組成，其中，所述n-型電子受體與所述喹喔啉類共軛聚合物的質(zhì)量比為1:0.5～2；

所述n-型電子受體為非富勒烯類小分子化合物，具體為末端連接缺電子基團(tuán)的稠環(huán)A-D-A型小分子化合物。