[發明專利]基于九并稠雜環類共軛小分子及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710962883.8
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109666033B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 唐衛華;孫佳;周杰;俞江升;尹新星;張倬涵;馮豪豪
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C07D495/22
• 分類號: C07D495/22;H01L51/46
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;朱顯國

1.基于九并稠雜環類共軛小分子，其特征在于，具有以下結構：

其中，式I中，R₁為C6烷基-苯基；

R₂代表碳原子數為1～20的直鏈或支鏈烷基；

A代表吸電子單元，選自以下結構：

吸電子單元A中，R₃為給電子基，選自碳原子數為1～4的烷基、烷氧基；R₄為吸電子基，選自F、Cl、Br、I、CN。

2.如權利要求1所述的九并稠 雜 環類 共軛小分子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將3,3'-二溴-2,2'-聯噻吩在三(二亞芐基丙酮)二鈀和1,1'-聯萘-2,2'-雙二苯膦催化下，與叔丁醇鈉和胺發生Buchwald-Hartwig反應，制備化合物1的步驟，

(2)將化合物1與正丁基鋰發生拔氫反應后再和三丁基氯化錫發生取代反應，制備化合物2的步驟，

(3)將2,5-二溴對苯二甲酸二乙酯和化合物2在三(二亞芐基丙酮)二鈀和三(鄰甲基苯基)磷催化下發生Stile偶聯反應制備化合物3的步驟，

(4)將Li-R₁與化合物3在辛烷中發生親核反應生成醇，在強酸催化下脫水制備化合物4的步驟，

(5)將三氯氧磷和N,N-二甲基甲酰胺發生維爾斯邁爾-哈克反應，再與化合物4發生取代反應制備化合物5的步驟，

(6)將化合物5和吸電子單元A，在吡啶或β-丙氨酸催化下發生克腦文格爾縮合反應制備目標產物I的步驟，

3.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(1)中，反應在氮氣保護下進行，反應體系的溶劑為干燥的甲苯；以摩爾比計，3,3'-二溴-2,2'-聯噻吩：叔丁醇鈉：三(二亞芐基丙酮)二鈀：1,1'-聯萘-2,2'-雙二苯膦：胺＝1:2:0.01:0.01:1～1:3:0.1:0.2:1；反應溫度為80～120℃，反應時間為7～24小時。

4.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(2)中，反應在氮氣保護下進行，反應體系的溶劑為干燥的四氫呋喃；拔氫反應的溫度為-78℃～室溫，反應時間1～2小時；取代反應的溫度為-78℃～室溫，反應時間為2～5小時；以摩爾比計，化合物1：正丁基鋰：三丁基氯化錫＝1:1:1～1:1.2:1.5。

5.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(3)中，反應在氮氣保護下進行，反應體系的溶劑為干燥并除氧的甲苯；Stile偶聯反應溫度為100～120℃，反應時間12～48小時；以摩爾比計，2,5-二溴對苯二甲酸二乙酯：化合物2：三(二亞芐基丙酮)二鈀：三(鄰甲基苯基)磷＝1:2:0.01:0.1～1:3:0.03:0.3。

6.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(4)中，反應在氮氣保護下進行，親核反應的溫度為0～30℃，反應時間8～16小時；強酸采用濃硫酸或濃鹽酸；催化脫水的溫度為室溫～120℃，反應時間0.5～12小時；以摩爾比計，化合物3: Li-R₁ ：強酸＝1:4:0.05～1:6:0.2。

7.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(5)中，反應在氮氣保護下進行，維爾斯邁爾-哈克反應的溫度為-10～0℃，反應時間0.1～1小時；取代反應的溫度為40～90℃，反應時間2～20小時；以摩爾比計，化合物4：三氯氧磷：N,N-二甲基甲酰胺＝1:2:2～1:20:100。

8.如權利要求2所述的九并稠 雜 環類共軛小分子 制備方法，其特征在于，步驟(6)中，反應在氮氣保護下進行，克腦文格爾縮合反應的溫度為65～85℃，反應時間8～48小時；以摩爾比計，化合物5：吸電子單元A：吡啶或β-丙氨酸＝1:2:0.05～1:10:0.2。

9.如權利要求1所述的九并稠 雜 環類 共軛小分子作為電子受體材料在有機太陽能電池器件中的應用。