[發明專利]一種有機太陽能電池受體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711026539.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107739374B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 劉治田;張曉璐;高翔;方成;曾娣;張撥;張旗
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C07D409/14
• 分類號: C07D409/14;H01L51/46
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 崔友明;閉釗

1.一種太陽能電池受體材料，其特征在于，所述太陽能電池受體材料的化學結構式如下：

其中，AK選自碳原子數目1-20的飽和烷基鏈，X代表H或CF₃。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池受體材料，其特征在于：AK具體為正己烷基或異辛烷基或3,7-二甲基辛烷基或2-乙基己基中的一種。

3.權利要求1所述太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)酸性、加熱條件下，化合物1與化合物2以1:0.8～2.0的摩爾比回流反應，分離洗滌后得到化合物3

(b)以二甲基甲酰胺為溶劑，在碳酸鉀存在條件下，化合物3與飽和溴化烷烴C_nH_(2n+1)Br以1:2.5～5的摩爾比進行反應，分離得到化合物5，其中1≤n≤20，

(c)以甲苯為溶劑、四(三苯基膦)鈀為催化劑，化合物5與噻吩的錫鹽以1：1.34～5的摩爾比回流反應，分離得到化合物6

(d)避光條件下，以四氫呋喃為溶劑，化合物6與N-溴代琥珀酰亞胺以1:1.05-2.0的摩爾比進行反應，分離得到化合物7

(e)以甲苯為溶劑、四(三苯基膦)鈀為催化劑，在無氧、四丁基溴化銨和K₂CO₃水溶液存在的條件下，化合物7與X取代對苯硼酸以1：0.8～2.5的摩爾比反應，分離得到化合物8，其中X為H或CF₃基團，

(f)以甲苯為溶劑、四(三苯基膦)鈀為催化劑，在保護氣氛、四丁基溴化銨和K₂CO₃水溶液存在的條件下，化合物8與化合物9以1:1-4的摩爾比反應，分離得到目標產物

4.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(a)將化合物1與化合物2加入到乙酸中，再加入濃鹽酸，加熱至120℃回流過夜，冷卻后過濾，固體物質分別用乙醇和乙酸乙酯洗滌后真空干燥，得到化合物3。

5.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(b)將化合物3和飽和溴化烷烴C_nH_(2n+1)Br加入到二甲基甲酰胺中，再加入新鮮干燥的無水碳酸鉀，將混合物加熱至100℃攪拌反應15-17h，反應液與水混合后用CH₂Cl₂萃取用鹽水洗滌用MgSO₄干燥，除雜后得到化合物5。

6.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(c)將化合物5與噻吩的錫鹽加入到甲苯中，以四(三苯基膦)鈀為催化劑，90℃回流攪拌反應96小時，待混合物冷卻后與水混合，經乙醚萃取、水洗、干燥、除雜得到化合物6。

7.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(d)避光條件下將化合物6加入到四氫呋喃溶液中，再分批加入N-溴代琥珀酰亞胺，室溫攪拌12h，經乙醚萃取、除雜得到化合物7。

8.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(e)首先對甲苯、K₂CO₃水溶液進行除氧處理，接著將化合物7、X取代對苯硼酸、四(三苯基膦)鈀、四丁基溴化銨及K₂CO₃水溶液混合均勻，再加入甲苯，升溫至70℃反應8h，經水洗、萃取、柱層析純化得到化合物8。

9.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：步驟(f)惰性氣體保護氛圍下，將化合物8、化合物9加入到K₂CO₃水溶液中，再加入四(三苯基膦)鈀、四丁基溴化銨和甲苯，升溫至85-90℃反應24h，經萃取、柱層析純化得到目標產物。

10.如權利要求3所述的太陽能電池受體材料的制備方法，其特征在于：所述飽和溴化烷烴具體為1-溴-2-乙基己烷，所述X取代對苯硼酸具體為苯硼酸或三氟甲基-對苯硼酸。