[發明專利]一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料及其制備方法與在太陽能電池中的應用

有效

• 申請號: 201810493774.0
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108546267B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 黃飛;李仁龍;應磊;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D495/04
• 分類號: C07D495/04;C07D495/22;H01L51/46;H01L51/42
• 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;馮振寧

1.一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料，其特征在于，結構式如下：

其中，Core為稠環共軛單元；π為橋聯單元；m為1；n為0～6；R₁～R₄獨立地為氫。

2.根據權利要求1所述的一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料，其特征在于，稠環共軛單元Core為如下化學結構式中的一種：

其中，h為0～3；i為1～3；Z＝C或Si；X＝O、S或Se；R₅～R₈獨立地為氫、C₁～C₃₀的烷基或C₁～C₃₀的烷氧基。

3.根據權利要求1所述的一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料，其特征在于，所述橋聯單元π為如下化學結構式中的一種：

其中，k＝1～3；X為O、S、Se或Te；Y為氫或氟原子；R₉為氫、鹵素原子、C₁～C₁₂的烷基或烷氧基。

4.制備權利要求1～3任一項所述的一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將乙酸酐和三乙胺滴加到化合物(1)和乙酰乙酸乙酯的反應液中，所述乙酸酐與三乙胺的體積比為1:1～2:1，加熱反應得到化合物(2)，所述反應的溫度為25-90℃，反應的時間為8～20小時；

(2)將乙酸鈉添加到化合物(2)和丙二腈的反應液中，所述化合物(2)、丙二腈、乙酸鈉的摩爾比為1:3:1.3～1:2:3；常溫反應，所述反應的時間為1～5小時，得到含有環烷基鏈的吸電子單體HN；

(3)將步驟(2)所得到的含有環烷基鏈的吸電子單體HN與含有醛基官能團的中間體化合物，所述含有環烷基鏈的吸電子單體HN與含有醛基官能團的中間體化合物的摩爾比3～5:1，在堿催化作用下發生Knoevenagel縮合反應，所述堿催化劑為吡啶、哌啶或三乙胺，所述Knoevenagel縮合反應的溫度為30～65℃，反應的時間為10～20小時，得到端基含有環烷基鏈的有機共軛小分子材料；

合成路線如下所示：

5.權利要求1～3任意一項所述的一種端基含環烷基鏈的有機共軛小分子材料作為光捕獲的活性層受體材料在有機太陽能電池中的應用。