[發明專利]一種雙纜聚合物的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201811112424.1
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109337047B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李韋偉;游勝勇;趙朝委;晏南富
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用化學研究所
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/46
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種雙纜聚合物，其特征在于，所述雙纜聚合物為苯并二噻吩二酮-苯并二噻吩型雙纜聚合物，具有以下結構通式：

其中，

R₁是C₁～C₅₀的直鏈；

R₂、R₃、R₄獨立地是氫、C₁～C₅₀的直鏈或叉鏈烷基、C₁～C₅₀的含酰胺鍵、醚鍵、酯鍵的直鏈或叉鏈烷基、C₁～C₅₀的直鏈或叉鏈全氟代烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的雜芳基中的一種；

X₁、X₂、X₃獨立地是S、O、Se中的一種；

X₄、X₅、X₆獨立地是S、O、Se中的一種；

X₇是H、F、Cl、SR₅中的一種；其中，R₅獨立地是C₁～C₅₀的直鏈或叉鏈烷基、C₁～C₅₀的直鏈或叉鏈全氟代烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的雜芳基中的一種；

A是PBI、NDI中的一種；PBI為苝酰亞胺類受體親核試劑；NDI為萘酰亞胺類受體親核試劑；

m為0～10之間的整數；

n為2～2000之間的整數；

所述雙纜聚合物的制備方法步驟如下：

(1)將雙烷基溴取代的苯并二噻吩M1、受體親核試劑按照摩爾比1:2.0～1:2.2加入到有機溶劑里；待溶解平衡后加入碳酸鉀；加熱至70～80℃，反應24小時，冷卻后加入氯仿和去離子水；分液，有機相用鹽水洗滌，干燥，旋蒸得粗產物；粗產物經過硅膠柱分離得到純凈的中間體M2；

(2)將M2和苯并二噻吩二酮類雙錫試劑按照摩爾比1:1加入到甲苯和N，N-二甲基甲酰胺里，甲苯和N，N-二甲基甲酰胺與M2的比例為100～150ml:10～15ml:1g；將上述溶液進行脫氣處理后，加入鈀催化劑和三苯基膦；110～120℃下反應36小時；產物用甲醇沉淀，過濾；濾餅用丙酮、己烷、二氯甲烷、四氯乙烷提取；蒸發除去四氯乙烷，聚合物在丙酮中析出；用0.45μm的濾膜抽濾，真空干燥得黑色的聚合物產品；

所述受體親核試劑是PBI、NDI中的一種；所述PBI為苝酰亞胺類受體親核試劑；所述NDI為萘酰亞胺類受體親核試劑。

2.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述有機溶劑的用量與原料雙烷基溴取代的苯并二噻吩的比例為80～200ml:1g。

3.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述碳酸鉀與雙烷基溴取代的苯并二噻吩的摩爾比為5～10:1。

4.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述氯仿和去離子水的用量與雙烷基溴取代的苯并二噻吩的比例為250～350ml:250～350ml:1g。

5.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述鈀催化劑為三(二亞芐基丙酮)二鈀、四三苯基膦化鈀、醋酸鈀或氯化鈀中的一種；其摩爾用量為單體M2摩爾用量的0.005％～0.5％。

6.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述的機溶劑為丙酮、甲苯、四氫呋喃、DMF、DMAc中的一種；DMF為二甲基甲酰胺，DMAc為二甲基乙酰胺。

7.根據權利要求1所述的一種雙纜聚合物，其特征在于，所述雙纜聚合物將電子給體與受體通過共價鍵連接組成單一組分的活性層能應用于單組份有機太陽能電池器件、有機場效應晶體管、有機發光二極管的制備工藝。