[發(fā)明專利]兩種含有異構(gòu)體重復(fù)單元局部不對(duì)稱的共軛聚合物及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910019408.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109734879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧平;姬敬敬;蔡洋;朱筆李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;H01L51/30
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;林文弘

本發(fā)明涉及兩種含有異構(gòu)體重復(fù)單元局部不對(duì)稱的共軛聚合物及其制備方法。本發(fā)明主要內(nèi)容首先通過(guò)含有單邊溴的前驅(qū)體分別與TT?SnBu₃，T?SnBu₃進(jìn)行Stille偶聯(lián)聚合，得到兩個(gè)不同的分子，然后將兩個(gè)分子用NBS雙邊溴化后與Me₃Sn?T?SnMe₃，Me₃Sn?TT?SnMe₃聚合得到含有異構(gòu)體重復(fù)單元的兩種局部不對(duì)稱的共軛聚合物。這兩種聚合物有較好的溶解性，揮發(fā)后得到均勻的薄膜，在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能測(cè)試中有比較高的遷移率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及兩種含有異構(gòu)體重復(fù)單元局部不對(duì)稱的共軛聚合物及其制備方法，屬于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Organic Field-Effect Transistor, OFET)的材料種類特別多，特別是對(duì)稱的有機(jī)共軛聚合物的種類及數(shù)量在最近幾年迅猛增長(zhǎng)。但是含有異構(gòu)體重復(fù)單元的局部不對(duì)稱的共軛聚合物目前少之又少。完全對(duì)稱的聚合物溶解度太少，不易成膜。相反，完全不對(duì)稱的聚合物溶解度太差。這兩種聚合物恰好集中了他們的優(yōu)點(diǎn)呈現(xiàn)出較好的溶解性，而且穩(wěn)定好，測(cè)試的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的遷移率也比較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過(guò)調(diào)節(jié)聚合物的骨架構(gòu)造來(lái)得到溶解性適當(dāng)?shù)墓曹椌酆衔铩Ｋ龅暮挟悩?gòu)體重復(fù)單元的局部不對(duì)稱的共軛聚合物具有遷移率高、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，這種材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域特別是有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管方向有著巨大的潛在價(jià)值。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

兩種含有異構(gòu)體重復(fù)單元的局部不對(duì)稱共軛聚合物，其結(jié)構(gòu)式為：

（一）和（二）式中R為≥C₂₀的飽和支化烷基鏈，Ar為吡啶，呋喃，噻吩等五元或六元雜環(huán)，n>0。

本發(fā)明不僅提供了含有異構(gòu)體重復(fù)單元的局部不對(duì)稱共軛聚合物，而且也提供了兩個(gè)含有異構(gòu)體重復(fù)單元的聚合物的合成方法。主要有以下幾個(gè)步驟：

（1）將含乙腈的化合物（如2-氰基噻吩，2-氰基吡啶，2-氰基呋喃等）與丁二酸二乙酯溶于叔戊醇中，在堿性條件下，加熱回流反應(yīng)6個(gè)小時(shí)，生成雙側(cè)有Ar基的DPP化合物A。

其中，Ar為呋喃，噻吩，吡啶等五元或六元雜環(huán)；

（2）雙側(cè)有Ar基DPP化合物A與鹵代烷烴（≥C₂₀的碘代飽和支化烷基鏈烴）在有機(jī)溶劑中，氮?dú)夥諊拢訜峄亓鞣磻?yīng)12個(gè)小時(shí)。加入去離子水猝滅，過(guò)柱提純，得到含有烷基鏈的化合物B;

其中R為≥C₂₀的飽和支化烷基鏈；Ar為呋喃，噻吩，吡啶等五元或六元雜環(huán)。

（3）將步驟（2）所得到的含有烷基鏈的化合物B在有機(jī)溶劑中，室溫下加入NBS進(jìn)行單邊溴化，點(diǎn)板跟蹤反應(yīng)，得到含有單邊溴的前驅(qū)體C；

其中R為≥C₂₀的飽和支化烷基鏈；Ar為呋喃，噻吩，吡啶等五元或六元雜環(huán)。

（4）將步驟（3）所得到的含有單邊溴的前驅(qū)體C分別與c組和d組物質(zhì)在干燥的有機(jī)溶劑中進(jìn)行無(wú)氧反應(yīng)，分別得到前驅(qū)體D和E；

c組：Bu₃Sn-T（2-三丁基甲錫烷基噻吩）, 催化劑Pd₂(dba)₃，配體P(o-Tolyl)₃；