[發明專利]一種含噻吩的共軛有機硼聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201910447773.7
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110183622A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 秦冬冬;張倩倩;潘效波
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠

本發明公開合成了一種含噻吩的共軛有機硼聚合物及其制備方法，以2,5?二硼?1,4?苯乙炔單元和2,5?二碘噻吩單元為原料，在四（三苯基膦）鈀和碘化亞銅的催化條件下，以四氫呋喃為溶劑，二異丙胺為堿，通過Sonogashira偶聯得到了目標化合物。本發明屬于功能有機半導體材料技術領域，尤其是硼的缺電子性和空的p?軌道，決定了其獨特的性質，其中硼單體在溶液中具有強的藍綠光發射，通過和噻吩偶聯，在溶液中得到強的黃光發射。本發明合成的含噻吩的共軛聚硼有機化合物可用于發光材料，該反應條件溫和，工藝操作簡單、生產周期短、綠色環保、價格低廉，產物在空氣中，具有較高的穩定性。

技術領域

本發明屬于功能有機半導體材料技術領域，具體涉及一種含噻吩的共軛有機硼聚合物及其制備方法。

背景技術

硼是ⅢA族元素，其外層電子結構為2s²2p¹。三坐標有機硼化合物的空P_z-軌道導致其缺電子性質，使它在共軛有機發色團中是一個極好的π–受體，通過改變有機取代基，可以很容易地調節π–受體的強度。共軛有機硼聚合物作為一類重要的新型材料，在非線性光學、雙光子激發發射體、有機發光二極管、熒光傳感器等領域有著廣泛的應用。

三坐標的有機硼單元也可以包含到多環芳烴中，像B-摻雜的化合物在發光方面具有非常有趣的性質。但是大多數的硼對水和氧氣的敏感性，降低了這些化合物在實際中的應用價值。通常，可以通過在硼原子上連接大位阻的基團來提高此類化合物的穩定性，例如引進-Mes、- Tip基團。由于硼的缺電子性和空的p-軌道，決定了其獨特的性質，其中大多數硼化合物在溶液中具有強的藍綠光發射，通過和給電子基團連接，可以有效的調節其發光。

近年來，具有可逆氧化還原性質的聚噻吩作為n-型共軛聚合物已廣泛應用于化學和生物傳感領域，如電池元件、光學、電子和熱電材料等方面。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含噻吩的共軛有機硼聚合物的制備方法，通過將缺電子硼單體作為側鏈和給電子噻吩鏈通過Sonogashira偶聯，形成完整的共軛體系，得到一種強發射黃光的聚合物。

本發明是通過如下方案實現的：首先合成原料C和原料D，然后在催化劑的條件下，70℃，反應48h，得到目標產物，最后通過甲醇、正己烷沉淀出固體，具體包括以下步驟：

(1) 原料A，1,4-雙（三甲基硅基乙炔）-2,5-二溴苯的合成

在無氧條件下，稱取30-50mmol的1,4-二溴-2,5-二碘苯、1.5-2.5 mmol的雙（三苯基膦）氯化鈀、3-5 mmol的碘化亞銅溶于150-250mL脫氣的甲苯和75-125mL脫氣的二異丙胺混合溶液中，加入63-105mmol的三甲基硅基乙炔，攪拌得原料A；其結構如下：

(2) 原料B，1,4-雙（二（三甲基苯硼））-2,5-雙（三甲基硅基乙炔）苯的合成

在無水無氧條件下，稱取20-30mmol的原料A 溶于160-240mL的THF中，-78℃下，逐滴加入42-63mmol的正丁基鋰，反應1.5-2.5h，然后將42-63mmol的雙（三甲苯基）氟化硼溶于60-90mL的THF中，逐滴加入，反應體系緩慢升至20-25℃，反應10-16h，得原料B；得原料B；其結構如下：

(3) 原料C，1,4-雙（二（三甲基苯硼））-2,5-雙乙炔苯的合成

在20-25℃下，稱取8-12mmol的原料B溶于160-240mL的THF中，然后加入80-120mmol 的1M TBAF，反應4d，得原料C；得原料C；其結構如下：

(4) 原料D，2,5-二碘噻吩的合成