[發(fā)明專利]一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910498947.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN110194778B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴文勇;左超;汪洋;李祥春;黃維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D519/00
• 分類號(hào): C07D519/00;C07D495/14;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張婷婷

1.一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料，其特征在于，該材料以苯并三噻吩為核，一種或多種給體單元作為骨架橋連單元，然后通過在末端引入強(qiáng)吸電子基團(tuán)而構(gòu)成，具有如下式I所示的通式結(jié)構(gòu)：

其中，n₁、n₂、n₃為橋連單元的數(shù)量，且為1～10的自然數(shù)；A為強(qiáng)吸電子基團(tuán)；D₁、D₂、D₃為共軛體系橋連單元；

所述的A單元結(jié)構(gòu)為：

其中*為連接位置，C是碳原子，O是氧原子，N是氮原子，F(xiàn)是氟原子；

所述的D₁、D₂、D₃為共軛結(jié)構(gòu)體系橋連單元，結(jié)構(gòu)為：

其中，R為甲基基團(tuán)；S是硫原子，*是連接位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料，其特征在于，所述的n₁、n₂、n₃為橋連單元的數(shù)量，取值為1或2。

3.一種如權(quán)利要求1所述的多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料的制備方法，其特征在于，其合成方法和路線為：

將三醛基中間體II和強(qiáng)吸電子端基A溶于氯仿溶液中，滴加催化堿，在氮?dú)夥諊拢?0℃反應(yīng)12-24h，結(jié)束后冷卻至室溫經(jīng)萃取和色譜柱純化得到終產(chǎn)物I。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1：將橋連單元2.8mmol，N，N-二甲基甲酰胺4.5mmol和三氯氧化磷2.8mmol置于30mL 1,2-二氯乙烷中溶解，100℃下反應(yīng)24小時(shí)，經(jīng)洗滌、萃取、干燥、純化后得中間體1；

步驟2：將0.88mmol中間體1溶解在5mL二氯甲烷中，避光冰浴；再滴加入溶解有1.06mmol N-溴代丁二酰亞胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液1mL，攪拌過夜，純化后得中間體2；

步驟3：將0.9mmol中間體2和0.3mmol苯并三噻吩，0.024mmol Pd(PPh₃)₄溶于20mL氯苯中，抽換氮?dú)猓?20℃下回流24小時(shí)，冷卻后經(jīng)萃取、干燥、純化后得中間體3；

步驟4：將0.09mmol中間體3、0.36mmol強(qiáng)吸電子端基A、0.1mL吡啶溶于4mL氯仿中，在80℃下攪拌24小時(shí)，冷卻至室溫經(jīng)萃取和色譜柱純化后得最終產(chǎn)物。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料的制備方法，其特征在于，所述三醛基中間體與強(qiáng)吸電子端基A的摩爾比為1：4，所述三醛基中間體在氯仿溶液中的濃度為0.0225mmol/mL。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料的制備方法，其特征在于，催化堿為吡啶，與強(qiáng)吸電子端基A的摩爾比范圍為(0.1-1)：1。

7.一種多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料的應(yīng)用，其特征在于，所述多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料是如權(quán)利要求1或2所述的多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料，或者由權(quán)利要求3-6任一所述方法制備得到的多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料，所述多臂結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料作為活性層材料或添加組分用于包括二元、多元或疊層在內(nèi)的有機(jī)太陽能電池器件。