[發(fā)明專利]環(huán)化靛藍受體及聚合物的制備與應用

在審

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• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN113493559A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉云圻;楊杰;蔣雅倩;朱明亮;陳金佯;匡俊華;郭云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C07D471/22;H01L51/05;H01L51/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

本發(fā)明公開了一種環(huán)化靛藍受體及聚合物的制備方法與應用。該聚合物的結(jié)構(gòu)如式I所示，其中，R為C₁～C₄₀的直鏈或支鏈烷基。本發(fā)明還提供了式I所示聚合物的制備方法。本發(fā)明的原料為商業(yè)化產(chǎn)品；合成路線簡單高效。以本發(fā)明的新型環(huán)化靛藍聚合物為有機半導體層制備的有機場效應晶體管的空穴遷移率最高為1.22cm²V^?1s^?1，電子遷移率最高為0.80cm²V^?1s^?1，在雙極性有機場效應晶體管器件中有良好的應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)化靛藍受體及聚合物的制備與應用。

背景技術(shù)

有機場效應晶體管(簡稱OFETs)是一類以共軛的有機半導體材料為半導體層，通過垂直電場來控制材料導電能力的有源器件。OFETs是有機電路的關(guān)鍵單元器件，具有可溶液法加工、柔韌性好和光電性能易調(diào)等優(yōu)點，在邏輯電路、傳感器和驅(qū)動顯示等器件中有重要的應用前景。

OFETs半導體材料包括有機小分子材料和高分子聚合物材料。高分子聚合物材料具有質(zhì)輕、柔性好、可大面積打印加工等優(yōu)點，引起了科研研究者的廣泛關(guān)注。設(shè)計合成新型的聚合物半導體材料對于本領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。目前的高性能 OFETs材料大部分為p型材料，雙極性材料的發(fā)展相對滯后。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種環(huán)化靛藍(Bay-annulated indigo，簡稱BAI)受體及聚合物。

本發(fā)明所提供的BAI聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如式I所示：

式I中，R為碳原子總數(shù)為1-40的直鏈或支鏈烷基，具體可為碳原子總數(shù)為16-36的直鏈或支鏈烷基，更具體可為2-癸基十四烷基；

Ar為如下基團：

表示取代位；

n為聚合度，n＝5-100，具體地n可為10-70，更具體可為26。

所述式I所示聚合物具體可為聚合物P2F2ClBAI-V；

所述聚合物P2F2ClBAI-V的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R為2-癸基十四烷基；

n為26。

上述式I所示聚合物通過包括如下步驟的方法制備得到：

將式VII所示化合物與雙錫化合物在催化劑和配體作用下進行聚合反應，得到式I所示聚合物；

式VII中，R的定義與前述式I中R的定義相同。

上述方法中，雙錫化合物為如下化合物：

所述催化劑可選自：四(三苯基膦)鈀、二(三苯基膦)二氯化鈀和三(二亞芐基丙酮)二鈀中的至少一種；

所述配體可選自：三苯基膦、三(鄰甲苯基)膦和三苯基胂中的至少一種。

所述式VII所示化合物的投料摩爾份數(shù)為1.00份；

所述雙錫化合物的投料摩爾份數(shù)可為0.95～1.05份；具體可為1.00份；

所述催化劑的投料摩爾份數(shù)可為0.01～0.10份；具體可為0.03份；

所述配體的投料摩爾份數(shù)可為0.04～0.80份；具體可為0.24份；