[發明專利]一種主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011235716.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112592465B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 夏海平;陳仕焰;高翔;劉亞南;朱永發;彭麗霞;蔡亞鵬;楊柳林;張弘;何旭敏
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/54
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物及其制備方法與應用。該主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物結構式為本發明利用雙鋨雜戊搭炔與雙炔聚合得到的主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物溶解度好、穩定性好、具有寬而強的吸光特性?？梢氩煌B接基團使該聚合物功能化。本發明的制備方法聚合路線簡單高效、適用底物范圍廣、反應條件溫和等優點。該主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物在太陽能電池、發光二級管，場效應晶體管、化學傳感器，化學開關等領域有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于高分子化學技術領域，具體涉及一種主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物及其制備方法與應用。

背景技術

共軛聚合物(Conjugated Polymer，也稱導電高分子)是一類具有離域大π共軛的高分子，在場效應晶體管OFET，發光二極管OLED，太陽能電池OPV，化學傳感器.......等能源化學領域有著非常重要的應用(Chem.Rev.2007，107，4，1324-1338)。因其兼具優異的光電性能以及良好的加工性能和力學性能，有望成為下一代柔性電子器件的核心材料(Nat.Mater.2020，19，922-928)。

共軛聚合物的主鏈通常是由芳香環組成的，例如聚吡咯，聚噻吩，聚吡啶等，而構成芳香環的元素又都是主族元素，提供p軌道參與共軛，所以傳統的共軛聚合物是p_π-p_π共軛聚合物(Chem.Rev.2010，110，8，4724-4771)。然而，過渡金屬元素具有d軌道，將過渡金屬引入到有機芳香環骨架中，能夠形成金屬雜芳香化合物，構成獨特的d_π-p_π共軛體系。過渡金屬雜芳香體系最早是霍夫曼在1979年預言，經過40余年的發展，金屬苯，金屬苯炔，金屬環戊二烯，金屬環丁二烯，金屬雜螺芳香環等系列金屬雜芳環基元相繼被報道(Chem.-Eur.J.2018，24，2025-2038)。然而卻從未有課題組將金屬雜芳環基元成功地引入到共軛高分子的主鏈中。人們也因此無法探究金屬雜芳香環基元的引入對共軛聚合物性能的影響。

在2013年，夏海平教授等(Nat.Chem.2013，5，698-703)報道了一種新型的金屬橋位金屬雜芳香化合物——鋨雜戊搭炔化合物。這類穩定的化合物由于在有機π共軛骨架中引入了過渡金屬鋨的d軌道，形成了獨特的d_π-p_π共軛體系，使其展現了截然不同的物理特性(Acc.Chem.Res.2018，51，1691-1700)。例如在聚集誘導發光增強(Nat.Chem.2013，5，698-703)和有機太陽能電池電子傳輸層方面(Nat.Commun.2020，11，4651)有著重要的應用前景。新體系，意味著新材料。將金屬鋨雜戊搭炔引入到共軛聚合物的主鏈中，將有望獲得一類全新的d_π-p_π共軛聚合物材料，從而展現出更豐富的性質與新功能。因此，發展一種合成主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物的方法和策略顯得尤為重要。然而此類聚合物的合成極度困難，進一步阻礙了其性能應用研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物。

本發明的另一目的在于提供上述主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物的應用。

本發明的技術方案如下：

一種主鏈含鋨雜戊搭炔共軛聚合物，由第一基團和第二基團組成；第一基團為由共軛連接基團R₁橋聯的雙鋨雜戊搭炔基團，第二基團為由共軛連接基團R₂橋聯的雙乙烯基團組成，該重復單元的具體結構式為：

該重復單元中的3號位和3′號位通過共軛連接基團R₁連接，該雙乙烯基團與該雙鋨雜戊搭炔基團的7號位和7′號位連接；