[發明專利]一種非富勒烯電子受體的制備方法和產品及應用

在審

• 申請號: 202110672146.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113480560A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 賴文勇;張超;李祥春;汪洋;劉芳
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D495/14
• 分類號: C07D495/14;C07D519/00;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉峰

1.一種非富勒烯電子受體材料，其特征在于：所述材料以苯并三噻吩給電子基團為中心臂單元，稠環結構為臂單元，稠環上引入雜原子并采用側基修飾，端基使用3-(二氰基亞甲基)靛酮基團及其衍生物進行封端，得到的一種非富勒烯電子受體，包括如下式Ⅰ所示的結構通式：

其中，Ar選自如下式Ⅱ結構中的一種：

式Ⅱ中，R、R₁、R₂、R₃分別為C1-C30的烷基、烷氧基、烷苯基、烷苯氧基、烷酯基、芳酯基中的一種；D為S、N、O、Si、Ge、B、Se雜原子中的一種或多種組合；X為H、CH₃、F、Cl、Br、I中的一種或兩種組合；*為鏈接位點。

2.如權利要求1所述非富勒烯電子受體材料，其特征在于：所述材料為下式Ⅳ-XXⅠ結構中的任一種化合物：

其中，R、R₁、R₂、R₃獨立地選自C1-C30的烷基、烷氧基、烷苯基、烷苯氧基、烷酯基、芳酯基中的一種，具有式Ⅲ所示的結構；

D為S、N、O、Si、Ge、B、Se雜原子中的一種或多種；X獨立地選自H、CH3、F、Cl、Br、I中的一種或兩種。

3.一種如權利要求1或2所述非富勒烯電子受體材料的制備方法，其特征在于：包括，

步驟(1)：將反應物(a)、反應物(b)和強氧化劑加入到密閉反應瓶中，再注入一定量的有機溶劑使其溶解，惰性氣體保護環境中在一定溫度條件下反應一段時間。得到的母液用有機溶劑和水萃取，再經干燥劑干燥，然后經減壓蒸餾蒸出多余溶劑，經硅膠色譜柱純化，最后干燥得到化合物(c)；

步驟(2)：將步驟(1)的產物化合物(c)加入到反應容器中并溶解于有機溶劑中，在黑暗條件下放入冰水混合物中攪拌。然后溶解于有機溶劑的(d) 逐滴注射入反應容器中，惰性氣體保護環境下在一定溫度下反應一定時間，得到的母液用有機溶劑和水萃取，再經干燥劑干燥，然后經減壓蒸餾蒸出多余溶劑，經硅膠色譜柱純化，最后得到化合物(e)；

步驟(3)：將步驟(2)的產物化合物(e)、化合物(f)、四丁基溴化銨以及四三苯基膦鈀加入到反應容器中并溶解在有機溶劑中，惰性氣體保護環境下在在一定溫度條件下反應一段時間，再經萃取、純化，得到化合物(g)；

步驟(4)：將步驟(3)的產物化合物(g)、化合物(h)、催化劑加入到反應容器中并溶解在有機溶劑中，在一定溫度條件下下反應一定的時間，進一步純化得到化合物(i)；

包含以下合成路線及合成步驟：

4.如權利要求3所述非富勒烯電子受體材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述的強氧化劑為過氧化物、過硫酸鹽、硝酸鹽、高錳酸鹽、重鉻酸鹽、氯酸鹽中的一種；所述的有機溶劑為1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氫呋喃、甲苯、氯苯中的一種或多種；所述的惰性氣體為氮氣、氬氣、氫氣中的一種或多種；反應的溫度為70～200℃，反應時間為1h～72h；干燥劑為無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鋇、濃硫酸中的一種或多種；反應物(a)與反應物(b)的摩爾比為1：1～1.8。

5.如權利要求3所述非富勒烯電子受體材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中使用的有機溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、氯苯、鄰二氯苯、四氫呋喃中的一種或幾種；惰性氣體為氮氣、氬氣、氫氣中的一種或多種，反應的溫度為70～200℃，反應時間為1h～72h；干燥劑為無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鋇、濃硫酸中的一種或多種；化合物(c)與反應物(d)的摩爾比為1：1～1.8。