[發明專利]一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物及其應用

在審

• 申請號: 202110756904.7
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113527640A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 夏養君;周淵;郭鵬智;同軍鋒
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/42;H01L51/46;G01N27/22
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物，其特征在于，其結構如式Ⅰ所示：

其中，n為所述共軛聚合物的重復單元個數，且n取值為5-1000的正整數；所述Ar₁為富電子的噻并苯稠環單元；Ar₂為下面所述式Ⅵ所示基團或式V所示基團，

其中，式VI和式V所示基團中，A單元表示缺電子基團；Ar₃為共軛π橋。

2.根據權利要求1所述一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物，其特征在于，所述富電子的噻并苯稠環單元，選自下述結構中的任一種：

3.根據權利要求2所述一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物，其特征在于，所述結構式II-1至結構式II-8中的側鏈R₁為下述結構單元中的任一種：

其中，R₂為碳原子數為1～30的直鏈或支鏈烷基；

R₃、R₄、R₅為碳原子數為1～30的直鏈或支鏈烷硫基，或碳原子數為1～30的直鏈或支鏈磺酰基；或選自：氫、鹵素、鹵代烷基、烯基、烷基、芳烷基、雜烷基、烷氧基、烷硫基、氰基、硝基、酯基中的任一種，且所述的烷基為碳原子數為1～30的直鏈或支鏈烷基。

4.根據權利要求1所述一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物，其特征在于，所述缺電子基團為下述結構中的任一種：

其中，X代表氧原子、硫原子或硒原子；Y代表氫原子或氟原子；R₆為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷硫基、酯基、羰基、芳烷基或雜烷基，且所述烷基、烷氧基、烷硫基、酯基、羰基、芳烷基或雜烷基中的烷基均為碳原子數為1至30的支鏈或支鏈烷基或環烷基。

5.根據權利要求1所述一種用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物，其特征在于，所述共軛π橋，為下述基團中的任一種：

其中，X代表氧原子、硫原子或硒原子；R₇為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷硫基、酯基、羰基、芳烷基或雜烷基，且所述烷基、烷氧基、烷硫基、酯基、羰基、芳烷基或雜烷基中的烷基均為碳原子數為1至30的支鏈或支鏈烷基或環烷基。

6.一種聚合物介電常數測試器件，其特征在于，其結構為：ITO/PEDOT:PSS/權利要求1-5任一項所述共軛聚合物/MoO₃/Al。

7.一種權利要求6所述聚合物介電常數測試器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)用洗潔凈水溶液清洗ITO表面，再用超聲洗滌，然后保存在異丙醇中；

(2)將ITO基板進行臭氧等離子體處理，在等離子體處理過的ITO玻璃上立即旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在100～150℃條件下退火5～30min；

(3)將退火后的ITO基板轉入手套箱中旋涂150nm以上厚度的權利要求1-5任一項所述的共軛聚合物，靜置5～30min后，在真空度大于5×10^-4的條件下依次蒸鍍MoO₃和Al電極，得到聚合物介電常數測試器件。

8.一種光敏活性層，其特征在于，由權利要求1-5任一項所述的含烷硫基的噻并苯共軛聚合物和n-型電子受體組成；其中，n-型電子受體組成為富勒烯及其衍生物、非富勒烯類有機小分子、非富勒烯類聚合物電子受體材料中的至少一種；

光敏活性層中含烷硫基的噻并苯類共軛聚合物與n-型電子受體材料的共混質量比為1:0.1～10:1。

9.根據權利要求1-5任一項所述用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物在制備薄膜半導體器件、電化學器件、光伏器件和光電器件中的應用。

10.根據權利要求1-5任一項所述用烷硫基來取代噻并苯類共軛聚合物在提高噻并苯類共軛聚合物的介電常數中的應用。