[發明專利]一種芴基小分子半導體受體材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111110513.4
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113698381A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 鄧平;李澤陽;李澤鋒;鄭穎萱
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C07D333/24
• 分類號: C07D333/24;C07D333/22;C07D417/14;H01L51/46
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明屬于有機太陽能電池受體材料技術領域，具體涉及一種芴基小分子半導體受體材料及其制備方法。在無機催化劑條件下將具有活性亞甲基的化合物與醛采用機械球磨方式進行Knoevenagel縮合反應，反應結束后，經提純、真空干燥獲得芴基小分子半導體，其在可見?近紅外區有寬而強的吸收，且柔性側鏈為材料提供良好的溶解度，可溶液加工，作為半導體活性層受體材料在有機太陽能電池中有潛在的應用前景。本發明避免使用有害、高毒性的催化劑，減少有機溶劑的使用，符合環保、經濟的綠色化學原則。

技術領域

本發明屬于有機太陽能電池受體材料技術領域，具體涉及一種芴基小分子半導體受體材料及其制備方法。

背景技術

上世紀九十年代，Paul Anastas和John Warner提出了今天仍在使用的綠色化學的12條原則，這些原則依賴于在化學過程和分析中盡量減少或不使用有毒溶劑，以及不產生廢物。這些原則提出了從產品規劃到其合成、加工、分析和使用后目的地的環保行動。(DOI:10.1016/j.jsps.2018.07.011，Evolution of green chemistry and itsmultidimensional impacts:A review和DOI:10.1039/C8GC00482J，The GreenChemisTREE:20years after taking root with the 12principles)，自此綠色化學得以迅速發展，也開發出了一系列的綠色合成技術：例如超聲合成技術(DOI:/10.3390/ph13020023，Ultrasound for Drug Synthesis:A Green Approach)、微波合成技術(DOI:10.3233/MGC-200956，A new rapid synthesis of potassium borates by microwaveirradiation)、無溶劑條件下的機械研磨(10.1134/s0036023621030116，Role of Mixingand Milling in Mechanochemical Synthesis)等。

機械化學(Mechanochemistry，也叫做機械力化學)，是研究在利用機械力誘發物質化學性質發生變化的一門交叉學科。其起源于19世紀末，在1891年，德國學者Ostwald首次提出了機械化學新概念，隨后Careey Lee報道了貴金屬及汞的鹵化物在研磨后會分解為鹵素與金屬。但是機械化學技術一直沒有獲得應有的重視，直到1962年Peters等報道了機械化學促進碳酸鹽分解等機械化學反應的研究，同時將機械化學這一概念引入化學反應中，機械化學才逐漸引起了學術界的注意。不過由于溶劑反應在有機合成中的普遍應用，機械化學只是作為一種輔助手段一直發展得不慍不火。二十世紀末時機械化學作為一種新興的綠色合成方法逐步應用于各種類型的共價有機合成反應中。而隨著制造業的蓬勃發展，越來越多的機械化學設備被開發出來，與溶液反應相比，機械化學固態反應的優勢也漸漸凸顯。

機械研磨合成技術是機械化學各研究領域中起步最晚的，但卻是這門新興學科中應用最廣泛的一種技術。它是利用固態的反應物在研磨(主要為機械球磨)過程中剪切、撞擊產生的壓力和溫度，引發局部的、非均相的反應的方法。另外，機械研磨法除了促進純固態合成，還可以促進有一定液態物質參與或者輔助的準固態合成(DOI:10.1002/cssc.201700873/Mechanochemical Ring-Opening Polymerization of Lactide:Liquid-Assisted Grinding for the Green Synthesis of Poly(lactic acid)with HighMolecular Weight)。

與傳統溶液反應相比，機械研磨技術作為新興的技術有著眾多的優點：1)從根本上解決由溶劑造成的環境污染、安全隱患、資源浪費等問題；2)使得有些溶劑難以溶解的原料可以進行反應；3)分離效率可以得到優化；4)反應時間大幅度縮減等。