[發明專利]一種醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111547746.0
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114369103B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 邵光;余惠娟;王典
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;H10K85/60;H10K85/10;H10K30/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 趙崇楊

1.一種醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料，其特征在于，其化學結構式如式(I)所示：

所述R為烷烴基。

2.根據權利要求1所述醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料，其特征在于，所述R為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基中任意一種。

3.根據權利要求1或2所述醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.在惰性氣體保護下，將二烷基酮、醋酸胺、氰基硼氫化鈉置于反應容器中，加入甲醇，室溫反應后，調節pH至9.5～10.5，萃取，得到淡黃色液體，即化合物1；

S2.在惰性氣體保護下，將3,4,9,10-苝四羧酸酐和化合物1置于反應容器，加入咔唑，170～190℃回流反應后，洗滌，干燥后得紅色固體，即化合物2；

S3.在惰性氣體保護下，將化合物2置于反應容器，加入溴單質，二氯甲烷，室溫反應后，萃取，柱層析，干燥得紅色固體，即化合物3；

S4.在惰性氣體保護下，將4,4-二溴二苯甲酮、雙聯頻哪醇硼酸酯，醋酸鉀，1,1'-雙二苯基膦二茂鐵二氯化鈀置于反應容器中，攪拌下加入1,4-二氧六環，100～120℃反應，旋干柱層析得化合物4；

S5.在惰性氣體保護下，將化合物4、化合物3、四三苯基磷鈀、碳酸鉀置于反應容器，攪拌下加入化合物甲苯和乙醇，70～90℃反應，去除溶劑，柱層析得化合物5；

S6.在惰性氣體的保護下，將化合物5，硼氫化鈉置于反應容器，室溫下加入甲醇，四氫呋喃，室溫攪拌5～7h，除去溶劑，柱層析得化合物6；

S7.在氧氣環境下，將化合物6和碘置于反應容器中，攪拌下加入二氯甲烷，50℃～75℃反應，除去溶劑，柱層析即得式(I)所示醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料。

4.根據權利要求3所述制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣。

5.根據權利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟S1～S6中，所述反應的時間為6～72h。

6.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，步驟S1所述pH為10.0。

7.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，步驟S1、步驟S3所述萃取的萃取取劑為二氯甲烷或三氯甲烷。

8.權利要求1或2所述醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料作為光捕獲和電子受體材料在制備有機太陽能電池中應用。

9.一種有機太陽能電池，其特征在于，包含電子受體材料和給體材料；所述電子受體材料為權利要求1或2所述醚類結構為核心的苝二酰亞胺電子受體材料。

10.根據權利要求9所述的有機太陽能電池，其特征在于，所述給體材料為P3TEA。