[發(fā)明專利]一種含氟近紅外吸收共軛聚合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210053529.4
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114507336B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李堅;張澤棟;任強(qiáng);汪稱意
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王志慧

1.一種含氟近紅外吸收共軛聚合物，其特征在于，所述共軛聚合物的結(jié)構(gòu)如下：

式中，R₁選自C₁～C₃₀的飽和烷基中的一種或幾種；

R₂選自丙酸六氟丁酯基、丙酸十二氟庚酯基、丙酸十三氟辛酯基、甲基丙酸三氟乙酯基、甲基丙酸六氟丁酯基、甲基丙酸十二氟庚酯基以及甲基丙酸十三氟辛酯基、丙酸(N-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯基中的一種或幾種；

R₃選自聯(lián)噻吩、噻吩、噻吩并[3,2-b]噻吩、4,8-雙[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩、N-(2-乙基己基)-二噻吩并[3,2-b:2,3-d]吡咯、4,8-雙[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩一種或幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟近紅外吸收共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法步驟如下：

(1)3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氫吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的制備

將叔丁醇鉀、叔戊醇加入反應(yīng)瓶中，在惰性氣體氛圍下，溫度升至110℃，攪拌至叔丁醇鉀完全溶解，然后緩慢滴加琥珀酸二甲酯，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)1h，然后再緩慢滴加2-氰基噻吩，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)6h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入無水甲醇、冰水和濃鹽酸的混合溶液中攪拌30min，過濾、水洗、烘干得到3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氫吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮；

(2)2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的制備

將3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氫吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮、碳酸鉀溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，在惰性氣體氛圍下，溫度升至130℃反應(yīng)1h；然后緩慢滴加溴代烷，反應(yīng)24h；反應(yīng)結(jié)束后，將體系冷卻至室溫，將混合物倒入水中，萃取，干燥，旋干溶劑，過柱，得到2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮；

(3)3,6-雙(5-溴噻吩-2-基)-2,5-雙(烷基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮單體的制備

將2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮和N-溴代琥珀酰亞胺溶解于氯仿中，滴加醋酸，在惰性氣體氛圍下，于0℃反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，旋干溶劑，用熱甲醇洗滌得到二溴吡咯并吡咯二酮；

(4)二溴含氟芴的制備

在反應(yīng)器中，加入2,7-二溴芴、相轉(zhuǎn)移催化劑以及溶劑，在氮?dú)夥諊拢⑷雺A溶液，反應(yīng)10～60min，然后使用冰水浴，待體系溫度恒定后，滴加含氟丙烯酸酯，反應(yīng)10～60min，升溫至15～40℃，繼續(xù)反應(yīng)5～24h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入燒杯中，加溶劑稀釋，用鹽酸中和，用飽和食鹽水清洗有機(jī)層至水層澄清透明，用無水MgSO₄干燥有機(jī)層，過濾，得到澄清透明的有機(jī)溶液，使用旋蒸儀將溶劑蒸干，重結(jié)晶進(jìn)行提純，干燥得到二溴含氟芴；

(5)含氟芴與吡咯并吡咯二酮共軛聚合物的制備

將3,6-雙(5-溴噻吩-2-基)-2,5-雙(烷基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮單體、二溴含氟芴、雙(三甲基錫)化合物、三(二亞芐基丙酮)二鈀、三(鄰甲苯基)膦溶解于甲苯，惰性氣體氛圍下，于110℃反應(yīng)48h，反應(yīng)結(jié)束后，體系冷卻至室溫，過柱，甲醇沉淀，烘干得到含氟芴與吡咯并吡咯二酮類共聚物。