含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，结构式如下：其中，n为1~60的自然数；R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；R3和R4为H、C1~C16的烷基；R5和R6为C1~C16的烷基。上述共轭聚合物具有光吸收范围宽、载流子迁移率高、溶解性好等特性，能应用于有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管等领域中。此外，本发明还提供了一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法。
【专利说明】含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机半导体材料【技术领域】，特别是涉及一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]有机太阳能电池由于具有无机太阳能电池无法比拟的一些优点，如成本低廉、制作工艺简单、产品重量轻、可大面积柔性制备等优点而作为一种具有潜力的可再生能源受到人们的广泛关注。
[0003]人们一直致力于解决有机太阳能电池光电转换效率低的问题，虽然有机太阳能电池的性能有了稳步提高，其能量转换效率已接近10%，但是有机太阳能电池的光电转换效率比无机太阳能电池还是要低很多。因此，要想实现有机太阳能电池的商业化，开发新型的有机半导体材料对于提闻有机太阳能电池的效率具有重要意义。
[0004]有机半导体材料的种类繁多，其中，共轭聚合物类有机半导体材料因在设计和器件制造工艺上的进步，使得聚合物太阳能电池的光电转换效率已经取得较大提高。聚合物太阳能电池未来面临的挑战之一就是合成新型的共轭聚合物材料，而共轭聚合物材料需要具备以下特点:(a)良好的溶解性，有利于溶剂加工，实现工业化生产；(b)对整个太阳光光谱有宽而强的吸收；(C)高的载流子 迁移率，有利于载流子传输。其中，如何拓宽共轭聚合物材料的光吸收范围，使其光吸收范围最大程度地覆盖整个太阳光光谱对提高有机太阳能电池的光电转换效率至关重要。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种光吸收范围宽的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法。
[0006]一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，具有如下结构式:
[0007]
【权利要求】
1.一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，具有如下结构式:
2.一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 提供化合物A和化合物B，化合物A的结构式为:
3.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或四氢呋喃。
4.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述分离纯化的步骤为: 将反应后得到的混合液减压蒸发除去过量的溶剂，再加入至甲醇中进行沉降，抽滤，用甲醇洗涤沉淀，收集沉淀并蒸发除去多余的甲醇，之后过氧化铝柱层析，用氯仿淋洗，过柱后产物用甲醇沉降，抽滤，所得的固体物用丙酮索氏提取三天，最后用甲醇沉降，抽滤，真空泵下抽过夜即得到所述含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
5.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物A采用如下步骤制备: 提供具有如下结构式的化合物C:
6.如权利要求5所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物C采用如下步骤制备: 提供具有如下结构式的化合物D:
7.如权利要求5所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物D采用如下步骤制备: 提供化合物E和F，所述化合物E的结构式如下:
8.如权利要求7所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Pd (PPh3) 2C12、Pd (PPh3) 4或Pd2 (dba) 3与P (o-To I) 3的混合物；化合物A与化合物B的反应过程中，所述催化剂的用量为化合物A摩尔量的0.01%~5% ;化合物E和化合物F的反应过程中，所述催化剂的用量为化合物E摩尔量的0.0Ρ/5%。
9.如权利要求7所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物E采用如下步骤制备: 提供具有如下结构式的化合物G:
10.如权利要求1所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物在聚合物太阳能电池器件、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储及有机激光中的应用。
【文档编号】C07D519/00GK103865038SQ201210535017
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月12日 优先权日:2012年12月12日
【发明者】周明杰, 管榕, 李满园, 黄佳乐, 黎乃元 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司