专利名称：含蒽和苯并噻二唑类共聚物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体的说是涉及一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物及其制备方法和应用。
背景技术：
高效率太阳能电池通常是以无机半导体为原料，但目前市场上主要的硅晶太阳能电池由于生产过程工艺复杂，污染严重，耗能大，成本高，抑制了其商业化应用的发展。因此利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。而有机半导体材料一方面由于有机材料的环境稳定性好、制备成本低、功能易于调制、柔韧性及成膜性都较好；另一方面由于有机太阳能电池加工过程相对简单，可低温操作，器件制作成本也较低等优点而备受关注，成为廉价和有吸引力的太阳能电池材料。除此之外，有机太阳能电池的潜在优势还包括可实现大面积制造、可使用柔性衬底、环境友好、轻便易携等。有机光伏材料具有如下优点热稳定性好，易加工，成本低，可通过分子设计实现特定的光电功能。蒽及其衍生物具有很好的稳定性和较好的成膜性；其紫外可见光谱呈现出较宽的手指峰吸收，有利于提高对太阳光的吸收覆盖范围；并且它具有适当的载流子传输特性，其晶体室温下空穴迁移率可达3cm2/V· s，是一类优异的有机半导体材料。虽然蒽及其衍生物作为有机电致发光材料的报道已有很多，但作为有机光伏材料的研究却鲜有报道，这就大大限制了它的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物，该共聚物能有效降低材料的能隙，增加光谱的吸收范围，有利于载流子在活性层材料内部更为有效地传递。本发明的另一目的在于提供一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法。本发明进一步的目的在于提供一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物在聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/和有机激光领域中的应用。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下本发明提供的一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物，其通式为下述(I)
权利要求
1. 一种含蒽和苯并噻二唑类共聚物，其通式为下述(I)
2.根据权利要求1所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物，其特征在于所述的R1A2所代表的烷基是直链或带支链或环状的烷基，所代表的芳基或/和杂芳基是任选取代或未取代的芳基或杂芳基，其中，烷基、芳基或杂芳基中一个或多个不相邻的亚甲基、亚芳基或/和亚杂芳基还可以彼此独立地被-0-、-S-、-NH-, -CO-、-COO-、-OCO-, -0C0-0-, -SCO-、-CH = CH-, -C ^ C-等基团相连；所述的民、R4、R5所代表的烷基是直链或支链或环状的烷基，所代表的芳基或/和杂芳基是任选取代或未取代的芳基、芳烷基或芳基烷氧基；所述的&、R7、R8所代表的烷基或/和烷氧基是直链或支链或环状的烷基或烷氧基。
3.—种如权利要求1所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，包括如下工艺步骤在隔氧的条件下，将杂氧戊硼烷基蒽类化合物与溴取代的苯并噻二唑类化合物在弱碱条件下进行聚合反应得目标共聚物。
4.根据权利要求3所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的聚合反应的温度为60°C 95°C，时间为24h 16 ；所述的弱碱条件是金属氢氧化物、金属碳酸盐或四乙基氢氧化铵的水溶液，其投料量是杂氧戊硼烷基蒽类化合物摩尔比的5倍 10倍；所述的聚合反应的反应溶剂为甲苯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、苯或N，N-二甲基甲酰胺；所述的杂氧戊硼烷基蒽类化合物化学通式如(A)
5.根据权利要求4所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的弱碱条件为Na2CO3的水溶液；所述的杂氧戊硼烷基蒽类化合物化学通式(A)中R1和&为相同或不相同的基团，该基团选自氢原子、卤素、氰基、C1^40的烷基、芳基或杂芳基；所述的溴取代的苯并噻二唑类化合物化学通式(B)中民、R4, &为相同或不相同的基团，该基团选自氢原子、氰基、C卜4(1烷基、C卜4(1烷氧基、C6^4tl芳基、C6^4tl芳烷基或C6 4Q芳基烷氧基；Z为杂原子O、S、Se、S(O)2, N-R6或Si-R7-R8, R6, R7, R8为相同或不相同的基团， 该基团选自氢、C^tl烷基或C1 20烷氧基，其中，R6、R7、R8所代表的烷基或/和烷氧基是直链或支链或环状的烷基或烷氧基。
6.根据权利要求3所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的聚合反应还添加有催化剂。
7.根据权利要求6所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的催化剂为有机钯催化剂或有机钯催化剂与有机膦配体的混合物，其添加量为杂氧戊硼烷基蒽类化合物摩尔百分比的0. 5% 15% ；所述的有机钯催化剂是Pd2 (dba) 3、Pd (PPh3) 4或Pd (PPh3) 2C12 ；所述的有机钯催化剂与有机膦配体的混合物按摩尔比为1 2 20。
8.根据权利要求3所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的聚合反应在无氧环境中进行。
9.根据权利要求8所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物的制备方法，其特征在于所述的无氧环境是在充满惰性气体的环境。
10.根据权利要求1至9任一项所述的含蒽和苯并噻二唑类共聚物在聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/和有机激光领域中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种通式如(I)的含蒽和苯并噻二唑类共聚物及其制备方法和应用。在隔氧的条件下，将杂氧戊硼烷基蒽类化合物与溴取代的苯并噻二唑类化合物在弱碱条件下进行聚合反应得目标共聚物。本发明制备方法简单，易于操作和控制，适合于工业化生产，该方法制备的目标共聚物能有效降低材料的能隙，增加光谱的吸收范围，有利于载流子在活性层材料内部更为有效地传递。
文档编号C08G61/12GK102161750SQ20101011564
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者周明杰, 黄佳乐, 黄杰 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