一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及有机半导体材料【技术领域】，为解决有机半导体材料存在的低溶解性、低电学性能等问题，本发明提出了一种以三噻吩并苯为核心的星形含硅聚合物及其制备方法与应用，本发明引入的三噻吩并苯基有较大的共平面π-共轭结构，有利于扩大电荷离域范围，从而有利于获得较高的电学性能。此外，星型构型的引入也有利于提高化合物的溶解性，从而得到溶解度较高的聚合物。所述的三噻吩并苯基星形含硅聚合物具有如（I）式所示的结构式：?（I）。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体材料【技术领域】，具体地说涉及一种星形含硅聚合物及其制 备方法。 一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物及其制备方法与应用
【背景技术】
[0002] 近几年来，有机半导体材料的发展极为迅速，有机半导体材料在有机光电器件如 场效应晶体管（OFETs)，有机发光二级管（0LED)，有机太阳能光伏电池（0PV)等有机光电器 件中有着重要的潜在应用价值。
[0003] 有机场效应晶体管（OFETs)以其低成本且可大批量生产、制作工艺简单、机械柔 性、重量轻、可大面积化及化学稳定性等优点，使得它在开关、智能卡、传感器、环形振荡 器、平板显示、鉴别标签及集成电路等领域具有潜力的应用，引起了极大的关注。经过二十 几年的发展，OFETs已经取得了巨大的进展，成为重要的电子器件之一。
[0004] 在OFETs器件中起关键作用的是有机半导体材料。目前，有机半导体材料的研究 主要集中于小分子材料和聚合物材料。其中，小分子材料主要以并苯化合物为代表，而聚合 物主要以聚噻吩为代表。聚合物材料由于其良好的加工性及机械性能，易于工艺化，从而成 为新的合成热点。但是目前具有高性能的聚合物有机半导体材料还不多，发展高性能的聚 合物半导体材料是促进有机场效应晶体管发展及实用化的重要途径。
[0005] 申请号为201180019788. 5的中国专利公开了一种苯并二噻吩的聚合物及其作为 有机半导体的用途，该专利的聚合物为线性聚合物，溶解性存在一定的问题。
【发明内容】
[0006] 为解决有机半导体材料存在的低溶解性、低电学性能等问题，本发明提出了一种 以三噻吩并苯为核心的星形含硅聚合物及其制备方法与应用，本发明引入的三噻吩并苯基 有较大的共平面η-共轭结构，有利于扩大电荷离域范围，从而有利于获得较高的电学性 能。此外，星型构型的引入也有利于提高化合物的溶解性，从而得到溶解度较高的聚合物。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物，其特征 在于，所述的三噻吩并苯基星形含硅聚合物具有如（I)式所示的结构式：
【权利要求】
1. 一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物，其特征在于，所述的三噻吩并苯基星形含硅聚 合物具有如（I)式所示的结构式：
2. -种如权利要求1所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征在 于，所述的制备方法为以下步骤： (1) 在无水无氧的条件下，在容器中加入苯并[1，2-B: 3,4-B' ： 5,6-B' ]三噻吩，然 后在氮气保护下加入溶剂A，然后再-78~-5(TC、3(T6()分钟内滴入丁基锂，再在室温下反应 3(Γ90分钟，再将温度降至-78?-50°C后加入三丁基氯化锡，再在室温下反应时间为12?36 小时，得到2,5,8-三(三丁基锡基）苯并[1，2-8 :3,4-8'：5,6-8']三噻吩； (2) 将步骤（1)制得的所得2,5,8_三(三丁基锡基）苯并[1，2-B: 3,4-B' ： 5,6-B']三 噻吩与2,6_二溴-4,4-双（2-乙基己基）-4H-硅杂环戊二烯并[3,2-B: 4,5-B' ]二噻吩 在无氧的条件下，催化剂作用下进行偶联反应，得到一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物。
3. 根据权利要求2所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征在 于，步骤（1)中所述的溶剂A为四氢呋喃，溶剂的用量为是溶质溶解的量。
4. 根据权利要求2或3所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征 在于，步骤（1)中所述的苯并[1，2-B: 3,4-B' ： 5,6-B']三噻吩、丁基锂与三丁基氯化锡的 摩尔比为1 :3?7 :3?7。
5. 根据权利要求2所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征在 于，步骤（2)偶联反应是在溶剂中B进行，反应温度为10(Γ120?，时间为2~4天。
6. 根据权利要求5所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征在 于，偶联反应的溶剂B为甲苯，溶剂的用量为是溶质溶解的量。
7. 根据权利要求2或5所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征 在于，步骤（2)中2,5,8_三(三丁基锡基)苯并[1，2-B: 3,4-B' ： 5,6-B']三噻吩与2,6_二 溴-4,4-双（2-乙基己基）-纽-硅杂环戊二烯并[3,2-8:4,5-8']二噻吩的摩尔比为1: Γ?. 5〇
8. 根据权利要求2所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物的制备方法，其特征在 于，步骤（2 )中在氮气的保护下加入催化剂四三苯基磷化钯，催化剂的用量与2，5，8-三(三 丁基锡基）苯并[1，2-B: 3,4-B' ： 5,6-Β' ]三噻吩的摩尔比为1 : ΚΓ30。
9. 一种如权利要求1所述的一种三噻吩并苯基星形含硅聚合物在有机半导体材料中 的应用。
【文档编号】C08G61/12GK104119516SQ201410205054
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】高建华, 杨成东, 王英峰, 郝望龙, 张海霞, 邹素芬, 谢辉 申请人:杭州师范大学