联苯并杂环聚合物及其制备方法与应用_2

文档序号:9211353阅读:来源:国知局
52, 30. 44, 30. 12, 30. 06, 29. 83, 26. 85, 23. 16, 14. 35, -7. 95.
[0059] 实施例1、聚{3, 6-二噻吩基-2, 5-二(2-癸基十四烷基)-2, 5-二氢-1,4-二氧 代吡咯并[3, 4-c]吡咯-alt-5, 5' -联苯并噻唑}(化合物Η)ΡΡ-5ΒΒΤζ)) (η = 9)
[0060] I) 5, 5' -二溴-2, 2' -联苯并[d]噻唑的合成
[0061] 将5-溴苯并[d]噻唑(4. 88g, 22. 8mmol)溶于150mL无水THF中,降温到-78°C, 滴加 LDA(2M,12. OmL,24. Ommol),体系颜色变成红色,在该温度下反应Ih后,在氮气气氛下 一次性加入无水CuCl2 (3. 68g,27. 4_〇1),升至室温反应过夜。加水淬灭反应,过滤,用二次 水洗三遍,将滤饼溶于氨水,用氨水洗多遍,直至水相呈无色,除去所有氯化亚铜和过量的 氯化铜。余下的有机物用大量甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷分别洗两遍,再用THF/甲醇超 声,得到黄色固体3. 79g。收率:78%。
[0062] 结构表征数据如下:
[0063] 质谱:HR-EI calcd for C14H8N2S2Br2:425. 8319, found:425. 8303 ;
[0064] 核磁!1H NMR (300MHz, CDCl3) δ (ppm) : 8· 32 (s,2H),7· 86 (d,J = 8. 5Hz, 2Η), 7. 62 (d, J = 8. 5Hz, 2Η);
[0065] 2) PDPP-5BBTZ 的合成(η = 9)
[0066] 将式IV所示化合物3,6-双(5-(三甲基锡基)噻吩-2-基)-2,5-二(2-癸基 十二烷基)吡咯并[3, 4-c]吡咯-1,4-二酮(122. 5mg, 0· 0943mmol)、式III所示化合物 5, 5' -二溴-2, 2' -联苯并[d]噻唑(40. 2mg,0· 0943mmol)、催化剂三(二亚苄基丙酮) 二韦巴 Pd2 (dba) 3 (3mg, 0· 003mmol),配体三(邻甲苯基)勝P (o_tol) 3 (4. Img, 0· 013mmol)、 甲苯(5mL)加入到反应瓶中,在氩气中进行三次冷冻-抽气-解冻循环除氧,然后将反应 混合物加热到ll〇°C进行Stille反应24h。冷却后,加入200mL甲醇/6M HCl混合物(v/v 20:1),室温下搅拌2h,过滤。得到的聚合物用甲醇洗两遍,然后装入索氏提取器抽提。先用 甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷抽提至无色,除去小分子和催化剂,再用氯苯提取得到聚合物 (101. 5mg, 87% ) 〇
[0067] 结构表征数据如下:
[0068] GPC :Mn= 12. 2kDa, PDI = I. 71
[0069] 核磁!1H NMR (300MHz, CDCl3) δ (ppm) :8. 96-8. 91 (br, 2H),8. 48 (br, 2H),8. 02-7. 4 9 (m, 6H), 4. 05 (br, 4H), L 22 (m, 82H), 0. 84 (br, 12H).
[0070] 由上可知,该化合物结构正确,为聚合物H)PP-5BBTz,n = 9。
[0071] 实施例2、聚{3, 6-二噻吩基-2, 5-二(2-癸基十四烷基)-2, 5-二氢-1,4-二氧 代吡咯并[3, 4-c]吡咯-alt-6, 6' -联苯并噻唑}(化合物Η)ΡΡ-6ΒΒΤζ) (η = 50)
[0072] 1)6, 6' -二溴-2, 2' -联苯并[d]噻唑的合成
[0073] 将6-溴苯并[d]噻唑(4. 88g,22. 8mmol)溶于150mL无水THF中,降温到-78°C, 滴加 LDA(2M,12. OmL,24. Ommol),体系颜色变成红色,在该温度下反应Ih后,在氮气气氛下 一次性加入无水CuCl2 (3. 68g,27. 4_〇1),升至室温反应过夜。加水淬灭反应,过滤,用二次 水洗三遍,将滤饼溶于氨水,用氨水洗多遍,直至水相呈无色,除去所有氯化亚铜和过量的 氯化铜。余下的有机物用大量甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷分别洗两遍,再用THF/甲醇超 声,得到黄色固体3. 79g。收率:78%。
[0074] 结构表征数据如下:
[0075] 质谱:HR-EI calcd for C14H8N2S2Br2:425. 8319, found:425. 8307 ;
[0076] 核磁!1H NMR (300MHz,CDCl3) δ (ppm) : 8· 14 (s,2H),8· 01 (d,J = 8. 9Ηζ, 2Η), 7. 67 (d, J = 8. 7Hz, 2Η);
[0077] 2) PDPP-6BBTZ 的合成(η = 50)
[0078] 将3,6-双(5_(三甲基锡基)噻吩-2-基)-2,5-二(2-癸基十二烷基)吡 咯并[3, 4-c]吡咯-1, 4-二酮(153. 8mg, 0· 118mmol)、6, 6' -二溴-2, 2' -联苯并 [d]噻挫(50. 5mg, 0· 118mmo1)、Pd2 (dba) 3 (4mg, 0· 004mmol),配体三(邻甲苯基)勝 P(〇-tol)3(10. 9mg,0. 035mmol)、甲苯(5mL)加入到反应瓶中,在氩气中进行三次冷冻-抽 气-解冻循环除氧,然后将反应混合物加热到ll〇°C进行Stille反应24h。冷却后,加入 200mL甲醇/6M HCl混合物(v/v 20:1),室温下搅拌2h,过滤。得到的聚合物用甲醇洗两 遍,然后装入索氏提取器抽提。先用甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷抽提至无色,除去小分子 和催化剂,再用氯苯提取得到聚合物(124. 6mg,85% )。
[0079] 结构表征数据如下:
[0080] GPC :Mn= 54. 4kDa, PDI = 3. 39.
[0081] 核磁氢谱!1H NMR(300MHz, CDCl3) δ (ppm) :8. 92 (br, 2H),8· 26 (m, 2H),7· 89-7. 30 ( m, 6Η), 4. 03 (br, 4Η), L 96 (br, 2Η), L 22 (m, 80Η), 0. 86-0. 85 (br, 12Η).
[0082] 由上可知,该化合物结构正确,为聚合物Η)ΡΡ-6ΒΒΤζ,η = 50。
[0083] 实施例3、聚{3, 6-二噻吩基-2, 5-二(2-癸基十四烷基)-2, 5-二氢-1,4-二氧 代吡咯并[3, 4-c]吡咯-alt-6, 6' -联苯并噻吩}(化合物Η)ΡΡ-6ΒΒΤ) (η = 50)
[0084] 1)6, 6' -二溴-2, 2' -联苯并[b]噻吩的合成
[0085] 将6-溴苯并[b]噻吩(5. 49g,25. 8mmol)溶于150mL无水THF中,降温到-78°C, 滴加 LDA(2M,13. 5mL,27. Ommol),体系颜色逐渐变成浅红色,升温至-40°C反应0. 5h后,在 氮气气氛下一次性加入无水CuCl2 (4. 15g,30. 9mmol),升至室温反应过夜。加水淬灭反应, 过滤,用二次水洗三遍,将滤饼溶于氨水,水相为深蓝色铜氨溶液,过滤,用氨水洗多遍,直 至水相呈无色,除去所有氯化亚铜和过量的氯化铜。余下的有机物用大量甲醇、丙酮和少量 正己烷、二氯甲烷分别洗两遍,得到浅黄色固体4. 48g。收率:82%。
[0086] 结构表征数据如下:
[0087] 质谱:HR-EI calcd for C16H8S2Br2:423. 8414, found:423. 8400.
[0088] 核磁!1H NMR (300MHz,CDCl3) δ (ppm) : 7. 96 (s,2H),7. 62 (m,2H),7. 47-7. 46 (m, 4H);
[0089] 2) PDPP-6BBT 的合成(η = 50)
[0090] 将3, 6-双(5-(三甲基锡基)噻吩-2-基)-2,5-二(2-癸基十二烷基)吡 咯并[3, 4-c]吡咯-1,4-二酮(132. 6mg, 0· 102mmol)、6, 6' -二溴-2, 2' -联苯并 [b]噻吩(43. 3mg, 0· 102mmol)、Pd2(dba)3(3mg, 0· 003mmol),配体三(邻甲苯基)勝 P(〇-tol)3(4. Img, 0. 013mmol)、甲苯(5mL)加入到反应瓶中,在氩气中进行三次冷冻-抽 气-解冻循环除氧,然后将反应混合物加热到ll〇°C进行Stille反应24h。冷却后,加入 200mL甲醇/6M HCl混合物(v/v 20:1),室温下搅拌2h,过滤。得到的聚合物用甲醇洗两 遍,然后装入索氏提取器抽提。先用甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷抽提至无色,除去小分子 和催化剂,再用氯苯提取得到聚合物(113. 5mg,90% )。
[0091] 结构表征数据如下:
[0092] GPC :Mn= 53. 7kDa, PDI = 3. 61.
[0093] 核磁!1H NMR(300MHz, CDCl3) δ (ppm) :8. 97 (br, 2H),7· 80-7. 20 (m, 10H),4· 05 (br, 4Η),I. 96 (br,2Η),I. 22 (m,80Η),0· 86 (br,12Η) ·
[0094] 由上可知,该化合物结构正确,为聚合物H)PP-6BBT,n = 50。
[0095] 实施例4、聚{3, 6-二噻吩基-2, 5-二(2-癸基十四烷基)-2, 5-二氢-1,4-二氧 代吡咯并[3, 4-c]吡咯-alt-5, 5' -联苯并噻吩}(化合物Η)ΡΡ-5ΒΒΤ) (η = 50)
[0096] I) 5, 5' -二溴-2, 2' -联苯并[b]噻吩的合成
[0097] 将5-溴苯并[b
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