专利名称：含芴、蒽和苯并噻二唑单元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芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物及其制备方法和应用。
背景技术：
当今世界经济主要是建立在以化石能源，如煤炭、石油和天然气等基础之上的经济。然而，这些不可再生的化石能源都在不断的枯竭。进入21世纪以来，全球性的能源问题以及随之而来的环境污染和气候变暖等问题日益凸现和逐渐加剧。由于太阳能具有分布普遍和广阔，资源数量多，无污染，清洁，安全以及获取方便等突出优点，被认为是最有希望的可再生能源之一。太阳能电池直接把太阳光能转化成电能，是利用太阳能切实可行的有效方法。然而，目前商品化的太阳能电池还局限于硅基等无机太阳能电池，但它们的价格过于昂贵，超出了目前人们普遍可以接受的程度，这大大限制了它们的使用范围。为了降低电池成本，拓展应用范围，长期以来，人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。有机太阳能电池是一种新型的太阳能电池，相对于无机半导体材料来源有限，价格昂贵，有毒，制备工艺复杂，成本太高等而言，它具有无机太阳能电池无法比拟的一些优点，如材料来源广泛，结构多样性和可调控性，成本低廉，安全环保，制作工艺简单，产品重量轻，可大面积柔性制备等等，可以广泛应用在建筑、照明和发电等多种领域，具有重要的发展和应用前景。因此，国内外众多的研究机构和企业等都给予了相当的关注和投入。然而，到目前为止，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， 开发新型的有机半导体材料对于提高有机太阳能电池的效率具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物，该共聚物具有良好的光热稳定性和成膜性，具有较低的能隙、较高的迁移率，对光谱的吸收范围宽，有效提高了载流子在活性层材料内部传递效率。本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、产率高、易于操作和控制的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物的制备方法。本发明进一步的目的在于提供上述含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储器件、有机非线性材料或/和有机激光器件中的应用。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下一种含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物，其分子结构通式为下述(I)
权利要求
1.种含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物，其分子结构通式为下述(I)
2.根据权利要求1所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物，其特征在于所述的队、 R2选自任选取代或未取代的C1 C4tl烷基；民选自任选取代或未取代的C1 C4tl烷氧基。
3.一种含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，包括如下步骤 分别提供如下结构式表示的化合物A、B、C，
4.根据权利要求3所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于 所述化合物2，7-双0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷基)_9，9- 二烷基芴制备方法为在无水、无氧环境和有机溶剂的体系中，先将化合物A和锂的烷基衍生物反应，然后加入2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷进行反应得到所述的化合物2， 7-双0，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷基)-9，9-二烷基芴产物。
5.根据权利要求3或4所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于所述化合物2，7-双0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷基)_9，9- 二烷基芴制备步骤中，化合物Α、锂的烷基衍生物和2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷三反应物的摩尔比为1.0 2.0 4.0 2.0 4.0 ；所述有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一种；该步骤的反应温度为-70°C _85°C，时间为 12 48小时。
6.根据权利要求3或4所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于所述化合物2，7-双0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷基 9，9- 二烷基芴制备步骤中，锂的烷基衍生物为正丁基锂、叔丁基锂、甲基锂、苯基锂中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于所述Suzuki反应步骤中，催化剂添加量为所述化合物2，7-双0，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷基)-9，9-二烷基芴摩尔用量的0.5% 15% ；所述的催化剂为有机钯或有机钯与有机膦配体的混合物。
8.根据权利要求3所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于所述Suzuki反应步骤中，碱性环境中碱的添加量与所述化合物2，7-双0，4，5，5-四甲基-1， 3，2-二杂氧戊硼烷基)-9，9-二烷基芴的摩尔比为5 10 1 ；所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、四乙基氢氧化铵中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物制备方法，其特征在于 所述Suzuki反应步骤中，化合物2，7-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷基)-9， 9-二烷基芴、化合物B和化合物C三反应物的摩尔比为m ρ q，其中m = p+q，且m>p > 0，m > q > 0 ；所述有机溶剂为甲苯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的一种或多种；所述Suzuki反应的温度为60 95°C，反应时间为12 72小时。
10.根据权利要求1至2任一项所述的含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储器件、有机非线性材料或/和有机激光器件中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种含芴、蒽和苯并噻二唑单元共聚物及其制备方法和应用，其分子结构通式如(I)所示，式中，n为1～500的自然数；m为1≤m≤20的自然数；x、y为正实数值，且x+y＝1；R1、R2选自氢原子、卤素、氰基、任选取代或未取代的C1～C40烷基、芳基或杂芳基；R3选自氢原子、氰基、任选取代或未取代的C1～C40烷基、C1～C40烷氧基、C6～C40芳基、C6～C40芳烷基或C6～C40芳基烷氧基。本发明的含蒽和苯并噻二唑共聚能溶解性能、载流子迁移率高，吸光度强，对光吸收范围宽，提高了其对太阳光的利用率，其制备方法工艺简单、产率高、易于操作和控制。
文档编号H01L51/00GK102250323SQ20101018035
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21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