[发明专利]含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物，其分子结构通式为下述(I)：

式中，x+y+z＝2，且x≥1，0＜z＜1，0＜y＜1；n为整数，且1＜n≤120；R₁选自C₁～C₂₀的烷基；R₂、R₃选自-H、C₁～C₂₀的烷基、C₁～C₂₀的烷氧基、含烷基或烷氧基苯环基团、含烷基芴基团或者含烷基咔唑基团；R₄、R₅选自-H、C₁～C₂₀的烷基或C₁～C₂₀的烷氧基。

2.根据权利要求1所述的含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物，其特征在于：

所述的含烷基芴基团结构通式如下，式中，R₆、R₇为相同或不相同的基团，选自C₁～C₁₅的烷基，

所述的含烷基咔唑基团结构通式如下，式中，R₈选自C₁～C₁₅的烷基，

所述的含烷基或烷氧基苯环基团结构通式如下，式中，R₉选自C₁～C₁₅的烷基或C₁～C₁₅的烷氧基，

3.一种含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物制备方法，包括如下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A、B、C、D，

其中，R₁选自C₁～C₂₀的烷基；R₂、R₃选自-H、C₁～C₂₀的烷基、C₁～C₂₀的烷氧基、含烷基或烷氧基苯环基团、含烷基芴基团或者含烷基咔唑基团；R₄、R₅选自-H、C₁～C₂₀的烷基或C₁～C₂₀的烷氧基；

在无氧环境中和催化剂、有机溶剂存在的条件下，选取化合物A、B、C、D进行Stille耦合反应，得到如下结构通式为(I)表示的含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物，

结构通式(I)中，x+y+z＝2，且x≥1，0＜z＜1，0＜y＜1；n为整数，且1＜n≤120。

4.根据权利要求3所述的含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物制备方法，其特征在于：所述化合物C的制备方法包含如下步骤：

在0～78℃和有机溶剂存在的条件下，将二酮类化合物、3，4-二胺基噻吩·氯化氢按摩尔比为1∶0.1-10进行缩合反应1～24小时，制得如下化合物C’，

在0～70℃的弱碱性环境中和有机溶剂存在的条件下，将化合物C’与N-溴代琥珀酰亚胺按摩尔比为1∶0.1-10进行溴化反应1～48小时，制得所述化合物C。

5.根据权利要求4所述的含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物制备方法，其特征在于：所述缩合反应的有机溶剂为乙醇、甲醇、乙酸乙酯中的至少一种；

所述溴化反应中弱碱性环境的碱为三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种；

所述溴化反应的有机溶剂为氯仿与乙酸体积比1∶0.1～10的混合液、四氢呋喃中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的含环戊二烯二噻吩-喹喔啉-噻吩共轭聚合物制备方法，其特征在于：所述Stille耦合反应中化合物A、B、C、D四反应物用量的摩尔比为k∶i∶m∶p，其中，k≥m+p＞0，m＞0，p＞0，i≥0。

7.根据权利要求3所述的含环戊二烯二噻吩-噻吩并吡嗪-噻吩共轭聚合物制备方法，其特征在于：所述Stille耦合反应的催化剂添加量为化合物A摩尔百分比的0.05％～40％。