[发明专利]含金属卟啉-三苯胺有机半导体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有如下通式(I)的含金属卟啉-三苯胺有机半导体材料：

式中：n为1-100间的整数，R₁，R₂，R₃，R₄为相同或不相同的H、C₁-C₃₂的烷基、苯基、含有一个或多个C₁-C₃₂的烷基苯或烷氧基苯；M为金属离子。

2.根据权利要求1所述的含金属卟啉-三苯胺有机半导体材料，其特征在于，所述金属离子为Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Pt²⁺、Zr²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Sn²⁺。

3.一种含金属卟啉-三苯胺有机半导体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、将二溴三苯胺(Y)加入到第一有机溶剂中，用液氮/异丙醇降温至-78℃，滴加n-BuLi，然后在-78℃反应0.5-5h，再加入2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷(X)，在-78℃下反应0.5-5h，然后自然升温至室温，反应1-48h后，得到4，4’-二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)三苯胺(G)；反应式如下：

步骤S2、将二吡咯甲烷(A)、第一硅芴衍生物(B)以及第二硅芴衍生物(C)按摩尔比i∶j∶k溶于含有氧化剂和第一催化剂的第二有机溶剂中，并于20-100℃下反应1-24小时，得到硅芴卟啉衍生物(D)，其中，i∶j∶k＝1∶1～100∶1～100，且i＝j+k，i≥j＞0；反应式如下：

式中，R₁，R₂，R₃，R₄为相同或不相同的H、C₁-C₃₂的烷基、苯基、含有一个或多个C₁-C₃₂的烷基苯或烷氧基苯；

步骤S3、将步骤S2中得到的硅芴卟啉衍生物(D)和溴化剂按摩尔比1∶2～1∶5加入第三有机溶剂中，于0～120℃下反应1～72小时，得到二溴硅芴卟啉衍生物(E)；反应式如下：

步骤S4、将步骤S3中得到的二溴硅芴卟啉衍生物(E)溶于第四有机溶剂中，接着加入含M金属离子的溶液，于0-30℃下搅拌0.5-24小时，得到二溴硅芴金属卟啉衍生物(F)，其中，所述二溴硅芴卟啉衍生物(E)和M金属离子的摩尔比为1∶1～1∶5；反应式如下：

步骤S5、无氧环境中，将步骤S4中得到的二溴硅芴金属卟啉衍生物(F)和步骤S1中得到的4，4’-二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)三苯胺(G)按摩尔比1∶2～2∶1溶于含有第二催化剂的第五有机溶剂中，于50-120℃下进行Suzuki耦合反应12～72小时，得到所述含金属卟啉-三苯胺有机半导体材料(I)；反应式如下：

式中，n为1-100间的整数。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一有机溶剂为无水四氢呋喃、乙醚或者二氧六环中的至少一种；所述2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷(X)的摩尔量为二溴三苯胺(Y)的摩尔量的2～4倍。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一催化剂为丙酸或三氟乙酸中的至少一种；所述氧化剂为二氯二氰基苯醌；所述第二有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述溴化剂为N-溴代丁二酰亚胺；所述第三有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二甲基酰胺或邻二氯苯中的至少一种。