[发明专利]含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料，其特征在于，所述共轭聚合物材料具有如下结构式P：

其中，R¹为C₈～C₂₀的烷基；

-Ar-为：

R²为C₁～C₁₂的烷基；

n为2～100的整数。

2.一种含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供或制备如下结构式表示的化合物A以及Ar对应的化合物：

Ar对应的化合物为

其中，R¹为C₈～C₂₀的烷基，R²为C₁～C₁₂的烷基；

无氧条件下，将Ar对应的化合物与化合物A在溶剂中进行Heck反应，Ar对应的化合物与化合物A的摩尔比为1∶1～1∶2，生成化合物P，反应式如下：

其中，n为2～100的整数。

3.如权利要求2所述的含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述Heck反应的条件如下：

溶剂：N，N-二甲基甲酰胺和三乙胺的混合物；

催化剂：有机钯与有机膦配体的混合物，其中，有机钯催化剂与化合物A的摩尔比为0.01～0.2，有机钯与有机膦配体的摩尔比为1∶2～1∶20；反应温度：90℃～110℃；反应时间：48小时～72小时。

4.如权利要求3所述的含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述有机钯为醋酸钯，所述有机膦配体为P(o-tol)₃。

5.如权利要求2所述的含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，还包括得到所述化合物P后的纯化过程，具体步骤如下：

将含有所述化合物P的Heck反应产物加入到甲醇溶液中沉析，过滤后收集沉淀，依次用甲醇和正己烷洗涤所述沉淀，再加氯仿溶解沉淀，收集氯仿溶液后旋转蒸发溶剂，得到纯化后的所述化合物P。

6.如权利要求2所述的含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述化合物A的制备过程如下：

提供如下结构式表示的化合物D：

碳酸钾存在的条件下，将化合物D和化合物Br-R¹在二甲基甲酰胺溶剂中混合反应得到化合物E，反应式如下：

其中，Br-R¹为烷烃的一溴代物，R¹为C₈～C₂₀的烷基；

醋酸和氯仿作溶剂，将化合物E和碘及碘酸混合反应得到化合物F，反应式如下：

氯仿和吡啶作溶剂，将化合物F、丙二腈及四氯化钛混合反应得到所述化合物A：

反应式如下：

7.如权利要求2所述的含氰基蒽醌单元的共轭聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述Ar对应的化合物的制备过程如下：

提供如下结构式表示化合物B：

B为

其中，R²为C₁～C₁₂的烷基；

冰盐浴条件下，将POCl₃加入到N，N-二甲基甲酰胺中得到混合体系，再将所述化合物B的1，2-二氯甲烷溶液加入到所述混合体系中反应，得到如下结构式表示的化合物C：

C为

在无氧条件中，将t-BuOK或NaH与CH₃PPh₃Br混合后得到混合液，再将所述化合物C的四氢呋喃溶液加入到所述混合液中反应，得到所述Ar对应的化合物。