[发明专利]含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物，其特征在于，为具有如下结构式的共轭聚合物P：

式中，R为H或C₁～C₁₂的烷基，n为5～60之间的自然数。

2.如权利要求1所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物，其特征在于，包括以下共轭聚合物中的一种：

3.一种含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，包括以下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

式中，R为H或C₁～C₁₂的烷基；

在惰性气体氛围中，按照摩尔比为1.1:1～1.5:1将化合物A和化合物B加入到有机溶剂中，再加入第一催化剂，在60～120°C温度下进行Stille偶合反应24～72h，停止反应后，分离纯化得到具有如下结构式的共轭聚合物P：

式中，R为H或C₁～C₁₂的烷基，n为5～60之间的自然数。

4.如权利要求3所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物A由以下方法制备得到：

（1）分别提供如下结构式表示的化合物a和化合物b：

式中，R为H或C₁～C₁₂的烷基；

（2）化合物c的合成：

在惰性气体氛围内，在反应瓶中依次加入化合物a、化合物b、碳酸盐、第二催化剂、反应溶剂，反应体系中化合物a与化合物b的摩尔比为1:1.1～1:1.2，碳酸盐的摩尔用量为化合物a的3～5倍；将反应物在60～120°C下搅拌回流反应24～72h后，冷却至室温，将反应液倒入蒸馏水中猝灭反应，用二氯甲烷萃取，合并有机相后用饱和食盐水洗涤，干燥过滤，硅胶柱分离纯化后得到如下结构式所示的化合物c的粗产物；

式中，R为H或C₁～C₁₂的烷基；

（3）化合物A的合成：

在无水无氧条件下，将化合物c加入四氢呋喃中，搅拌溶解并冷却至-78°C，用注射器缓慢加入2.5mmol/L的正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕，在-78°C下搅拌反应2～3h后，再加入三甲基氯化锡的四氢呋喃溶液，反应体系中正丁基锂的摩尔用量为化合物c的2.2～2.5倍，三甲基氯化锡的摩尔用量为化合物c的2.2～2.5倍；保温反应0.5～1h后恢复到室温，继续反应20～24h；停止反应后，减压蒸馏除去过量的溶剂和三甲基氯化锡，得到化合物A。

5.如权利要求3所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述第一催化剂为双(三苯基膦)二氯化钯或四(三苯基膦)钯；所述第一催化剂中的有机钯的摩尔用量为化合物B摩尔用量的0.01%～5%。

6.如权利要求3所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述第一催化剂为摩尔比为1:2～1:20的三(二亚苄基丙酮)二钯与三(2-甲苯基)膦的混合物；所述第一催化剂的摩尔用量为化合物A摩尔用量的0.01%～5%。

7.如权利要求4所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述第二催化剂为双(三苯基膦)二氯化钯或四(三苯基膦)钯，所述第二催化剂的摩尔用量为化合物a的0.01%～5%倍，所述反应溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

8.如权利要求3所述的含噻吩并噻吩-二噻吩并苯并噻二唑-苯并噻二唑类共轭聚合物的制备方法，其特征在于，有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或甲苯。