[发明专利]一种低能隙宽吸收的共轭聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种低能隙宽吸收的D-A型共轭单体，其特征在于：所述单体的结构式为：

其中，R为H、Cl、Br或I。

2.根据权利要求1所述的低能隙宽吸收的D-A型共轭单体的制备方法，其特征在于：该制备方法具有如下步骤：

(1)在反应容器中加入3，4-乙撑二氧噻吩、4，7-二溴-2，1，3-苯并噻二唑、催化剂、配体、弱碱，再向容器中加入溶剂，将反应器抽真空后充氮气，加热至90℃，搅拌下反应12-48h；

(2)反应结束后，将所得产物倒入蒸馏水中用二氯甲烷进行萃取分液，水洗三次，无水硫酸镁干燥，过柱，用甲醇沉淀3-5次，真空干燥处理，得到固体产品即为目标产物4，7-二(3，4-乙撑二氧噻吩)-苯并噻二唑；

(3)将上述所得的目标产物4，7-二(3，4-乙撑二氧噻吩)-苯并噻二唑中加入N-卤代琥珀酰亚胺、冰醋酸，再向容器中加入溶剂，在避光冰浴搅拌条件下反应24-48h；

(4)反应结束后，旋转蒸发干后用1-甲基-2-吡咯烷酮溶解，甲醇沉淀，过滤回收沉淀，真空干燥处理，得到固体产品即为目标产物Cl-EDOTBT-Cl、Br-EDOTBT-Br或I-EDOTBT-I。

3.根据权利要求2所述的低能隙宽吸收的D-A型共轭单体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，3，4-乙撑二氧噻吩和4，7-二溴-2，1，3-苯并噻二唑的投料比为(2+x₁):1，x₁为0.1-0.5；

催化剂为钯催化剂，3，4-乙撑二氧噻吩和4，7-二溴-2，1，3-苯并噻二唑总量与催化剂的摩尔比为1:0.003-0.1；

配体为四丁基溴化铵、三环己基膦氟硼酸盐、三环己基膦、三疏丁基膦、三苯基膦或三乙烯二胺中的一种，配体与催化剂的摩尔比为4-12:1；

弱碱为碳酸钾、醋酸钾、质量分数为5-50％的四甲基氢氧化铵水溶液、质量分数为5-50％的四丁基氢氧化铵水溶液、质量分数为5-50％的四乙基氢氧化铵水溶液、质量分数为5-50％的四丙基氢氧化铵水溶液、质量分数为5-50％的四己基氢氧化铵水溶液或质量分数为5-50％的四辛基氢氧化铵水溶液中的一种，碱与催化剂的摩尔比为30-80：1；

溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，其用量为3，4-乙撑二氧噻吩和4，7-二溴-2，1，3-苯并噻二唑总量的摩尔浓度在0.1-0.5mol/L；

所述步骤(3)中，4，7-二(3，4-乙撑二氧噻吩)-苯并噻二唑与N-卤代琥珀酰亚胺的投料比为1:(2+x₂)，x₂为0.1-5；

冰醋酸与4，7-二(3，4-乙撑二氧噻吩)-苯并噻二唑的摩尔比为9:1；

溶剂为氯仿或四氢呋喃，其用量为4，7-二(3，4-乙撑二氧噻吩)-2，1，3-苯并噻二唑和N-卤代琥珀酰亚胺NBS总量的摩尔浓度在0.1-5mol/L。

4.根据权利要求3所述的低能隙宽吸收的D-A型共轭单体的制备方法，其特征在于：所述催化剂为Pd(OA_C)₂、PdCl₂(dppf)或Pd(PPh₃)₄中的一种，3，4-乙撑二氧噻吩和4，7-二溴-2，1，3-苯并噻二唑总量与催化剂的最佳摩尔配比为1:0.035。

5.一种含有权利要求1所述的低能隙宽吸收的D-A型共轭单体的聚合物，其特征在于：该聚合物的结构式为：

聚合物的数均分子量为1000-100000；

其中，n为1-10；X为0.05-0.95；R₃为H、Br或

Ar为或中的一种，R₁，R₂为H或(CH₂)zCH₃，其中z数目为1-11。