[发明专利]异靛青-含硫稠环聚合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机半导体材料技术领域，具体涉及异靛青-含硫稠环聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

有机半导体材料及其器件是融合了化学、物理、材料和电子学等学科的前沿交叉研究领域，是现代科学的重要门类之一。该领域的研究成果能够很大程度上的改变人类目前的生存和生活方式，对促进全世界科技、经济、社会的发展和人类进步都有着重要的意义。所以，自其诞生之日起，就受到了研究工作者们的广泛关注。特别是近几十年了，全球科技和学术界都投入了巨大的精力和资源从事高性能有机半导体材料及其器件的研发工作。诸如，著名跨国公司和大学等机构如剑桥大学、斯坦福大学、贝尔实验室、德国马普所、IBM、Philips、SONY、GE、三星和三菱等都设立了专门的研究部门从事该类研究工作。国内的大学院校、研究所如北京大学、清华大学、华南理工大学和中科院等相关研究所也设立了很强的研究团队开展了大量的研究工作。总而言之，谁先取得先进的和具有自主知识产权研究成果对于占领世界科技与经济高峰以及国际未来产业布局都有着重要的影响。

有机半导体材料及其器件之所以受到如此关注，其原因在于同传统的无机半导体材料相比，它具有性质可调控性、价廉、质轻，大面积制备以及柔性等优点。再加上传统的半导体材料矿产资源日益枯竭以及相关器件制备过程中带来的严重环境污染和巨大的水、电能消耗等等，人们迫切需要新的高性能和质优价廉的有机半导体材料与器件进行更新换代。然而，总体来讲目前拥有的有机半导体材料依然不能能够满足实际需要，发展具有更改性能的有机半导体材料及其器件依然十分重要。

以π-共轭为基本特征的聚合物半导体材料除了具有有机半导体材料的共同优点外，还具有成膜性更优良、柔韧性更好等特性。聚合物半导体材料的这些结构与性能特点为它们的广泛实际应用打下了良好的基础。诸如，可以以聚合物半导体材料为活性材料制备聚合物场效应晶体管(Polymer field-effect transistors,简称PFETs)和有机光伏电池(organic photovoltaic cells，简称OPVs)等等。对聚合物场效应晶体管来讲，它的核心性能参数是迁移率(μ)和开关比(I_on/I_off)。这些参数的高低表示着器件性能的优劣。

发明内容

本发明的目的是提供一种异靛青-含硫稠环聚合物及其制备方法与应用。

本发明提供的异靛青-含硫稠环聚合物，其结构通式如式Ⅰ所示，

所述式Ⅰ中，R¹和R²均独立地选自下述任意一种：C₅-C₈₀的直链或支链烷基，

n为10-1000。

具体的，所述C₅-C₈₀的直链或支链烷基为C₅-C₅₀的直链或支链烷基中的任意一种，具体选自C₁₀-C₃₀的直链或支链烷基中的任意一种，

更具体的，R¹为R²为-C₁₀H₂₁或-C₁₂H₂₅；

n为10-100，具体为10-50，再具体为10-30或10-20，更具体为16。

本发明提供的制备所述式Ⅰ所示聚合物的方法，包括如下步骤：在钯催化剂和配体存在的条件下，将式Ⅴ所示化合物与式Ⅵ所示化合物进行Stille聚合反应，反应完毕得到所述式Ⅰ所示化合物；

所述式Ⅵ中，R¹的定义与前述式Ⅰ中R¹的定义相同；具体的，R¹为

所述式Ⅴ中，R²的定义与前述式Ⅰ中R²的定义相同，具体的，R²为-C₁₀H₂₁或-C₁₂H₂₅；；R⁴为C₁-C₄直链或支链烷基。

上述方法中，所述钯催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯或四(三苯基膦)钯；

所述配体为三(邻甲苯基)膦或三苯基膦；