[发明专利]一种异原子取代的苯并噻二唑基聚合物给体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种异原子取代的苯并噻二唑聚合物给体材料，其特征在于，其具有如下式I所示的结构：

其中，X和Y独立地为H、Cl或F原子，Z₁、Z₂、Z₃和Z₄独立地为H、F、Cl或CN；且X、Y、Z₁、Z₂、Z₃和Z₄不同时为H；R为碳原子个数为12～28的直链烷基或支链烷基；n为大于等于4的自然数。

2.根据权利要求1所述的异原子取代的苯并噻二唑聚合物给体材料，其特征在于，R为碳原子个数为6～28的直链烷基或支链烷基；

优选地，n为4-10的自然数；

优选地，本发明所述异原子取代的苯并噻二唑聚合物给体材料为具有如下式a-d的聚合物中的任意一种或至少两种的组合：

其中，n为大于等于4的自然数，优选4-10的自然数。

3.根据权利要求1或2所述的异原子取代的苯并噻二唑聚合物给体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)式II所示溴代苯并噻二唑化合物与式III所示三丁基锡噻吩反应得到式IV所示噻吩基取代的苯并噻二唑，反应式如下：

(2)式IV所示噻吩基取代的苯并噻二唑与溴化试剂反应得到式V所示的溴代噻吩基苯并噻二唑，反应式如下：

(3)式V所示的溴代噻吩基苯并噻二唑与式VI所示的双三甲基锡联二噻吩反应得到式I所示的氯取代的苯并噻二唑聚合物，反应式如下：

其中，X和Y独立地为H、Cl或F原子，Z1、Z2、Z3和Z4独立地为H、F、Cl或CN；且X、Y、Z₁、Z₂、Z₃和Z₄不同时为H；R为碳原子个数为12～28的直链烷基或支链烷基；n为大于等于4的自然数。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述式II所示溴代苯并噻二唑化合物与式III所示三丁基锡噻吩的摩尔比为1:(2-4)，优选1:3；

优选地，步骤(1)所述反应在催化剂存在下进行，所述催化剂优选四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、双(三苯基膦)二氯化钯或[1,1-双(二苯基膦)二茂铁)二氯化钯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述催化剂的用量为式II所示溴代苯并噻二唑化合物质量的0.1-10％，优选0.5-5％；

优选地，步骤(1)所述反应在保护性气体保护下进行，所述保护性气体优选氮气或氩气；

优选地，步骤(1)所述反应的溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或氯仿中的任意一种或至少两种的混合物，优选甲苯与N,N-二甲基甲酰胺的混合物；

优选地，步骤(1)所述反应在加热回流下进行；

优选地，步骤(1)所述反应的时间为10-72小时。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述式II所示溴代苯并噻二唑化合物的制备方法包括以下步骤：

(A)式A所示邻苯二胺化合物与二氯亚砜反应得到式B所示苯并噻二唑化合物，反应式如下：

(B)式B所示苯并噻二唑化合物与溴化试剂反应得到式II所示溴代苯并噻二唑化合物，反应式如下：

其中X和Y独立地为H、Cl或F原子。