[发明专利]二氟异靛青类三元聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种化合物，其结构式如式1所示：

所述式1中，R为碳原子总数为1～60的烷基。

2.一种权利要求1所述式1化合物的制备方法，包括如下步骤：

1)在碳酸钾存在的条件下，式2所示6-溴-7-氟吲哚-2,3-二酮与式RX所示卤代烷进行反应得到式3所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2,3-二酮；

式3中，R为碳原子总数为1～60的烷基；X为溴和/或碘；

2)式3所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2,3-二酮与水合肼经还原反应得到式4所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2-酮；

式4中，R为碳原子总数为1～60的烷基；

3)式3所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2,3-二酮与式5所示3,3’-二氟-5,5’-双(三甲基锡)-2,2’-联二噻吩进行反应得到式6所示化合物；

式6中，R为碳原子总数为1～60的烷基；

4)式4所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2-酮与式6所示化合物与对甲苯磺酸进行反应，

即得到所述式1所示化合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述反应在惰性气氛中进行；

所述反应的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂，所述N,N-二甲基甲酰胺和所述四氢呋喃的体积比为0.5～5：1；

所述式2所示6-溴-7-氟吲哚-2,3-二酮、所述卤代烷与所述碳酸钾的摩尔比为1：1.0～3.0：1.0～4.0；

所述反应的温度为20～80℃，时间为2～24小时；

步骤2)中，所述还原反应的溶剂为1,4-二氧六环；

所述还原反应在惰性气氛中进行；

所述式3所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2,3-二酮与所述水合肼的摩尔比为1：20～300；

所述还原反应的温度为80～120℃，时间为2～48小时。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述反应的溶剂为甲苯；

所述反应在惰性气氛中进行；

所述反应中还加入了催化剂和配体；

所述催化剂选自四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的至少一种；

所述配体选自三苯基膦、三(邻甲苯基)膦和三苯基砷中的至少一种；

所述式5所示3,3’-二氟-5,5’-双(三甲基锡)-2,2’-联二噻吩与所述式3所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2,3-二酮的摩尔比为1：1.5～4.0；

所述式5所示化合物与所述催化剂的摩尔比为1：0.01～0.20；

所述式5所示化合物与所述配体的摩尔比为1：0.08～1.60；

所述反应的温度为90～140℃，时间为2小时～80小时；

步骤4)中，所述反应的溶剂为醋酸和氯苯混合溶液；

所述反应在惰性气氛中进行；

所述式4所示6-溴-7-氟-1-烷基吲哚-2-酮、所述式6所示化合物与所述对甲苯磺酸的摩尔比为2.0～3.0：1：0.01～0.2；

所述反应的温度为80～130℃，时间为2～48小时。

5.一种二氟异靛青类三元聚合物，其结构式如式Ⅰ所示：

式I中，R为碳原子总数为1～60的烷基，n为5～100的自然数；

Donor基团选自如下1-11基团中的至少一种：

所述Donor基团中，表示在式I取代的位置。

6.权利要求5所述式I所示二氟异靛青类三元聚合物的制备方法，包括如下步骤：在催化剂和配体存在的条件下，权利要求1所述式1所示化合物与双甲基锡试剂经聚合反应即得到所述式I所示二氟异靛青类三元聚合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述双甲基锡化合物选自如下中的至少一种：