[发明专利]基于3’-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物，其特征在于：所述共轭聚合物的主链中含有2,3-二(3'-氟苯基)喹喔啉结构单元，所述共轭聚合物的化学结构式如下(A)所示：

其中，聚合度n＝10-300，R和R’为H、F中的一种或均为碳原子数1-12的烷氧基；

D具有以下供电子共轭结构单元中的一种：

其中，R₁为碳原子数1-12的烷基，R₂和R₃为氢或碳原子数1-12的烷基。

2.一种权利要求1所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将含2,3-二(3'-氟苯基)喹喔啉结构的单体和供电子结构单体溶于无水甲苯中，加入催化剂，惰性气体保护下升温反应；

(2)用甲醇沉淀，以甲苯为洗脱剂，硅胶柱层析分离，沉淀剂沉淀，干燥得到纤维状共轭聚合物；

或用甲醇沉淀，依次用正己烷、丙酮和三氯甲烷索氏提取，浓缩三氯甲烷溶液，沉淀剂沉淀，干燥得到纤维状聚合物。

3.根据权利要求2所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物的制备方法，其特征在于：所述催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd₂(dba)₃)和三(2-甲苯基)膦(P(o-toyl)₃)。

4.根据权利要求2所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物的制备方法，其特征在于：所述含2,3-二(3'-氟苯基)喹喔啉结构的单体分子结构如下式(B)或(C)所示：

其中，R₄和R₅为H、F或碳原子数1-12的烷氧基，R₆为氢或碳原子数1-12的烷基。

5.根据权利要求4所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物的制备方法，其特征在于：式(B)所示6,7-二取代-5,8-二溴-2,3-二(3'-氟苯基)喹喔啉单体的制备方法如下：将5,6-二取代-4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑加入乙醇中，加入硼氢化钠，反应后加入水中，抽滤或萃取，加入3,3'-二氟苯偶酰、无水乙酸钠和无水乙醇，回流反应，冷却，抽滤，重结晶或柱层析分离得到目标产物。

6.根据权利要求4所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物的制备方法，其特征在于：式(C)所示5,8-二(5'-溴-4'-烷基取代噻吩-2-基)-2,3-二(3'-氟苯基)喹喔啉单体的制备方法如下：

(1)将4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑加入乙醇中，加入硼氢化钠，反应后加入水中，抽滤，加入3,3'-二氟苯偶酰、无水乙酸钠和无水乙醇，回流反应，冷却，抽滤，重结晶得到中间产物1；

(2)将中间产物1和三丁基(4-取代噻吩-2-基)锡烷加入无水甲苯中，惰性气体保护，加入催化剂，加热回流反应，旋干，硅胶柱层析分离得到中间产物2；

(3)将中间产物2溶于三氯甲烷与冰醋酸的混合溶剂中，慢慢加入N-溴代丁二酰亚胺，室温反应，倒入水中，二氯甲烷萃取，干燥，旋干，粗产物用硅胶柱层析分离得到目标产物。

7.权利要求1所述的基于3'-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物作为有机太阳能电池器件给体材料的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：使用时，所述共轭聚合物与受体材料富勒烯衍生物共溶于有机溶剂中，通过旋涂工艺成膜形成有机太阳能电池器件的光活性层材料。