[发明专利]基于苯并二呋喃二酮及其衍生物的刚性共轭聚合物及其制备和应用

权利要求书

1.一种刚性共轭聚合物，具有式(II)所示的结构通式：

其中，Ar¹为稠环芳香结构；R₁代表Ar¹上的一个或多个相同或不同的取代基，选自卤素、氰基、硝基、卤素取代的烷基、烯基、炔基或硅基保护的乙炔基；X和Y相同或不同，各自独立为O、S、Se、Te或NH；R₂为氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素取代的烷基或寡聚醚链；Ar²代表芳香环以并环或单键相连组成的共轭体系；n为整数，代表聚合物的聚合度。

2.如权利要求1所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，Ar¹为苯、萘、蒽、噻吩、并二噻吩、吡咯、并二吡咯、呋喃、并二呋喃、硒吩、并二硒吩、碲吩、并二碲吩、苯并二噻吩、苯并二呋喃、苯并二吡咯、苯并二硒吩或并三噻吩构成的稠环芳香结构。

3.如权利要求1所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，所述R₁选自下列基团中的一种或多种：卤素、氰基、硝基、卤素取代的C1～C4的直链烷基、C3～C12的烯基、C2～C6的炔基或烷基硅保护的乙炔基。

4.如权利要求1所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，所述R₂选自下列基团中的一种：氢原子、C1～C40的直链或支链烷基、C3～C12的烯基、C2～C6的炔基、C1～C40的烷氧基、卤素取代的C1～C36的直链或支链烷基、碳原子数目为2-21的醚链。

5.如权利要求1所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，式(II)所示聚合物由式(I)所示的苯并二呋喃二酮类衍生物与式(III)所示的同时含有两个靛红或其衍生物片段的芳香体系单体聚合而成；

其中，Ar¹为稠环芳香结构；R₁代表Ar¹上的一个或多个相同或不同的取代基，选自卤素、氰基、硝基、卤素取代的烷基、烯基、炔基或硅基保护的乙炔基；X和Y相同或不同，各自独立为O、S、Se、Te或NH；R₂为氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素取代的烷基或寡聚醚链；Ar²代表芳香环以并环或单键相连组成的共轭体系。

6.如权利要求5所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，式(I)所示的苯并二呋喃二酮类衍生物选自下列化合物之一：

7.如权利要求5所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，式(III)所示的同时含有两个靛红或其衍生物片段的芳香体系单体选自下列化合物之一：

其中，R₂为氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素取代的烷基或寡聚醚链；a和a’相同或不同，独立选自以下结构：—S—，—Se—，—Te—，—O—和—NR¹²—；g，h，g’和h’相同或不同，独立选自以下结构：—CR¹²＝，＝CR¹²—，—C—，—C(O)—和—C(C(CN)₂)—，—N＝和＝N—；R¹²为氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素取代的烷基或寡聚醚链。

8.如权利要求7所述的刚性共轭聚合物，其特征在于，式(III)所示的同时含有两个靛红或

其衍生物片段的芳香体系单体选自下列化合物之一：

其中，R₂、R¹²各自独立为氢原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤素取代的烷基或寡聚醚链。