[发明专利]一种双缆聚合物的制备方法及应用

权利要求书

1.一种双缆聚合物，其特征在于，所述双缆聚合物为苯并二噻吩二酮-苯并二噻吩型双缆聚合物，具有以下结构通式：

其中，

R₁是C₁～C₅₀的直链；

R₂、R₃、R₄独立地是氢、C₁～C₅₀的直链或叉链烷基、C₁～C₅₀的含酰胺键、醚键、酯键的直链或叉链烷基、C₁～C₅₀的直链或叉链全氟代烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的杂芳基中的一种；

X₁、X₂、X₃独立地是S、O、Se中的一种；

X₄、X₅、X₆独立地是S、O、Se中的一种；

X₇是H、F、Cl、SR₅中的一种；其中，R₅独立地是C₁～C₅₀的直链或叉链烷基、C₁～C₅₀的直链或叉链全氟代烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的杂芳基中的一种；

A是PBI、NDI中的一种；PBI为苝酰亚胺类受体亲核试剂；NDI为萘酰亚胺类受体亲核试剂；

m为0～10之间的整数；

n为2～2000之间的整数；

所述双缆聚合物的制备方法步骤如下：

(1)将双烷基溴取代的苯并二噻吩M1、受体亲核试剂按照摩尔比1:2.0～1:2.2加入到有机溶剂里；待溶解平衡后加入碳酸钾；加热至70～80℃，反应24小时，冷却后加入氯仿和去离子水；分液，有机相用盐水洗涤，干燥，旋蒸得粗产物；粗产物经过硅胶柱分离得到纯净的中间体M2；

(2)将M2和苯并二噻吩二酮类双锡试剂按照摩尔比1:1加入到甲苯和N，N-二甲基甲酰胺里，甲苯和N，N-二甲基甲酰胺与M2的比例为100～150ml:10～15ml:1g；将上述溶液进行脱气处理后，加入钯催化剂和三苯基膦；110～120℃下反应36小时；产物用甲醇沉淀，过滤；滤饼用丙酮、己烷、二氯甲烷、四氯乙烷提取；蒸发除去四氯乙烷，聚合物在丙酮中析出；用0.45μm的滤膜抽滤，真空干燥得黑色的聚合物产品；

所述受体亲核试剂是PBI、NDI中的一种；所述PBI为苝酰亚胺类受体亲核试剂；所述NDI为萘酰亚胺类受体亲核试剂。

2.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述有机溶剂的用量与原料双烷基溴取代的苯并二噻吩的比例为80～200ml:1g。

3.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述碳酸钾与双烷基溴取代的苯并二噻吩的摩尔比为5～10:1。

4.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述氯仿和去离子水的用量与双烷基溴取代的苯并二噻吩的比例为250～350ml:250～350ml:1g。

5.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述钯催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯、四三苯基膦化钯、醋酸钯或氯化钯中的一种；其摩尔用量为单体M2摩尔用量的0.005％～0.5％。

6.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述的机溶剂为丙酮、甲苯、四氢呋喃、DMF、DMAc中的一种；DMF为二甲基甲酰胺，DMAc为二甲基乙酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种双缆聚合物，其特征在于，所述双缆聚合物将电子给体与受体通过共价键连接组成单一组分的活性层能应用于单组份有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机发光二极管的制备工艺。