[发明专利]一种含二氟萘并噻吩二酮吸电子单元的共轭聚合物及其合成方法与应用

权利要求书

1.一种含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物，其特征在于，结构式为：

式中，R为氢原子或烷基链；Ar1、Ar2为芳香基团；D为电子给体单元；所述电子给体单元D与1,3-二R-6,7-二氟-5,8-Ar1,Ar2萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元以共轭方式相连；所述n为1～10000的自然数，n为所述共轭聚合物的聚合度。

2.根据权利要求1所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物，其特征在于，所述Ar1或Ar2包括如下结构式的至少一种：

式中，R₁为氢原子或烷基链，或所述烷基链中的一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、硝基、苯基或噻吩基取代，或所述烷基链中的一个或多个氢原子被卤素原子取代。

3.根据权利要求1所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物，其特征在于，所述电子给体单元D包括如下结构式的至少一种：

式中，R₂、R₃为氢原子或烷基链，或烷基链中的一个或多个碳原子被氧原子、卤素原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、硝基、苯基或噻吩基取代，或烷基链中的一个或多个氢原子被卤素原子取代。

4.根据权利要求2或3所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物，其特征在于，R₁、R₂、R₃为碳原子数为1～30的直链、支链或者环状烷基链。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)合成1,3-二R-6,7-二氟-5,8-Ar₁,Ar₂萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元；

(2)在惰性气体的保护下，将电子给体单元D与1,3-二R-6,7-二氟-5,8-Ar1,Ar2萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮单元、催化剂四(三苯基膦)钯溶解于有机溶剂中，密封加热，冷却至室温后将反应液在甲醇中沉析，依次用甲醇、丙酮、正己烷、二氯甲烷和氯仿进行提纯，去除催化剂，浓缩氯仿组分，再次在甲醇中沉析，真空干燥，得含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮的共轭聚合物。

6.根据权利要求5所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物的合成方法，其特征在于，所述电子给体单元D、1,3-二R-6,7-二氟-5,8-Ar1,Ar2萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮单元、催化剂四( 三苯基膦) 钯的摩尔比为20：20：1。

7.根据权利要求5所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物的合成方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气；所述加热的具体条件为微波80℃持续2分钟，120℃持续2分钟，160℃持续2分钟，最后200℃持续45分钟。

8.根据权利要求5所述的含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物的合成方法，其特征在于，所述提纯为通过索氏抽提方法进行提纯。

9.权利要求1所述的一种含1,3-二R-6,7-二氟萘并[2,3-c]噻吩-4,9-二酮吸电子单元的共轭聚合物在制备聚合物发光二极管器件的发光层、制备聚合物场效应晶体管中的半导体活性层或制备聚合物太阳能光伏电池的活性层中的应用。