[发明专利]一种有机共轭纳米聚格及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种有机共轭纳米聚格及其制备方法与应用，该有机共轭纳米聚格的制备方法主要包括Baeyer‑Villiger拜尔‑维利格重排反应、亲电取代反应、芴叔醇在酸催化剂中发生叔醇傅克反应、分子间脱水合环、suzuki铃木反应和yamamoto聚合反应。上述方法制备的有机共轭纳米聚格具有共轭的刚性闭环结构，具有良好的热稳定性、光谱稳定性以及电化学稳定性，可作为一种蓝光有机材料，应用于发光二极管中，或作为激光增益介质，应用于光泵浦有机激光或者电泵浦有机激光中。

技术领域

本发明涉及一种聚合物材料，具体涉及一种有机共轭纳米聚格及其制备方法与应用，属于有机聚合物半导体材料领域。

背景技术

目前，基于共轭聚合物的有机电子器件进入全面发展时期，并在较多领域例如有机场效应晶体管(OFET)、有机太阳能电池(OPV)、有机存储器(Memoy)和有机激光(Laser)等领域得到广泛应用。有机半导体因可溶液加工、柔性、大面积、成本低等优点，发展优势明显，但其光谱稳定性、热稳定性和机械稳定性欠佳，限制了有机半导体的商业化应用，例如以芴基半导体为代表的小分子和聚合物，与无机LED具有同样的缺陷，由于蓝光发射材料具有更大的带隙，阻碍电子和空穴的注入，导致蓝光OLED比红光和绿光OLED的效率更低。尽管目前三原色OLED均已得到，但是只有绿光和橙光OLED能满足当前商业化应用的需求，蓝光OLED仍在发展中。

申请号为201510728912.5的专利申请提出了一种纳米格与纳米聚格，但该共轭打断型纳米聚格不利于载流子传输，具有不可观性；申请号为201711108954.4的专利申请提出了一种全共轭纳米聚合物，增加了其共轭长度以解决有机蓝光材料中的缺陷，但在光谱稳定性方面出现新的缺陷，因未抑制芴酮缺陷从而导致热退火后光谱出现不期的绿光。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种有机共轭纳米聚格及其制备方法与应用，该有机共轭纳米聚格具有共轭的刚性闭环结构，具有良好的热稳定性、光谱稳定性以及电化学稳定性；该制备方法简易高效、过程可控，便于工业化生产，且材料成本低，易于制备，可广泛在宽带隙半导体中。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种有机共轭纳米聚格，结构通式如下：

其中，R₁-R₄为烷基链，n为1至100的自然数。

进一步地，X-R为如下结构式中的一种：

进一步地，以及均为如下结构式中的一种：

进一步地，为如下结构式中的一种：

进一步地，为如下结构式中的一种：

进一步地，所述R₁-R₄均为氢原子、烷烃链、烷氧基链以及末端引入卤素原子的烷基链中的一种。

第二方面，本发明提供如第一方面所述的有机共轭纳米聚格的制备方法，包括如下步骤：

步骤a：在室温下，以三氟乙酸为催化剂，二氯甲烷为反应溶剂，对2,7-二溴芴酮进行Baeyer-Villiger拜尔-维利格重排反应；

步骤b：在温度80℃、氮气环境下，以溴苯引发格氏，制作格氏试剂后，在新蒸四氢呋喃溶剂中进行格氏反应；

步骤c:在温度70℃，以丙酮为溶剂，进行亲电取代反应；

步骤d：在室温下，以路易斯酸为催化剂，在干燥的二氯甲烷中进行Friedel-crafts傅-克反应；