[发明专利]一种含噻吩的共轭有机硼聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开合成了一种含噻吩的共轭有机硼聚合物及其制备方法，以2,5‑二硼‑1,4‑苯乙炔单元和2,5‑二碘噻吩单元为原料，在四（三苯基膦）钯和碘化亚铜的催化条件下，以四氢呋喃为溶剂，二异丙胺为碱，通过Sonogashira偶联得到了目标化合物。本发明属于功能有机半导体材料技术领域，尤其是硼的缺电子性和空的p‑轨道，决定了其独特的性质，其中硼单体在溶液中具有强的蓝绿光发射，通过和噻吩偶联，在溶液中得到强的黄光发射。本发明合成的含噻吩的共轭聚硼有机化合物可用于发光材料，该反应条件温和，工艺操作简单、生产周期短、绿色环保、价格低廉，产物在空气中，具有较高的稳定性。

技术领域

本发明属于功能有机半导体材料技术领域，具体涉及一种含噻吩的共轭有机硼聚合物及其制备方法。

背景技术

硼是ⅢA族元素，其外层电子结构为2s²2p¹。三坐标有机硼化合物的空P_z-轨道导致其缺电子性质，使它在共轭有机发色团中是一个极好的π–受体，通过改变有机取代基，可以很容易地调节π–受体的强度。共轭有机硼聚合物作为一类重要的新型材料，在非线性光学、双光子激发发射体、有机发光二极管、荧光传感器等领域有着广泛的应用。

三坐标的有机硼单元也可以包含到多环芳烃中，像B-掺杂的化合物在发光方面具有非常有趣的性质。但是大多数的硼对水和氧气的敏感性，降低了这些化合物在实际中的应用价值。通常，可以通过在硼原子上连接大位阻的基团来提高此类化合物的稳定性，例如引进-Mes、- Tip基团。由于硼的缺电子性和空的p-轨道，决定了其独特的性质，其中大多数硼化合物在溶液中具有强的蓝绿光发射，通过和给电子基团连接，可以有效的调节其发光。

近年来，具有可逆氧化还原性质的聚噻吩作为n-型共轭聚合物已广泛应用于化学和生物传感领域，如电池元件、光学、电子和热电材料等方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含噻吩的共轭有机硼聚合物的制备方法，通过将缺电子硼单体作为侧链和给电子噻吩链通过Sonogashira偶联，形成完整的共轭体系，得到一种强发射黄光的聚合物。

本发明是通过如下方案实现的：首先合成原料C和原料D，然后在催化剂的条件下，70℃，反应48h，得到目标产物，最后通过甲醇、正己烷沉淀出固体，具体包括以下步骤：

(1) 原料A，1,4-双（三甲基硅基乙炔）-2,5-二溴苯的合成

在无氧条件下，称取30-50mmol的1,4-二溴-2,5-二碘苯、1.5-2.5 mmol的双（三苯基膦）氯化钯、3-5 mmol的碘化亚铜溶于150-250mL脱气的甲苯和75-125mL脱气的二异丙胺混合溶液中，加入63-105mmol的三甲基硅基乙炔，搅拌得原料A；其结构如下：

(2) 原料B，1,4-双（二（三甲基苯硼））-2,5-双（三甲基硅基乙炔）苯的合成

在无水无氧条件下，称取20-30mmol的原料A 溶于160-240mL的THF中，-78℃下，逐滴加入42-63mmol的正丁基锂，反应1.5-2.5h，然后将42-63mmol的双（三甲苯基）氟化硼溶于60-90mL的THF中，逐滴加入，反应体系缓慢升至20-25℃，反应10-16h，得原料B；得原料B；其结构如下：

(3) 原料C，1,4-双（二（三甲基苯硼））-2,5-双乙炔苯的合成

在20-25℃下，称取8-12mmol的原料B溶于160-240mL的THF中，然后加入80-120mmol 的1M TBAF，反应4d，得原料C；得原料C；其结构如下：

(4) 原料D，2,5-二碘噻吩的合成