[发明专利]一种烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料，其特征在于：所述烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料的结构式如下：

其中R为C6~C16的饱和烷烃、、、，R₁为C6~C10的饱和烷烃，n为9~20。

2.权利要求1所述烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料的制备方法，其特征在于，合成路线如下：

具体合成步骤如下：

（1）将化合物1，2-三丁基锡呋喃，三(二亚苄基丙酮)二钯和三(邻甲苯基)膦加入甲苯中，保护气氛下回流搅拌14~24h，经后处理得化合物2；

（2）将化合物2溶于乙醇，在氢氧化钠作用下回流12-18h，粗产物经盐酸酸化，过滤，水洗，干燥得化合物3；

（3）将化合物3溶于二氯甲烷，在N,N-二甲基甲酰胺催化下，滴加草酰氯，室温搅拌12-16h，旋出溶剂，得粗产物化合物4，直接用于下一步；

（4）将化合物4溶于二氯甲烷，在冰水浴下，加入氯化铝进行傅克酰基化成环反应，经后处理得化合物5；

（5）将镁屑与碘粒加入四氢呋喃中，加入少量R-Br并局部加热引发格氏反应，然后加入剩余R-Br，加热回流，待反应停止，得R-MgBr格氏试剂，目标格氏试剂直接用于下一步；

（6）将化合物5溶于邻二氯苯中，滴加R-MgBr的四氢呋喃溶液，滴加完毕，回流搅拌12-18h，粗产物经盐酸酸化、乙酸乙酯萃取，旋出有机溶剂；粗产物直接溶于乙醇、浓盐酸、四氢呋喃的混合体系，回流反应10-16h，粗产物经柱层析分离得化合物6；

（7）将化合物6溶于四氢呋喃，置于液氮/乙醇浴中搅拌，滴加配置好的二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液，滴加完毕，继续在液氮/乙醇浴中滴加三甲基氯化锡的正己烷溶液，滴加完毕，粗产物经乙醇重结晶得化合物7；

（8）将化合物7与4,7-二溴-2,1,3-双氟苯并噻二唑溶于甲苯和N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂，加入催化剂四(三苯基膦)钯，回流反应至完全，经后处理得目标聚合物8。

3.根据权利要求1所述烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料的制备方法，步骤（1）所述化合物1、2-三丁基锡呋喃、三(二亚苄基丙酮)二钯与三(邻甲苯基)膦的摩尔比为1:（2.0~2.5）:0.01:0.011；步骤（2）中化合物2和氢氧化钠的摩尔比为1:8，盐酸酸化程度为PH<5，去离子水多次洗涤至PH=7；步骤（3）中草酰氯用量为步骤（2）中化合物2摩尔量的4.2~4.5倍；步骤（4）中氯化铝用量为步骤（2）中化合物2摩尔量的5~5.5倍；步骤（5）中镁屑和R-Br的摩尔比为1:1，碘的用量为1~2粒；步骤（6）中乙醇、浓盐酸、四氢呋喃的体积比为6:3:4；步骤（7）中化合物6和二异丙基氨基锂、三甲基氯化锡的摩尔比为1:2.1:2.6；步骤（8）中，化合物6、4,7-二溴-2,1,3-双氟苯并噻二唑和四(三苯基膦)钯摩尔比为1:（1~1.1）:0.05，甲苯和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为10:1。

4.利用权利要求1所述烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料制备聚合物太阳能电池的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）对导电玻璃进行清洗；

（2）将导电玻璃用氮气流吹干，然后紫外-臭氧处理；

（3）旋涂 PEDOT:PSS空穴传输层；

（4）将烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料与PC₇₁BM共混溶于有机溶剂，室温搅拌至少12h，在PEDOT:PSS 空穴传输层上旋涂制备光敏层；

（5）在光敏层上旋涂PFN的甲醇溶液制备PFN电子传输层；

（6）在PFN电子传输层上通过热蒸镀金属Al制备光阴极。

5.根据权利要求4所述制备聚合物太阳能电池的方法，其特征在于，所述烯基侧链共轭的引达省并二呋喃基聚合物材料为n=12，或n=14。