[发明专利]一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物及其制备方法和应用，所述三组分聚合物中的R为烷基，碳原子数为6～16；n为1～100之间的自然数，0X1。通过调节噻吩和氟代噻吩的比例，从而得到性能优异的光电材料。该聚合物中的重复单元可增强化合物中的电荷传输，提高太阳光捕获能力和空穴传输能力。其制备方法简单可控，在太阳能电池器件、有机电致发光器件以及有机场效应晶体管等光电领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，具有高迁移率的有机光电功能材料作为有机集成器件的重要组成部分受到人们的广泛关注。有机场效应晶体管凭借着廉价、易调制和工艺简单等优势有望在很多应用领域替代传统硅基场效应晶体管，并在可穿戴设备等柔性器件中有着更多的潜在应用前景。作为有机场效应晶体管中的核心组成部分，有机半导体材料对于器件的性质有很关键的作用。因此，设计与合成高性能的有机半导体材料功能材料成为了材料化学家的研究重点。

有机半导体材料作为有机光电器件核心组成部分，对于有机光电器件的性质有很关键的作用。目前，有机半导体材料的研究主要集中于小分子材料和聚合物材料。其中，小分子材料主要以并苯类化合物为代表，而聚合物主要以聚噻吩类为代表。聚合物材料由于其良好的加工性及机械性能，易于工艺化，从而成为新的合成热点。

材料的结构决定了材料的性能，对有机半导体材料结构的创新与合成，从来都是有机电子领域的热点及突破点。现有有机聚合物材料的吸光性、溶解度和电学性能还有待提高，合成路线及原料较为复杂。专利CN102844312B公开了一种苯并二噻吩的聚合物及其作为有机半导体的用途，但该专利的溶解性存在一定问题；因此，进一步开发具有吸光性、溶解度和电学性能优越的新的有机聚合物并改善其制备工艺，成为目前研发的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的一在于，提供一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物，通过引入多个结构单元并调节其比例，能够使得该聚合物性能优异、吸光性好、热稳定性高。

本发明的目的二在于，提供一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物的制备方法，该工艺方法合成路线简单、有效、原料成本低。

本发明的目的三在于，还提供了上述聚合物在太阳能电池器件、有机电致发光器件以及有机场效应晶体管中的应用，其在光电领域具有较强的推广与应用价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物，该聚合物P具有如下通式结构：

其中，R为C₆～C₁₆的烷基；n为1～100之间的整数，0＜X＜1。

优选地，所述X为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9。

一种含DPP、噻吩和氟代噻吩结构单元的聚合物的制备方法，包括如下操作步骤：

提供2，5-二溴噻吩、2，5-二溴-3，4二氟噻吩和化合物DPP，化合物DPP的结构式为：

其中，R为C₆～C₁₆的烷基；

R-DPP表示

2,5-di-R-3,6-bis(5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-thiophen-2-yl)-2,5-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione；