[发明专利]基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质及其制备与应用

权利要求书

1.基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质，其特征在于：其结构为式I：

其中A为由一种或多种芳香基团组成的单元；R_A或R_B为带有水醇溶性的强极性基团的侧链，且R_A和R_B中至少有一个为带有水醇溶性的强极性基团的侧链；n为1-2000的正整数；R_A和R_B中至少有一个带有一个或多个水醇溶性强极性基团；

所述水醇溶性强极性基团为胺基、季铵盐或氨基中的一种以上。

2.根据权利要求1所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质，其特征在于：R_B为氢或-R₁-R_B′，R₁为亚烷基或亚烷基上一个或多个碳被氧原子、氨基、砜基、羰基、芳基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基取代，或亚烷基上的氢被卤素或羟基、氨基、羧基、氰基、硝基、芳基、烯烃基或炔烃基取代；R_A为氢或-R₂-R_A′，R₂为亚烷基或亚烷基上一个或多个碳被氧原子、氨基、砜基、羰基、芳基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基取代，或亚烷基上的氢被卤素或羟基、氨基、羧基、氰基、硝基、芳基、烯烃基或炔烃基取代；R_A′或R_B′为氢或水醇溶性强极性基团，且R_A′和R_B′中至少有一个为水醇溶性强极性基团；水醇溶性强极性基团在式I中个数为1个或多个，当水醇溶性强极性基团为多个时，亚烷基或上述取代的亚烷基再失去一个或多个氢与对应的水醇溶性强极性基团连接。

3.根据权利要求1所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质，其特征在于：所述选自以下结构中一种或几种组合：

4.根据权利要求1所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质，其特征在于：通过以下苯醌式互变促进n型自掺杂的进行；

5.根据权利要求1～4任一项所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将含有A的单元与卤素取代的噻吩并噻二唑化合物在钯催化剂的作用下进行偶联反应，获得未成盐的聚合物；或者，将未成盐的聚合物进行季胺化反应，获得含有季铵盐的共轭聚电解质；

所述含有A的单元为具有钯催化剂催化偶联反应官能团的含A单元。

6.根据权利要求5所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质的制备方法，其特征在于：当未成盐的聚合物中无水醇溶性强极性基团时，将其进行季胺化反应；当未成盐的聚合物中有水醇溶性强极性基团时，未成盐的聚合物不进行季胺化或进行季胺化；

卤素取代的噻吩并噻二唑化合物的结构为

式中，X为卤素；

所述含有A的单元为含A的硼酸酯单元、含A的硼酸单元、含A的三甲基锡单元。

7.根据权利要求1～4任一项所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质的应用，其特征在于：所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质用于制备光电器件。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质用于制备有机太阳电池和/或有机发光二极管。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述基于噻吩并噻二唑的n型水/醇溶共轭聚电解质用作电子传输层。