[发明专利]基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物及其制备方法和应用

说明书

本申请提供一种基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物及其制备方法和应用。基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物，由电子受体和电子供体缩聚得到或者由不同的电子受体缩聚得到。其制备方法包括：将包括电子受体和电子供体或者不同的电子受体以及配体、催化剂和有机溶剂在内的原料混合，加热反应得到产物。该窄带隙聚合物可用于有机发光二极管、聚合物太阳能电池、有机光伏、有机光探测器和光热转换器件。本申请提供的窄带隙聚合物，特殊的光学和潜在的电化学性能将有助于开发更好的n型以及双极性聚合物半导体和导体。

技术领域

本申请涉及新材料领域，尤其涉及一种基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

有机π共轭小分子和聚合物，由于其质量轻薄、溶液可加工性、机械柔韧性以及合成的各种精细可调结构和性能，是有前途的新一代光电器件的半导体材料。通过选择不同化学结构的π共轭构筑基元，可以方便地调节DA共聚物的光电性质和器件性能。例如，使用强受体单元导致低带隙聚合物的n型迁移率高于1cm²/Vs。一些强受体单元已经被报道，如二酮吡咯(DPP)，萘二酰亚胺(NDI)和异靛蓝(IID)。

寻找更多的π共轭构筑基元，从而获得具有特殊的光学和潜在的电化学性能将有助于开发更好的n型聚合物受体。

此外，以往此类聚合物的合成，多是通过传统的偶联方法(如Suzuki偶联反应、Stille偶联反应)得到，具备合成步骤繁琐以及有机锡盐毒性高等缺点。研发一种无毒、安全的合成方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物及其制备方法和应用，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物，由电子受体和电子供体缩聚得到或者由不同的电子受体缩聚得到；

所述电子受体包括以下结构通式中的一种或多种：

所述电子供体包括以下结构通式中的一种或多种：

其中，X¹为H或Br，X²为2-噻吩基或Br，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸为各自独立的烷基。

优选地，所述基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物的结构通式为：

优选地，R¹为2-乙基己基或2-辛基十二烷基，R²为2-辛基十二烷基，R³为己基，R⁴为2-辛基十二烷基，R⁵为2-癸基十四烷基，R⁶为十二烷基，R⁷为3,7-二甲基辛基，R⁸为十一烷基。

本申请还提供一种所述的基于苯并双噻二唑或噻二唑喹喔啉的窄带隙聚合物的制备方法，包括：

将包括所述电子受体和所述电子供体或者不同的所述电子受体以及配体、催化剂和有机溶剂在内的原料混合，加热反应得到产物。

优选地，所述配体为三邻甲氧基苯基膦、四氟硼酸三叔丁基膦或三环己基膦中的一种或多种；

优选地，所述膦配体为三邻甲氧基苯基膦。

配体可与钯催化剂络合增加钯催化剂的溶解度和选择性。