含7H–吡咯并[3,4–g]喹喔啉–6,8–二酮的共轭聚合物及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于光电子材料与器件领域的新的聚合物，特别涉及含7H-吡咯并[3, 4-g]喹喔啉-6, 8-二酮的新型共轭聚合物及其制备与应用。
【背景技术】
[0002] 在过去的十年里，有机太阳薄膜电池十分火热，有机薄膜电池的效率也频创新高， 目前单层器件最高效率已经突破10%，市场化前景十分光明。为了获得高效的聚合物太阳 能电池器件，材料是最重要的因素之一。一般而言，一个理想的材料要具有宽的吸收，高的 载流子迀移率，合适的能级。所以这就需要我们进行材料的创新，研制出更多的新型共轭聚 合物材料。在众多光电材料中，含有喹喔啉基团或者酰亚胺基团（例如苯并酰亚胺）的光 电材料在有机电致发光，有机太阳能电池，化学与生物传感器以及有机场效应晶体管等材 料中已得到广泛的应用。由于苯并酰亚胺基团N原子的可修饰性，故可以在N原子上连有 不同形状和长度的烷基链对其进行増溶，从而提高相应光电材料的溶解性与可加工性。然 而，苯并酰亚胺这一化学官能团也有其局限性，主要在于吸电子能力不是很强，与其它芳香 基团共聚后，难于形成宽吸收的聚合物。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，为了进一步提高含苯并酰亚胺单元材料 的光电性能，本专利将苯并酰亚胺和喹喔啉结合在一起，提供一类新型稠环光电材料-吡咯并[3, 4 - g]喹喔啉-6, 8 -二酮。该共轭聚合物具有荧光性，对太阳光具有宽的吸收。
[0004] 本发明的另一目的在于提供所述的含7H -吡咯并[3, 4 - g]喹喔啉-6, 8 -二酮 的共轭聚合物的制备方法。
[0005] 本发明的再一目的在于提供所述的含7H -吡咯并[3, 4 - g]喹喔啉-6, 8 -二酮 的共轭聚合物在聚合物发光二极管、聚合物场效应晶体管和聚合物太阳能电池中的应用。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0007] 含7H -吡咯并[3, 4 - g]喹喔啉-6, 8 -二酮的共轭聚合物，其结构式为：
[0008]
【主权项】
1. 含7H -吡咯并[3, 4 - g]喹喔啉-6, 8 -二酮的共轭聚合物，其特征在于结构式为：
其中，RpRdP R3为氢原子或烷基链；所述烷基链为具有1~24个碳原子的直链、支链 或者环状烷基链，或其中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、 羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子或上述官能团取代；Ar为芳香基团；所述η 为 1 ~10000 的自然数，O < X < 1,0 < y < l，x+y = 1。
2. 根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于，所述芳香基团Ar为如下所示结构 的一种或两种以上：
其中，R、Ra~Rd为氢原子或者烷基链，或其中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、 芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子或上述官能团取 代。
3. 根据权利要求1或2所述的共轭聚合物，其特征在于，所述R、R a~R d为具有1~24 个碳原子的直链、支链或者环状烷基链。
4. 权利要求1或2或3所述的共轭聚合物在制备聚合物发光二极管器件的发光层、制 备聚合物场效应晶体管中的半导体活性层或制备聚合物太阳能光伏电池的活性层中的应 用。
【专利摘要】本发明公开了一种含7H–吡咯并[3,4–g]喹喔啉–6,8–二酮的共轭聚合物及应用，其结构式如下；本发明所制备的共聚物，具有荧光性，对太阳光具有宽的吸收，因此可应用于制作聚合物发光二极管器件，以及聚合物场效应晶体管和聚合物太阳能电池的活性层。
【IPC分类】C08L65-00, C08G61-12, H01L51-46
【公开号】CN104744676
【申请号】CN201510147716
【发明人】黄飞, 兰柳元, 曹镛
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月30日