专利名称：含噻吩并[3,4-b]吡嗪单元的芴类共聚物及其制备方法和应用的利记博彩app
技术领域：
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体的说是涉及一种含噻吩并[3，4_b]吡嗪单元的芴类共聚物及其制备方法和应用。
背景技术：
利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前用于地面的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低成本，拓展应用范围，长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而备受关注，如果能够将其能量转化效率提高到接近商品硅太阳能电池的水平，其市场前景将是非常巨大的。自1992年N. S. Sariciftci等在SCIENCE上报道共轭聚合物与C6tl 之间的光诱导电子转移现象后，人们在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究，并取得了飞速的发展。目前，聚合物太阳能电池的能量转化效率已经达到6. 5%，但是仍比无机太阳能电池的转换效率低得多，限制性能提高的主要制约因素有有机半导体器件相对较低的载流子迁移率，器件的光谱响应与太阳辐射光谱不匹配，高光子通量的红光区没有被有效利用以及载流子的电极收集效率低等。为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用，开发新型的材料，大幅度提高其能量转换效率仍是这一研究领域的首要任务。聚芴及其衍生物的光稳定性和热稳定性优异，但由于其较宽的带隙使得它的吸收范围主要集中在短波长区域。此外，目前关于此类材料的研究大都是两种单体的共聚，而对于三种或三种以上单体的共聚却很少见，这就大大限制了这类材料的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含噻吩并[3，4_b]吡嗪单元的芴类共聚物，该共聚物稳定性和溶解性好、吸光度强、吸光范围宽，提高了其对太阳光的利用率。本发明的另一目的在于提供一种含噻吩并[3，4_b]吡嗪单元的芴类共聚物的制备方法。本发明进一步的目的在于提供一种含噻吩并[3，4_b]吡嗪单元的芴类共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/和有机激光领域中的应用。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下一种含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物，其分子结构通式为下述(I)
权利要求
1.-种含噻吩并[3，4_b]吡嗪单元的芴类共聚物，其分子结构通式为下述(I)
2.根据权利要求1所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物，其特征在于所述的Ar1为下述一种或几种基团
3. 一种含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，包括如下工艺步骤 分别获取2，7_ 二 G，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)基芴类单体、溴代噻吩类单体和2，5-二溴噻吩并[3,4-b]吡嗪类单体；按照化学计量比将2，7- 二 0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷)基芴类单体、溴代噻吩类单体和2，5- 二溴噻吩并[3，4-b]吡嗪类单体在碱性环境与弱极性或/和极性非质子性有机溶剂中进行聚合反应得到所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物，所述的化学计量比是按照下述分子结构通式(I)中的相应单元基团的摩尔比例，式中，札、&、R3> R4选自H、C1 Cm的烷基，x+y = 1、χ乒0、y乒0，η = 1 500的任一正整数，Ar1为含噻吩单元基团，
4.根据权利要求3所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的2，7_ 二 G，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)基芴类单体分子结构通式如下述(A)所示，式中，R1W2选自H、C1-Cm的烷基，(A)；所述的溴代噻吩类单体分子结构通式如下(B)，式中，Ar1为含噻吩单元基团，Βγ、Α「ΓΒ「(B)；所述的2，5_ 二溴噻吩并[3，4-b]吡嗪类单体分子结构通式如下(C)，式中，R3、R4选自 H、C1 Cm的烷基，
5.根据权利要求4所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的2，7- 二 0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷)基芴类单体制备方法是 在-78 _25°C下，在正丁基锂为催化剂的条件下，将2，7- 二溴芴类单体与2-异丙氧基-4， 4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷按反应物化学计量比混合后反应M 48小时制得； 所述的溴代噻吩类单体制备方法是在冰浴条件下，将含噻吩类单体与N-溴代琥珀酰亚胺按反应物化学计量比混合后反应4 48小时制得；所述的2，5_ 二溴噻吩并[3，4-b]吡嗪类单体制备方法是在-10 0°C下，将含噻吩并[3，4-b]吡嗪类单体与N-溴代琥珀酰亚胺按反应物化学计量比混合后反应1 M小时制得。
6.根据权利要求3所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的弱极性有机溶剂是四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、乙二醇二甲醚、苯或甲苯中的至少一种；所述的极性非质子性有机溶剂是二甲基亚砜、N-甲酰二甲胺、丙酮、乙腈中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的碱性环境中的碱是碱性金属氢氧化物、碱性金属碳酸盐、四乙基氢氧化铵中的至少一种；所述碱的用量与2，7- 二 0，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷)基芴类单体用量的摩尔比为1 10 1。
8.根据权利要求3所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的聚合反应温度为50 150°C，时间为M 168小时。
9.根据权利要求3所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物制备方法，其特征在于所述的聚合反应还添加有有机钯催化剂，其用量与2，7- 二(4，4，5，5-四甲基-1，3， 2- 二杂氧戊硼烷)基芴类单体用量的摩尔百分比为0. 1 20% ；所述的有机钯催化剂是Pd2 (dba) 3/P (o-Tol) 3、Pd (PPh3) 4、Pd (PPh3) 2C12中的至少一种。
10.根据权利要求1至9任一项所述的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/和有机激光领域中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种分子结构通式如(I)的含噻吩并[3，4-b]吡嗪单元的芴类共聚物其制备方法和应用，式中，R1、R2、R3、R4为H或/和C1～C25烷基，x+y＝1、x≠0、y≠0，n＝1～500的任一正整数，Ar1为含噻吩单元基团。该共聚物制备方法为按照化学计量比将2，7-二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)基芴类单体、溴代噻吩类单体和2，5-二溴噻吩并[3，4-b]吡嗪类单体在碱性环境与弱极性或/和极性非质子性有机溶剂中进行聚合反应。本发明共聚物稳定性和溶解性好、吸光度强、吸光范围宽，提高了对太阳光的利用率，其制备方法简单、产率高、易于操作和控制，适合于工业化生产。
文档编号H01L51/30GK102206327SQ201010140110
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者刘辉, 周明杰, 黄杰 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司