一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料及其制备方法，涉及有机太阳能电池材料领域。本发明专利技术的受体材料的结构通式为：

【技术实现步骤摘要】
一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料及其制备方法
本专利技术涉及有机太阳能电池领域，特别是涉及一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料及其制备方法。
技术介绍
太阳能是一种无处不在、取之不尽、用之不竭的清洁能源能源，而有机太阳能电池是一种能够直接将太阳能转化为电能，并且可以通过涂膜、喷墨打印等便捷的方式生产制备出柔性器件等优点，被科研工作者所关注。自2015年占肖卫课题组首次报道A-D-A型小分子受体材料ITIC以来，小分子受体材料已成为研究热点之一。与传统的富勒烯衍生物受体材料相比，小分子受体材料具有以下突出的优点：1)合成成本低廉；2)在可见光甚至近红外区具有很强的吸光性能；3)电化学能级易调；4)较高的形貌稳定性等。2019年，邹应萍课题组以一种缺电子稠环单元-苯并噻二唑作为中心单元，合成了一种新型非富勒烯受体(Y6)，基于PM6:Y6的传统结构和反向结构器件都获得了较高的能量转换效率。目前基于小分子受体的能量转换效率已经取得突破了，离商业化生产近在咫尺。小分子受体一般采用A-D-A结构，中间的给电子核以及末端的强吸电子基团所构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料，其结构通式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料，其结构通式为：



通式(I)中，Ar1为如下结构单元中的一种：



Ar2为如下结构单元中的一种：



R1为C1-C20的烷基；
R2为C2-C12的烷基，或具有如下结构单元的一种：

R3为C2-C12的烷基。


2.根据权利要求1所述的一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料，其特征在于：
当Ar1为Ar2为R1为C6的烷基，R2为R3为C6的烷基时，所述小分子受体材料的结构通式为：





3.一种根据权利要求1所述的不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料的制备方法，通式(I)的化合物制备包括以下步骤：
步骤一：将2,6-二溴-4-烷基-噻吩并[3,2-b]吲哚、正丁基锂和三丁基氯化锡在有机溶剂中反应，得具有通式(b)的化合物；



步骤二：将通式(b)的化合物和通式(III)的化合物反应，得具有通式(c)的化合物；



步骤三：将通式(c)的化合物和通式(IV)的化合物在有机溶剂中反应，得具有通式(d)的化合物；
步骤四：将通式(d)的化合物进行缩合反应，得具有通式(e)的化合物；



步骤五：将通式(e)的化合物进行甲酰化反应，得具有通式(f)的化合物；



步骤六：将通式(f)的化合物和通式(V)的化合物进行克脑文盖尔缩合反应，得具有通式(I)化合物；





4.根据权利要求3所述的一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，在保护氛围中，将通式(a)的化合物和四氢呋喃在冷却浴条件下加正丁基锂，搅拌，加入三丁基氯化锡，搅拌，缓慢升温至室温后搅拌过夜，二氯甲烷萃取，水洗，去除溶剂，得通式(b)的化合物。


5.根据权利要求3所述的一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，在保护气氛中，将通式(b)的化合物、通式(III)的化合物、甲苯置于反应器中，再加入四(三苯基膦)钯，回流，冷却后倒入水中，二氯甲烷萃取，旋除溶剂，柱层析提纯，得通式(c)的化合物。


6.根据权利要求3所述的一种不对称的噻吩并吲哚核小分子受体材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，在保护氛围中，将通式(IV)的化合物和四氢呋喃在冷却浴条件下加正丁基锂，搅拌，加入通式(c)的化合物，升温至室温后搅拌过夜，二氯甲烷萃取，水洗，去除溶剂，得具有通式(d)的化合物。


7.根据权利要求3所述的一种不对称的噻吩并吲哚核小分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹佳民，谢亮，李皇芬，王泽恩，梁淑敏，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43