制备区域规整聚合物的方法技术

本发明专利技术涉及制备区域规整的聚合物，尤其具有高的区域规整度的头尾（ＨＴ）聚（３－取代）噻吩的方法，和通过这一方法制备的新型聚合物，以及该新型聚合物作为半导体或电荷传输材料在光学、电光学或电子器件，其中包括场效应晶体管（ＦＥＴ）、电致发光、光生伏打和传感器器件中的用途，含该新型聚合物的ＦＥＴ和其它半导组件或材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备区域规整聚合物，尤其是具有高的区域规整度的头尾(HT)聚(3-取代)噻吩的方法，和通过这一方法制备的新型聚合物。本专利技术进一步涉及该新型聚合物在光学、电光学或电子器件，其中包括场效应晶体管(FET)、电致发光、光生伏打和传感器器件中作为半导体或电荷传输材料的用途。本专利技术进一步涉及含该新型聚合物的FET和其它半导组件或材料。
技术介绍
和现有技术 有机材料最近已显示出有前景在有机基薄膜晶体管和有机场效应晶体管(OFET)中作为有源层[参见H.E.Katz，Z.Bao和S.L.Gilat，Acc.Chem.Res.，2001，34，5，359]。这种器件在智能卡、安全标签和平板显示器内的开关元件中具有潜在的应用。设想，与其硅类似物相比，如果有机材料可以从溶液中沉积，则有机材料具有显著的成本优势，因为这能实现快速、大面积的制造路线。 器件性能主要基于半导材料的电荷载流子迁移率和电流的通/断比，因此理想的半导体在断开状态下应当具有低的电导率，并结合有高的电荷载流子迁移率(＞1×10-3cm2 V-1 s-1)。另外，重要的是，半导材料对氧化相对稳定，即它具有高本文档来自技高网...

【技术保护点】
由具有至少两个能与镁反应的基团的任选地取代的噻吩制备聚合物的方法，其通过在催化量的有机卤化物或有机镁卤化物存在下，使所述噻吩与镁反应，以形成区域化学的格氏中间体或者区域化学的格氏中间体的混合物，和在合适催化剂存在下将所述格氏中间体聚合而进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-2-11 05002918.01.由具有至少两个能与镁反应的基团的任选地取代的噻吩制备聚合物的方法，其通过在催化量的有机卤化物或有机镁卤化物存在下，使所述噻吩与镁反应，以形成区域化学的格氏中间体或者区域化学的格氏中间体的混合物，和在合适催化剂存在下将所述格氏中间体聚合而进行。2.制备区域规整度为≥95％的头尾(HT)偶联数的区域规整的聚(3-取代噻吩)的方法，其通过在溶剂或溶剂混合物中在催化量的有机卤化物或有机镁卤化物存在下，使在2-和5-位上具有氯和/或溴基的3-取代的噻吩与镁反应，以形成区域化学的格氏中间体或者区域化学的格氏中间体的混合物，和在合适催化剂存在下将所述格氏中间体聚合而进行。3.权利要求1或2的方法，其中a)提供镁在有机溶剂中的悬浮液，b)添加任选地溶解在溶剂或者溶剂混合物中的具有能与镁反应的两个基团的噻吩，c)添加有机卤化物或有机镁卤化物，其用量为噻吩的＞0至0.5个当量，使得噻吩与镁反应，以形成区域化学的格氏中间体，或者区域化学的格氏中间体的混合物，和任选地进一步添加所述噻吩或噻吩溶液，d)添加催化剂，或者将反应混合物添加到催化剂中，和任选地搅拌所得混合物，以形成聚合物，和e)从该混合物中回收聚合物，其中任选地，通过将所述噻吩和所述有机卤化物或有机镁卤化物一起添加到镁中，而结合步骤b)和c)，和其中任选地，通过将所述有机卤化物或有机镁卤化物在噻吩之前加入到镁中，而在步骤b)之前进行步骤c)。4.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于3-取代噻吩是3-取代的2，5-二溴噻吩。5.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于聚(3-取代噻吩)的区域规整度≥98％。6.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于溶剂是THF。7.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于镁的用量为噻吩反应物摩尔量的1.02-1.20倍。8.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于在添加催化剂之前，从反应混合物中除去未反应的镁。9.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于催化剂是Ni(II)催化剂。10.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于催化剂选自Ni(dppp)Cl2(1，3-二苯基膦基丙烷氯化镍(II))或Ni(dppe)Cl2(1，2-双(二苯基膦基)乙烷氯化镍(II))。11.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于在+5到-5℃的温度下进行区域化学的格氏中间体的形成。12.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于在从室温到回流温度的温度下进行聚合。13.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于在从反应混合物中回收之后纯化聚合物。14.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于该聚合物具有化学式I其中n是＞1的整数，和R1是在根据前述或后述权利要求中任一项的工艺条件下不与镁反应的基团。15.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于3-取代噻吩具有化学式II其中R1具有权利要求14中所给的含义，和X1与X2彼此独立地为Br或Cl。16.权利要求14或15的方法，其特征在于R1选自被一个或多个氟原子任选取代的C1-C20-烷基，C1-C20-链烯基，C1-C20-炔基，C1-C20-烷氧基，C1-C20-硫代烷基，C1-C20-甲硅烷基，C1-C20-氨基，C1-C20-氟代烷基。17.权利要求16的方法，其特征在于R1选自直链或支化戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基。18.权利要求14-17中至少一项的方法，其特征在于X1与X2是Br。19.权利要求14-18中至少一项的方法，其特征在于n是整数50-1000。20.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于聚合物具有化学式I1其中n、R1、X1和X2具有与前述权利要求中所给的含义。21.前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于有机卤化物或有机镁卤化物具有化学式IIIR3-(Mg)-X3III其中R3...

【专利技术属性】
技术研发人员：M希尼，I麦克洛克，M吉尔斯，G科勒，张卫民，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]