一种含二氟取代引达省酮的N-型聚合物半导体材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种含二氟代引达省酮的N

【技术实现步骤摘要】
一种含二氟取代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于有机/聚合物半导体材料与光电器件领域，涉及一种含二氟代引达省酮的N
‑ꢀ
型聚合物半导体材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]N
‑
型聚合物半导体材料在有机热电、有机场效应晶体管、有机逻辑互补电路、有机光伏、有机光探测器、有机p
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n结等光电子器件中具有广阔的应用前景。但是，该类材料面临着电子迁移率、载流子传输机制不明确、器件的操作稳定性/空气稳定性差以及N
‑
型聚合物半导体材料分子体系过于集中等挑战。
[0003]引达省酮(IDTO)是一类经典的梯形芳香二酮类受体，它具备两个强吸电特性的羰基，拥有相对较低的LUMO能级和强的电子亲和力。另外，该类受体通常还具有平面性好、骨架共轭大、分子对称性好以及结构易于修饰等优点，并且该类受体集成了梯形多元稠环易于形成有序组装结构和结晶的优势。在理论上，该类受体在设计合成高迁移率的D
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A型N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料，其特征在于，所述含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料具有以下式(I)所示的结构式：所述式(I)中，所述R为碳原子总数为6
‑
16的直链烷基或者碳原子总数为8
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30的支链烷基中的任意一种；Ar为噻吩或者硒吩；n为50
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200的整数。2.根据权利要求1所述的含二氟代引达省酮的N
‑
型聚合物半导体材料，其特征在于，所述式(I)中，n为50～150的整数。3.根据权利要求1所述的含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料，其特征在于，所述碳原子总数为6
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16的直链烷基为正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基或正十六烷基；所述碳原子总数为8
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30的支链烷基为2
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乙基己基、2
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丁基己基、2
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己基辛基、4
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己基癸基、3
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己基十一烷基、2
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辛基癸基、2
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辛基十二烷基、3
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辛基十三烷基、2
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癸基十二烷基、2
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癸基十四烷基、3
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癸基十五烷基、2
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十二烷基十六烷基、4
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辛基十四烷基、4
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癸基十六烷基、4
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己基癸基、4
‑
辛基十二烷基、4
‑
癸基十四烷基或4
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十二烷基十六烷基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料，其特征在于，所述式(I)所示N
‑
型聚合物半导体材料具体为如下PFIDTO
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T或者PFIDTO
‑
Se所示聚合物：5.一种如权利要求1
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4中任一项所述的含二氟代引达省酮的N
‑
型聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在
‑
78℃下，首先用2,2,6,6
‑
四甲基哌啶基氯化镁氯化锂溶液与1,4
‑
二溴
‑
2,5
‑
二氟苯反应得到中间体锂盐，然后再与氯甲酸丁酯进行亲核反应得到化合物2，所述1,4
‑
二溴
‑
2,5
‑
二氟苯的结构式为：所述化合物2的结构式为：
(2)在氮气保护下，化合物2和2
‑
三甲基锡基
‑4‑
烷基噻吩发生钯催化Stille偶联反应，得到化合物3；所述2
‑
三甲基锡基
‑4‑
烷基噻吩的结构式为：所述化合物3的结构式为：(3)在大气环境下，将化合物3进行酯基水解反应，得到了羧酸化合物4，所述化合物4的结构式为：(4)在大气环境下，首先采用二氯亚砜处理化合物4，然后采用傅克酰基化反应合成了FIDTO，所述FIDTO的结构式为：(5)在氮气保护下，化合物FIDTO与N
‑
溴代丁二酰亚胺进行溴化反应，得到单体化合物FIDTO
‑
2Br，其结构式为：(6)在氮气保护，将单体FIDTO
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2Br与2,5
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(双三甲基锡基)噻吩或2,5
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(双三甲基锡基)硒吩置于溶剂中进行钯催化Stille偶联反应，反应完毕得到所述式(I)所示聚合物，即得到含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料；其中，所述2,5
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(双三甲基锡基)噻吩的结构为：
所述2,5
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(双三甲基锡基)硒吩的结构为：6.根据权利要求5所述的含二氟代引达省酮的N
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型聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体制备过程为：在氮气保护下，2,2,6,6
‑
四甲基哌啶基氯化镁氯化锂溶液置于
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78℃下搅拌，将四氢呋喃溶解的1,4
‑
二溴
‑
2,5
‑
二氟苯溶液缓慢滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华杰，陶欣，伍情波，赵岩，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：