一种侧链修饰的非富勒烯受体及其合成方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种侧链修饰的非富勒烯受体及其合成方法和应用，属于有机光电材料的技术领域，用以解决Y系列非富勒烯受体合成工艺复杂和成本高的问题。非富勒烯受体化合物式I的合成包括以下步骤：化合物式V

【技术实现步骤摘要】
一种侧链修饰的非富勒烯受体及其合成方法和应用


[0001]本专利技术属于有机光电材料的
，尤其涉及一种侧链修饰的非富勒烯受体及其合成方法和应用。

技术介绍

[0002]在各种对太阳能的利用方式中，通过光伏效应直接将太阳能转化为电能的太阳能电池被认为是最有前景的技术之一。有机太阳能电池作为第三代太阳能电池技术之一，具有可溶液加工、低成本、材料结构易调节等特点，受到全球光伏企业及科研机构的广泛关注。
[0003]近年来随着芳香稠环类非富勒烯受体材料的研发，特别是Y系列非富勒烯受体的研发，使得有机太阳能电池的器件效率得到了显著的提升。Y系列受体是一类由D
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A
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D单元构筑的芳香稠环，在红外和远红外波段吸光强。基于Y系列非富勒烯受体的器件光伏效率已经超过18％。此外，这类非富勒烯受体具有模块化的结构，方便对其进行功能化修饰，进一步提升性能，实现高效有机太阳能电池器件的制备。Y系列受体稠环核的并噻吩“β”位，是一个潜在能够有效调控光伏性能的修饰位点。但是合成中，通常采用3
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溴并噻吩作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种侧链修饰的非富勒烯受体的合成方法，其特征在于，工艺流程如下所示：包括以下步骤：化合物式V
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1通过溴代反应得到化合物式V
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2；化合物式V
‑
2通过溴迁移反应得到化合物式V
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3；化合物式V
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3通过偶联反应得到化合物式V
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4；化合物式V
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4通过脑文格缩合反应得到化合物式I；式I中，X、Y分别表示S、Se、O和Te中的任意一种；式I中，R单元独立地为碳原子数为1
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30的直链或支链的烷基、烷氧基、烷硫基或硅烷基，以及烷基、烷氧基、烷硫基或硅烷取代的芳基，所述芳基为苯环或噻吩环；式I中，A1单元为缺电子单元，为噻二唑、硒二唑、噁二唑、三氮唑、喹啉、吡咯二酮单元及其衍生物其中任意一种，为下述式Ⅱ结构中的任意一种；式Ⅱ中，虚线表示与吡咯环β位相连的位置；R1‑
R4均独立地为碳原子数为1
‑
30的直链或支链的烷基、烷氧基、烷硫基或硅烷基，以及烷基、烷氧基、烷硫基或硅烷取代的芳基，所述芳基为苯环或噻吩环；式I中，A2单元为缺电子单元，为下述式Ⅲ结构中的任意一种；式Ⅲ中，虚线表示与基团相连的位置；R5‑
R8均独立地选自氢原子、卤素原子，或碳原子
数为1
‑
30的直链或支链的烷基或烷氧基、烷硫基、硅烷基，以及烷基或烷氧基、烷硫基、硅烷取代的芳基，所述芳基为苯环或者噻吩环；所述卤素原子为F、Br或Cl其中任意一种；式V
‑
1至式V
‑
4中，A1、A2、R、R1、R2的定义与式I相同。2.根据权利要求1所述的侧链修饰的非富勒烯受体的合成方法，其特征在于，所述非富勒烯受体化合物式I的合成具体包括以下步骤：化合物式V
‑
2的合成：在惰性气体氛围中将化合物式V
‑
1和四氢呋喃溶剂混合，并加入N
‑
溴代琥珀酰亚胺进行反应，反应结束后制得化合物式V
‑
2；化合物式V
‑
3的合成：在惰性气体氛围中将化合物式V
‑
2和四氢呋喃溶剂混合，并滴加二异丙基氨基锂反应，最后加入N,N
‑
二甲基甲酰胺进行反应，反应结束后制得化合物式V
‑
3；化合物式V
‑
4的合成：在惰性气体氛围中将化合物式V
‑
3和基于R单元的硼酸或硼酸酯、碳酸钾、甲基三辛基氯化铵、甲苯、去离子水和催化剂四三苯基磷钯混合后进行反应，反应结束后制得化合物式V
‑
4；化合物式I的合成：将化合物式V
‑
4、末端为式III中所示化合物和氯仿混合，在惰性气体氛围中加入吡啶进行反应，反应结束后制得非富勒烯受体化合物式I。3.根据权利要求2所述的侧链修饰的非富勒烯受体的合成方法，其特征在于，化合物式V
‑
3的合成方法改为：在惰性气体氛围中将化合物式V
‑
3和基于R单元烷基锡、甲苯、去离子水和催化剂四三苯基磷钯混合后进行反应，反应结束后制得化合物式V
‑
4。4.根据权利要求2或3所述的侧链修饰的非富勒烯受体的合成方法，其特征在于，所述化合物式V
‑
2的合成中化合物式V
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1与四氢呋喃溶剂的质量体积比为(1
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2)g：...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛灵伟，张志国，颜超义，李青彬，
申请(专利权)人：平顶山学院，
类型：发明
国别省市：