含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物及其制备方法和应用技术

技术编号:7105718 阅读:209 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于光电子材料领域,其公开了一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物及其制备方法和应用;该共聚物具有结构式(I),式中:R1、R2、R3为C1-C20的烷基;n为1-200之间的整数。与现有技术相比,本发明专利技术通过引入烷基提高产物的溶解性和分子量,以实现可旋涂的聚合物或可旋涂的寡聚物;由芴类单体B1、噻吩吡咯二酮类单体B2构成的聚合物能够形成一种很强的给体-受体结构,一方面有利于提高了材料的稳定性,另一方面有利于降低材料的能带隙,从而扩大太阳光吸收范围,提高光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种共聚物,更具体的涉及一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物。本专利技术还涉及一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物的制备方法及其应用。
技术介绍
当今世界经济主要是建立在以化石能源,如煤炭、石油和天然气等基础之上的经济。然而,这些不可再生的化石能源都在不断的枯竭。进入21世纪以来,全球性的能源问题以及随之而来的环境污染和气候变暖等问题日益凸现和逐渐加剧。由于太阳能具有分布普遍和广阔,资源数量多,无污染,清洁,安全以及获取方便等突出优点,被认为是最有希望的可再生能源之一。太阳能电池直接把太阳光能转化成电能,是利用太阳能切实可行的有效方法。然而,目前商品化的太阳能电池还局限于硅基等无机太阳能电池,但它们的价格过于昂贵,超出了目前人们普遍可以接受的程度,这大大限制了它们的使用范围。为了降低电池成本,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。有机太阳能电池是一种新型的太阳能电池,相对于无机半导体材料来源有限,价格昂贵,有毒,制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物,其特征在于,其具有以下结构式(I):式中:R1、R2、R3为C1-C20的烷基;n的取值范围为1-100之间的整数。

【技术特征摘要】
1.一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物,其特征在于,其具有以
下结构式(I):
式中:R1、R2、R3为C1-C20的烷基;n的取值范围为1-100之间的整数。
2.根据权利要求1所述的含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物,其特
征在于,所述n的取值范围为20-80之间的整数。
3.一种含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物的制备方法,其特征在
于,该制备方法包括如下步骤:
提供结构式为B1的2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷基)
-9,9-二烷基芴和结构式为B2的5-烷基噻吩[3,4-c]-吡咯-4,6-二酮的二溴
产物;
式中:R1、R2、R3为C1-C20的烷基;
无氧环境中,在催化剂、碱溶液和第一有机溶剂存在下,将结构式为
B1的2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷基)-9,9-二烷基芴和结
构式为B2的5-烷基噻吩[3,4-c]-吡咯-4,6-二酮的二溴产物置于65℃~120℃
下进行Suzuki反应24~72小时,得到结构式(I)的含芴和噻吩吡咯二酮
单元的共聚物溶液;其中,所述结构式为B1和结构式为B2的化合物的摩尔


比1∶0.9-1.1;所述Suzuki反应式如下:
式中:n的取值范围为1-100之间的整数;
将所述结构式(I)的共聚物溶液滴加到甲醇中,进行沉降处理,然后
抽滤,甲醇洗涤,干燥,得含杂共聚物胶体;随后用甲苯溶解,得共聚物
的甲苯溶液;将该甲苯溶液加入到二乙基二硫代氨基甲酸钠的水溶液中,
80-100℃加热搅拌混合液,将混合液通过氧化铝的柱层析,分离出共聚物,
然后氯苯淋洗,随后减压除去有机溶剂,最后用丙酮索氏提取共聚物,得
到所述结构式(I)的共聚物固体。
4.根据权利要求3所述的含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物的制备
方法,其特征在于,还包括所述结构式为B1的2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,
3,2-二杂氧戊硼烷基)-9,9-二烷基芴的制备步骤:
在无氧环境中,将结构式为A1的2,7-二溴-9,9-二烷基芴和正丁基锂在
-100℃~-25℃下,以摩尔比1.0∶2.0~1.0∶4.0加入至第二有机溶剂中;然
后加入2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷,恢复至室温继续
反应24~48小时,得到结构式为B1的2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二
杂氧戊硼烷基)-9,9-二烷基芴;其中,所述第二有机溶剂为四氢呋喃、乙


醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一种;所述2-异丙氧基-4,4,5,
5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷的加入量为所述2,7-二溴-9,9-二烷基芴摩尔
量的2.0~4.0倍;
其反应式如下:
5.根据权利要求3所述的含芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物的制备
方法,其特征在于,还包括所述结构式为B2的5-烷基噻吩[3,4-c]-吡咯-4,
6-二酮的二溴产物的制备步骤:
在无氧环...

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰黄杰刘辉
申请(专利权)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
类型:发明
国别省市:94

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1