光电材料制备制造技术

公开了光电活性化合物、其制备方法与用途。

【技术实现步骤摘要】
光电材料制备领域本申请涉及材料化学领域。更具体地，本申请涉及光电材料领域。背景太阳能是人类取之不尽、用之不竭、清洁无污染的可再生能源。与无机太阳能电池相比，有机太阳能电池具有质轻、价廉、可溶液处理、高的机械柔性、可制成柔性大面积器件等优点。二维结构的具有确定分子量的分子体系，具备了小分子分离纯化过程简便的优点，又具备聚合物成膜性好的优点，可以大幅度提高目标分子的吸光范围及吸收系数，获得较高的载流子迁移率，从而可以制备高效率的有机太阳能电池。概述一方面，本申请涉及通式(1)至通式(3)化合物：通式(1)通式(2)通式(3)其中，X选自O、S或Se，n和m独立地为1至50的整数，R1至R4分别独立地选自H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，其中R1和R2可以相同也可以不同，A1至A4分别独立地为H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，或有机共轭单元，以及D1和D2分别独立地为桥连的有机共轭单元。又一方面，本申请涉及下列化合物87-159：另一方面，本申请涉及制备通式(1)至通式(3)化合物的方法，其包括双醛端基化主链中间体与A端基前体化合物在溶剂和催化剂的存在下进行克内费纳格尔(Knoevenagel)缩合反应得到所述通式(1)至通式(3)化合物。再一方面，本申请涉及通式(1)至通式(3)化合物在制备场效应晶体管中的用途。又一方面，本申请涉及通式(1)至通式(3)化合物在制备有机发光二极管中的用途。另一方面，本申请涉及通式(1)至通式(3)化合物在制备光伏器件中的用途。再一方面，本申请涉及包含具有通式(1)至通式(3)化合物的活性层的场效应晶体管。又一方面，本申请涉及包含具有通式(1)至通式(3)化合物的活性层的有机发光二极管器件。另一方面，本申请涉及包含具有通式(1)至通式(3)化合物的有机场效应管的活性层。再一方面，本申请涉及包含具有通式(1)至通式(3)化合物的有机发光二极管的活性层。又一方面，本申请涉及包含具有通式(1)至通式(3)化合物的光伏器件。附图说明图1示出了本申请实施例3中化合物22的溶液与薄膜的紫外可见吸收光谱。图2示出了本申请实施例3中化合物22在不同给受体比例下的电流密度-电压曲线。图3示出了本申请实施例3中化合物22与C71PCBM在1∶0.8重量比下添加PDMS的电流密度-电压曲线。详述在以下的说明中，包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而，相关领域的技术人员会认识到，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其它方法、部件、材料等的情况下可实现实施方案。除非本申请中另外要求，在整个说明书和其后的权利要求书中，词语“包括”和“包含”应解释为开放式的、含括式的意义，即“包括但不限于”。在整个本说明书中提到的“一实施方案”或“实施方案”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此，在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案。此外，具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。定义由表明在所示化学基团中找到的碳原子总数的简化符号在前面标示本文中命名的某些化学基团。例如，C7-C12烷基描述具有总数为7至12个碳原子的如下定义的烷基，并且C4-C12环烷基烷基描述具有总数为4至12个碳原子的如下定义的环烷基烷基。简化符号中碳原子总数并不包含可能存在于所述基团的取代基中的碳。因此，非另有相反的说明，否则说明书及所附权利要求中所用的下列术语具有以下的意思：在本申请中，术语“烷基”系指由碳和氢原子组成的，不含不饱和键的，具有1至30个碳原子的，尤其是具有1至12个碳原子或1至8个碳原子的，且由单键与分子的其余部分相连的直链或支链烃链基团，例如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1，1-二甲基乙基(叔丁基)、辛基等。在某些实施方案中，烷基是C1-C30烷基。在某些实施方案中，烷基是C1-C12烷基。在某些实施方案中，烷基是C1-C8烷基。烷基基团可以是任意取代的，亦即取代或未取代的。当被取代时，取代基团是单独地并且独立地选自下列的一个或多个基团：环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤代、羰基、硫代羰基、O-氨基甲酰基、N-氨基甲酰基、O-硫代氨基甲酰基、N-硫代氨基甲酰基、C-酰氨基、N-酰氨基、S-亚磺酰氨基、N-亚磺酰氨基、C-羧基、O-羧基、异氰酸根合、氰硫基、异硫氰酸根合、硝基、甲硅烷基、三卤代甲烷磺酰基、-NR’R”或包括单-和二-取代的氨基基团在内的氨基，及其被保护的衍生物。在某些实施方案中，C1-C30烷基被卤素取代。在本申请中，术语“环烷基”指仅由碳和氢原子组成的，具有三至十五个碳原子的，尤其是具有3至30个碳原子的，并且其为饱和的，并且通过单键与分子的其余部分相连的稳定的非芳香族单环或双环烃基团，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环癸基等。在某些实施方案中，环烷基是C3-C30环烷基。在某些实施方案中，环烷基是C3-C12环烷基。在某些实施方案中，环烷基是C3-C8环烷基。环烷基基团可以是任意取代的，亦即取代或未取代的。当被取代时，取代基团是单独地并且独立地选自下列的一个或多个基团：环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤代、羰基、硫代羰基、O-氨基甲酰基、N-氨基甲酰基、O-硫代氨基甲酰基、N-硫代氨基甲酰基、C-酰氨基、N-酰氨基、S-亚磺酰氨基、N-亚磺酰氨基、C-羧基、O-羧基、异氰酸根合、氰硫基、异硫氰酸根合、硝基、甲硅烷基、三卤代甲烷磺酰基、-NR’R”或包括单-和二-取代的氨基基团在内的氨基，及其被保护的衍生物。在某些实施方案中，C3-C30环烷基被卤素取代。在本申请中，术语“烷氧基”是指通式-OR，其中R是上文所定义的烷基，如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-甲基乙氧基(异丙氧基)、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、叔戊氧基等。烷氧基基团的烷基部分可以如对上述烷基基团定义的那样被任意地取代。在某些实施方案中，烷氧基是C1-C30烷氧基。在某些实施方案中，烷氧基是C1-C12烷氧基。在某些实施方案中，烷氧基是C1-C8烷氧基。在某些实施方案中，C1-C30烷氧基被卤素取代。在本申请中，术语“卤素”系指溴、氯、氟或碘。在本申请中，术语“有机共轭单元”系指具有芳香性或与其它单元能形成分子内共轭的有机分子单元。具体实施方式一方面，通式(1)至通式(3)化合物：通式(1)通式(2)通式(3)其中，X选自O、S或Se，n和m独立地为1至50的整数，R1至R4分别独立地选自H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，其中R1和R2可以相同也可以不同，A1至A4分别独立地为H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，或有机共轭单元，以及D1和D2分别独立地为桥连的有机共轭本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式(1)至通式(3)化合物：通式(1)通式(2)?通式(3)其中，X选自O、S或Se，n和m独立地为1至50的整数，R1至R4分别独立地选自H、C1?C30烷基、C3?C30环烷基、C1?C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，其中R1和R2可以相同也可以不同，A1至A4分别独立地为H、C1?C30烷基、C3?C30环烷基、C1?C30烷氧基或其卤素取代的衍生物，或有机共轭单元，以及D1和D2分别独立地为桥连的有机共轭单元。dest_path_FDA00001743563900011.jpg,dest_path_FDA00001743563900012.jpg,dest_path_FDA00001743563900021.jpg

【技术特征摘要】
1.通式(1)至通式(3)化合物：其中，X选自O或S，n和m独立地为1至50的整数，R1至R4分别独立地选自H或C1-C30烷基，其中R1和R2可以相同也可以不同，A3和A4分别独立地为H或C1-C30烷基，以及A1和A2分别独立地选自基团1-3、11-12和15中的任何一种：其中，R5和R6分别独立地选自H、C1-C30烷基或C1-C30烷氧基，并且R5和R6可以相同也可以不同，以及D1和D2分别独立地为选自基团34-35、38、43、52和55的桥连的有机共轭单元：其中R7和R8分别独立地选自H或C1-C30烷基，并且R7和R8可以相同也可以不同。2.如权利要求1所述的化合物，其中X独立地选自O或S；A1和A2分别独立地选自基团1、11或12，A1至A2可以相同也可以不同；D1和D2分别独立地选自34、43或55，D1和D2可以相同也可以不同。3.如权利要求2所述的化合物，其中X为S。4.如权利要求3所述的化合物，其中A1和A2分别独立地选自基团1或12；以及D1和D2分别独立地选自34或55。5.化合物，其结构选自如下：其中，n和m分别为1至50的整数；以及R9至R14分别独立地选自H、C1-C30烷基或C1-C30烷氧基，并且R9至R14可以相同也可以不同。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永胜，周娇艳，万相见，李智，贺光瑞，左易，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：