[发明专利]杂芴基高分子光电功能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种杂芴基高分子光电功能材料，其特征在于其分子链中含有杂芴链节，具有如下结构：

其中，R₁、R₂为苯基、噻吩基、吡啶基、链长为C1～C18的烷基，或为氧取代基，或者不存在；

R₃为甲基、甲氧基、烷氧基、特丁基等邻对位取代基中的一种；

X为锗、锡、硼、磷、硫、铟、镓、汞等杂原子中的一种；

Ar为苯环、噻吩、吡咯、吡啶、联吡啶、9，9’一二取代芴、噁二唑以及他们衍生物中的一种；

m和n为聚合物的链节数。

2.根据权利要求1所述的含杂芴的高分子光电功能材料，其特征在于：R₁、R₂为苯基，R₃为甲氧基，X为锗原子，Ar为9，9’-二辛基芴，其结构式为：

3.根据权利要求1所述的含杂芴的高分子光电功能材料，其特征在于：R₁、R₂为甲基，R₃为辛氧基，X为锗原子，Ar为同样取代基的锡芴，其结构式为：

4.根据权利要求1所述的含杂芴的高分子光电功能材料，其特征在于：R₁为苯基，R₃为异丁基，X为硼原子，Ar是R₁为苯基R₃为辛氧基X为磷原子的杂芴，其结构式为：

5.根据权利要求1所述的含杂芴的高分子光电功能材料，其特征在于：R₃为甲基，X为汞原子，Ar是R₁为辛基R₂为氧基R₃为辛氧基X为磷原子的杂芴，其结构式为：

6.根据权利要求1所述的含杂芴的高分子光电功能材料，其特征在于：R₃为辛氧基，X为硫原子，Ar是R₃为辛氧基X为硫原子的杂芴，其结构式为：

7.一种如权利要求1所述含杂芴的高分子光电功能材料的制备方法，其特征在于具体合成步骤如下：

步骤一：2，7-二溴杂芴单体的合成

利用碘在与丁基锂或者镁反应时比溴活泼且具有选择性反应的特点，将3，3’-二取代-4，4’-二溴-6，6’-二碘联苯与丁基锂或者镁反应生成3，3’-二取代-4，4’-二溴-6，6’-二锂联苯或者3，3’-二取代-4，4’-二溴-6，6’-二镁碘联苯，该有机金属中间体与合适二取代的杂原子反应就可以得到2，7-二溴杂芴单体；

步骤二：Ar单体的合成

两端双溴代的Ar在与丁基锂或者镁反应后，与三异丙基硼酸酯反应，经过水解得到两段带硼酸的Ar基团，进一步在甲苯溶液中与丙二醇回流反应，得到两端带硼酸酯的Ar基团；或者，两端双溴代的Ar在与丁基锂或者镁反应后，与2-异丙氧基-4，4’，5，5’-四甲基-1，3，2-二氧硼杂环戊烷“2-Isopropoxy-4，4’，5，5’-tetramethyl-1，3，2-dioxaboralane”反应，得到得到两端带硼酸酯的Ar基团；

步骤三：聚合物的合成

将上述2，7-二溴杂芴单体与等摩尔量两段带有硼酸酯的Ar基团置于甲苯、四氢呋喃溶剂中，用碳酸钾或者碳酸钠和三苯基磷钯催化剂进行Suzuki聚合反应，所得产物经过甲醇多次沉淀和丙酮索氏提取，得到杂芴和Ar基团的共轭聚合物；或者，将上述2，7-二溴杂芴单体与等摩尔量两段带有硼酸酯的Ar基团置于甲苯、四氢呋喃溶剂中，用四乙基氢氧化胺、三环己烷基磷和醋酸钯作为催化剂进行Suzuki聚合反应，所得产物经过甲醇多次沉淀和丙酮索氏提取，得到杂芴和Ar基团的共轭聚合物；或者，将上述2，7-二溴杂芴单体与等摩尔量两段带有硼酸酯的Ar基团置于甲苯、四氢呋喃溶剂中，用磷酸钾、三叔丁基磷和Pd₂(dba)₃作为催化剂进行Suzuki聚合反应，所得产物经过甲醇多次沉淀和丙酮索氏提取，得到杂芴和Ar基团的共轭聚合物。