[发明专利]吸电子基团修饰的三苯胺线型材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及三苯胺类材料，尤其涉及一种吸电子基团修饰的三苯胺线型材料及其制备方法与用途。

背景技术

三苯胺及其衍生物具有独特的自由基性质，其氮原子周围所连基团较大，使得三苯胺自由基中心的张力得到消除，增加了它的稳定性，此外，较大的空间位阻因素也不利于自由基发生反应，而且超共轭电子效应也更增加了自由基的稳定性。这种独特的自由基性质使得三苯胺及其衍生物具有较高的空穴迁移率和良好的传输性能，因此被广泛的应用于光电材料和空穴传输材料。

三苯胺类材料作为一类重要的有机材料，在发光二极管、太阳能电池等方面都有着广泛的应用前景[Shirota,Y.;Kageyama,H.Chem.Rev.2007,107,953–1010;He,C.;He,Q.;Yi,Y.;Wu,G.;Bai,F.;Shuai,Z.;Li,Y.F.J.Mater.Chem.2008,18,4085–4090；H.Shang,H.Fan,Y.Liu,W.Hu,Y.Li and X.Zhan,Adv.Mater.,2011,23,1554-1557；J.Zhang,D.Deng,C.He,Y.He,M.Zhang,Z.-G.Zhang,Z.Zhang and Y.Li,Chem.Mater.2011,3,817-822]。

为了改善三苯胺类材料的性能，以开发这种材料的最大潜力，人们采用了很多方法对其进行修饰，使其性能得到了良好的提升[Leliege,A.;Regent,C.-H.L.;Allain,M.;Blanchard,P.;Roncali,J.Chemical Communications2012,48,8907；Lin,Y.;Cheng,P.;Li,Y.;Zhan,X.Chemical Communications2012,48,4773；Lin,Y.;Zhang,Z.-G.;Bai,H.;Li,Y.;Zhan,X.Chemical Communications2012,48,9655；Sahu,D.;Tsai,C.-H.;Wei,H.-Y.;Ho,K.-C.;Chang,F.-C.;Chu,C.-W.Journal of Materials Chemistry2012,22,7945]。

公布号为CN102002037A的中国发明专利公开了一种三苯胺类化合物及其用途。该发明中所公开的三苯胺类化合物是以三苯胺为核心，其一边引入供电子基，另一边引入吸电子基，形成了一个Donor-π-Acceptor体系。此类化合物的非平面性可以有效的降低染料在TiO₂表面的π-π堆积，且其又有较宽的吸收光谱，增加了光电流，提高了其光电转换效率。

发明内容

针对现有技术中，光电功能材料中所存在的聚合物难于纯化，而小分子又难以溶液旋转涂膜的问题，本发明提供一种易于纯化，又可溶液旋转涂膜的吸电子基团修饰的三苯胺线型材料，可作为光电功能材料应用在光伏器件中。

一种吸电子基团修饰的三苯胺线型材料，以三苯胺为核心，在两端引入吸电子基团修饰，其结构通式如式（I）所示：

式（Ⅰ）中，X结构式为以下（Ⅱ）、（Ⅲ）或（Ⅳ）：

其中，R₁、R₂均选自C1-C12烷基中的一种。

本发明还提供了所述吸电子基团修饰的三苯胺线型材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）惰性气氛下，将3-己基噻吩溶于有机溶剂A中，调节体系温度至-70℃～-80℃后滴加正丁基锂，保持1～1.5小时，再加入三丁基氯化锡，反应12～24小时，经水洗、萃取、干燥，旋蒸出溶剂得到粗产物；

（2）将4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑溶于有机溶剂B中，然后加入步骤（1）所得产物及四（三苯基膦）钯，加热至110℃～120℃，反应12～24小时，经水洗、萃取、干燥，得固体；

（3）将步骤（2）所得产物溶于有机溶剂C中，冰浴下滴加N,N-二甲基甲酰胺与三氯氧磷，升温至90℃～100℃反应12～24小时后倒入冰水中，经萃取，干燥，柱层析得固体；

（4）将步骤（3）所得产物加入到有机溶剂D中，室温下加入N-溴代丁二酰亚胺，反应12～24小时后水洗、萃取、干燥，柱层析得固体；

（5）惰性气氛下，将步骤（5）所得产物溶于有机溶剂E中，然后加入化合物（1）、碳酸钾、四（三苯基膦）钯、水，加热至85℃～110℃，反应48～72小时后倒入水中、萃取、干燥、柱层析得到固体；