[发明专利]一种带噻吩侧链的萘并二噻吩类二维共轭聚合物、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种5,10-双(5-烷基噻吩-2-基)萘[1,2-b:5,6-b']二噻吩类二维共轭聚合物，其特征在于，其具有如式（I）所示的结构：

式中，R₁为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基；R₂和R₃均独立地选自氢或者取代或未取代的碳原子数为6到20的直链或支链的烷基；Ar选自取代的含有至少两个环的杂亚芳基；m为0或者1；n为1～10000之间的自然数。

2.如权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于，所述Ar选自如下基团中的任意一种：

其中，R为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基。

3.如权利要求1或2所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物具有式（Ⅱ）所示的结构：

式中，R₁为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基；Ar选自取代的含有至少两个环的杂亚芳基；n为1～10000之间的自然数；

优选地，所述共轭聚合物具有式（Ⅲ）所示的结构：

式中，R₁为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基；R₂选自氢或者取代或未取代的碳原子数为6到20的直链或支链的烷基；Ar选自取代的含有至少两个环的杂亚芳基；n为1～10000之间的自然数；

优选地，所述共轭聚合物具有式（Ⅳ）所示的结构：

式中，R₁为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基；R₃选自氢或者取代或未取代的碳原子数为6到20的直链或支链的烷基；Ar选自取代的含有至少两个环的杂亚芳基；n为1～10000之间的自然数。

4.如权利要求1-3之一所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物的数均分子量为5000～1000000，优选数均分子量为10000～500000，进一步优选数均分子量为20000～300000；

优选地，所述共轭聚合物的PDI为1.3～2.0。

5.一种如权利要求1-4之一所述的5,10-双(5-烷基噻吩-2-基)萘[1,2-b:5,6-b']二噻吩类二维共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）在冰浴环境下，使式（Ⅴ）所示的化合物与正丁基锂在四氢呋喃中进行反应，然后再向反应体系中加入三甲基氯化锡继续反应，得到式（Ⅵ）所示的化合物；

（2）在惰性气体保护下，使式（Ⅵ）所示的化合物与式（Ⅶ）所示的共轭单元在钯催化剂的催化作用下进行反应，反应结束后加入共轭聚合物的不良溶剂沉析，过滤得到沉淀物，将沉淀物进行索式提取，浓缩氯仿提取物，并用共轭聚合物的不良溶剂沉析，抽滤得到5,10-双(5-烷基噻吩-2-基)萘[1,2-b:5,6-b']二噻吩类二维共轭聚合物；

式中，R₁为取代或未取代的碳原子数为8到20的直链或支链的烷基；R₂和R₃均独立地选自氢或者取代或未取代的碳原子数为6到20的直链或支链的烷基；Ar选自取代的含有至少两个环的杂亚芳基；m为0或者1。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（2）沉淀物依次用甲醇、丙酮、正己烷和氯仿进行索式提取；

优选地，步骤（2）所述反应的反应时间为8～24小时；

优选地，步骤（2）中所述反应在溶剂中进行，所述溶剂选自甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、氯苯或邻二氯苯中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，步骤（2）所述式（Ⅵ）所示的化合物与式（Ⅶ）所示的共轭单元的摩尔比为1:1；

优选地，所述共轭聚合物的不良溶剂为甲醇或/和正己烷。

7.一种半导体共混物，其特征在于，其包括如权利要求1-4之一所述的5,10-双(5-烷基噻吩-2-基)萘[1,2-b:5,6-b']二噻吩类二维共轭聚合物和受体材料。