[发明专利]一种三并咔唑基梯形有机半导体激光材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种三并咔唑基梯形有机半导体激光材料，其特征在于，该材料以三并咔唑结构单元为核，以不同共轭长度的梯形芴结构为臂，选用不同端基进行封端的梯形大分子衍生物，具有如下结构通式：TAT-2LTAT-3LTAT-4L其中，R₁、R₂为C₁-C₃₀烷基、烷氧基、烷苯基、芳基中的一种，Ar为9-咔唑基、吡啶基、1-甲氧基-4-苯基、1-噻吩基、2-噻吩基、苯基噻唑基、9-(二苯并噻吩)嗪基、4-咔唑-苯基、3-(9-苯基咔唑)基、二苯胺基、9-(3，8-二氨基)咔唑基、4'-(4-氟-1,1'-联苯)基、1-(4-三氟甲基)苯基、三氟苯基、对氟苯基、氟基、氰基、3,5-二氟苯基、芘基、蒽基、螺二芴基、菲基、苯并噻二唑基中任一种。

2.权利要求1所述的一种三并咔唑基梯形有机半导体激光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备中间体1和中间体2

取对溴苯二甲酸溶于二氯亚砜中，80-120℃下搅拌8-16小时，除去二氯亚砜，再与柔性链R₂的溴代物、三氯化铝混合，溶于二氯甲烷中0-25℃下反应2-6小时，待反应结束后经柱色谱纯化得中间体1然后在避光且氮气保护下，将中间体1四三苯基膦钯催化剂、对苯二硼酸酯、相转移催化剂四丁基溴化铵溶于甲苯和碳酸钾的混合溶液中，80-100℃下反应24-48小时，反应结束后经柱色谱纯化得中间体2

步骤2，合成前驱体1前驱体2和前驱体3

在避光且氮气保护下，将中间体1四三苯基膦钯催化剂、相转移催化剂四丁基溴化铵分别与含Ar官能团的苯基硼酸单体和含Ar官能团的甲基芴偶联的硼酸单体混合再溶于甲苯和碳酸钾的混合溶液中，80-100℃下搅拌12-24小时，待反应结束后经柱色谱纯化得前驱体1和前驱体2将含Ar官能团的苯基硼酸单体与中间体2混合，再溶于甲苯和碳酸钾的混合溶液中，80-100℃下搅拌12-24小时，待反应结束后经柱色谱纯化得前驱体3

步骤3，合成化合物TAT-1TAT-2和TAT-3

在避光且氮气保护下，将四三苯基膦钯催化剂、三并咔唑三硼酸酯、相转移催化剂四丁基溴化铵、碳酸氢钠分别与前驱体1前驱体2或前驱体3溶于四氢呋喃和水的混合溶液中，80-100℃下反应48-72h，反应结束后经柱色谱纯化分别得化合物TAT-1 TAT-2和TAT-3

步骤4，合成化合物TAT-2L TAT-3LTAT-4L

在氮气保护下，将R₂的溴代物加入无水四氢呋喃溶剂中，冷却至-78℃，反应0.5-1小时，滴加丁基锂溶液，反应0.5-2小时后，将化合物TAT-1TAT-2或TAT-3溶于四氢呋喃中滴加入反应体系中，在-78℃反应12-24小时，反应结束经柱色谱纯化得到叔醇中间体，将叔醇中间体溶于二氯甲烷溶剂中，加入三氟化硼乙醚，0-25℃下反应0.5-2小时，反应结束后经柱色谱纯化得到化合物TAT-2L TAT-3LTAT-4L

3.根据权利要求2所述的一种三并咔唑基梯形有机半导体激光材料的制备方法，其特征在于，步骤1，合成中间体1时，每摩尔对溴苯二甲酸加入二氯亚砜溶剂2-8L，对溴苯二甲酸：柔性链R₂的溴代物：三氯化铝的摩尔比为1：(2-6)：(1.5-3)，合成中间体2时，对苯二硼酸酯：中间体1四三苯基膦钯催化剂：相转移催化剂四丁基溴化铵的摩尔比为1：(4-20)：(0.05-0.3)：(0.5-1.5)，每摩尔中间体1加入甲苯溶剂4-10L，甲苯与2M碳酸钾水溶液体积比为(2-3):1。