[发明专利]一种非对称七元稠合噻吩及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种非对称七元稠合噻吩及其制备方法和应用，制备方法为：S1：将3‑溴‑6‑三甲基硅基‑二噻吩并[2,3‑b:2',3'‑d]噻吩先经烷基锂溴锂交换，再加频哪醇硼酸酯反应，制备6‑三甲基硅基‑3‑频哪醇酯基‑二噻吩并[2,3‑b:2',3'‑d]噻吩；S2：将S1的产物与5‑溴‑2‑三甲基硅基‑二噻吩并[3,2‑b:2',3'‑d]噻吩经Suzuki偶联制备2‑三甲基硅基‑5‑(6‑三甲基硅基‑二噻吩并[2,3‑b:2',3'‑d]噻吩‑3)二噻吩并[3,2‑b:2',3'‑d]噻吩；S3：将S2的产物经LDA去质子化、(PhSO₂)₂S硫代关环制备非对称并七噻吩。本发明的非对称七元稠合噻吩可以作为有机半导体材料在有机发光二极管、有机场效应晶体管和有机太阳能电池中应用。

技术领域

本发明涉及一种非对称七元稠合噻吩及其制备方法和应用，属于有机化合物的制备技术领域。

背景技术

稠合噻吩类化合物是一类由噻吩单元通过芳环稠合形成的噻吩低聚物。目前，稠合噻吩类化合物作为有机半导体材料，已被应用于有机发光二极管、有机场效应晶体管和有机太阳能电池。基于并三噻吩合成的低聚噻吩(并四噻吩以及并五噻吩及其衍生物)已经在有机光电领域展现出诱人的应用前景。并七噻吩作为一类典型的稠合噻吩低聚物，具有多种形式的分子构型，如：螺旋型、牛角型以及线型等。相对于并三噻吩和并五噻吩，并七噻吩的共轭体系更大，有望展示出更加优异的光电性质。由于并七噻吩结构中S原子的位置异构和分子骨架异构，存在多种同分异构体，这些同分异构体可以表现出多种分子间作用力，而这些作用力的存在可能影响着分子间的堆积方式，进而影响着材料的光电性能。目前已报道的并七噻吩有直线型、螺旋型以及牛角型等对称结构分子。

直线型并七噻吩通过经BuLi溴锂交换TIPS基团保护制得经LDA溴迁移制备再与(Bu₃Sn)₂S，Pd(PPh₃)₄在130℃反应24h，通过自身偶联制得该偶联产物经BuLi去质子化CuCl₂关环制得

螺旋型并七噻吩通过经NBS溴代，LDA溴迁移制备经n-BuLi溴锂交换CuCl₂作用下自身偶联制得该偶联产物经LDA去质子化，二苯磺酰硫醚((PhSO₂)₂S)关环制得

牛角型并七噻吩通过经LDA去质子化TMS基团保护，NBS溴代，LDA溴迁移制得在K₃PO₄，Pd[PtBu₃]₂作用下自身偶联制得该偶联产物经LDA去质子化，二苯磺酰硫醚((PhSO₂)₂S)关环制得

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中只有对称型并七噻吩同分异构体被合成的技术问题，提供一种新型的非对称七元稠合噻吩及其制备方法和应用，为非对称并七噻吩的发展奠定基础，以提供更多高性能的有机半导体材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种非对称七元稠合噻吩，其结构为：其中TMS为三甲基硅基，所述非对称七元稠合噻吩的制备方法为：

具体是：

将加入有机溶剂溶解后，在-70℃-90℃下保持搅拌10-20min；滴加入LDA，-70℃-90℃下反应；在惰性气体保护保护下加入(PhSO₂)₂S，升至室温反应；加入淬灭剂淬灭反应，反应后经后处理得