[发明专利]一种苯并二呋喃类有机小分子光伏材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种苯并二呋喃类有机小分子光伏材料及其制备方法和应用。本发明合成了一种含有不同烷氧基侧链的苯并[1,2‑b；3,4‑b]二呋喃(BDF)有机电子给体单元，通过Stille偶联的方法，将BDF单元通过碳‑碳单键与另一个电子受体单元吡咯并吡咯二酮(DPP)相连接，得到BDF类有机小分子光伏材料，结构如式(Ⅰ)所示。这些有机小分子光伏材料具有宽的可见光区吸收，合适的HOMO以及LUMO能级和相对较窄的带隙。以此类有机分子为电子给体、PC₆₁BM或有机物电子受体为电子受体制备了有机太阳能电池，其最高能量转换效率可达到5.0％，具有良好的光电转换效率。

主权项

1.一种苯并二呋喃类有机小分子光伏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)苯并二呋喃‑4,8‑二酮与溴代烷烃在水中回流反应过夜，冷却至室温，将混合物倒入水中，萃取，干燥，旋干溶剂，过硅胶柱，得到4,8‑二烷氧基‑苯并(1,2‑b；4,5‑b’)‑二呋喃；2)氮气保护下，在‑78℃下将4,8‑二烷氧基‑苯并(1,2‑b；4,5‑b’)‑二呋喃与正丁基锂在无水四氢呋喃中混合，反应1～3小时，继续加入过量的三甲基氯化锡，室温下反应过夜，将混合物倒入水中，萃取，干燥，旋干溶剂，重结晶得到2,6‑二(三甲基锡)‑4,8‑二烷氧基‑苯并[1,2‑b；3,4‑b’]二呋喃；3)氮气保护下，将2,6‑二(三甲基锡)‑4,8‑二烷氧基‑苯并[1,2‑b；3,4‑b’]二呋喃与2’‑溴‑二(2,5‑二异辛基‑3,6‑呋喃基‑2‑吡咯并吡咯二酮)加入到无水甲苯中，再加入Pd(PPh₃)₄，110～120℃下反应40～50小时，冷却至室温，沉析，过滤，过硅胶柱；其中，所述苯并二呋喃类有机小分子光伏材料的结构如(I)所示：                   其中，R为8～12个碳原子的直链或支链烷基。