[发明专利]含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料，其特征在于，该半导体材料具有如下结构式：

式中，R₁为C₄-C₄₀的烷基；R₂、R₃彼此独立地为H、F或C₁-C₁₈的烷基；n为10-100的整数。

2.根据权利要求1所述的含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料，其特征在于，R₁为C₄-C₄₀的直链烷基或R₁为C₄-C₄₀的支链烷基；R₂、R₃彼此独立地为C₁-C₁₈的直链烷基或R₂、R₃彼此独立地为C₁-C₁₈的支链烷基。

3.一种含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

惰性气体保护下，将结构式为的化合物A与结构式为的化合物B加入含有催化剂和碱存在的有机溶剂中，于60~100°C条件下进行Suzuki耦合反应24~72h，得到结构式为的含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料；其中，R₁为C₄-C₄₀的烷基；R₂、R₃彼此独立地为H、F或C₁-C₁₈的烷基；n为10-100的整数；化合物A、化合物B、催化剂的摩尔比1∶1:0.005~0.05；碱的摩尔用量为化合物A摩尔量的5~10倍。

4.根据权利要求3所述的含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯或二(三苯基膦)二氯化钯；所述碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾或叔丁醇钠；所述有机溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷。

5.根据权利要求3所述的含亚烷基芴与蒽的聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于，化合物A是采用如下方法制得的：

惰性气体、室温条件下，将结构式为的2,7-二溴芴溶解在的无水二甲基亚砜，随后往二甲基亚砜中加入依次叔丁醇钾和二硫化碳，搅拌反应，再滴加碘甲烷，再持续搅拌反应；得到结构式为的2,7-二溴-9-二(硫甲基)亚甲基芴；其中，2,7-二溴芴与叔丁醇钾摩尔比为1:2.0~2.4；2,7-二溴芴与二硫化碳的摩尔比为1:1.0~1.2；2,7-二溴芴与碘甲烷的摩尔比为1:1.0~1.2；

在-5°C及惰性气体保护条件下，将上述反应制得的2,7-二溴-9-二(硫甲基)亚甲基芴溶于无水的四氢呋喃溶剂中，随后加入浓度为1mol/L的烷基溴化镁的乙醚溶液，该过程保持在0°C以下反应超过30分钟，接着加入浓度为0.1mol/L的四氯合铜酸二锂的四氢呋喃溶液，搅拌反应4~8小时，得到结构式为的化合物C；其中，R₁为C₄-C₄₀的烷基；2,7-二溴-9-二(硫甲基)亚甲基芴与烷基溴化镁的摩尔比为1:2.0~2.4；2,7-二溴-9-二(硫甲基)亚甲基芴与四氯合铜酸二锂的摩尔比为25~50:1；

惰性气体保护下，将化合物C加入四氢呋喃溶剂，随后在-70～-85°C条件下加入正丁基锂，搅拌反应0.5~4小时；然后在-70～-85°C条件下接着加入结构式为的2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷，升温到室温反应10~48小时；得到结构式为的化合物A；其中，化合物C与正丁基锂的摩尔比1:2~4；正丁基锂与2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷的摩尔比为1:1~2。