[发明专利]基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子，其特征是，所述的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子具有以下通式结构：

其中：D₁、D₂、D₃、D₄独立的为氢原子或具有以下结构的带有R₁，R₂取代基的齐聚噻吩基团；

m为1～6；

R₁为氢、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正葵基、正十一烷基或正十二烷基；

R₂为氢、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基、正壬基、正葵基、正十一烷基、正十二烷基、4-三氟甲基苯基中的一种，或具有以下结构的带有R₃取代基的三苯胺；

R₃为氢、甲基、正丁基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正葵基、正十一烷基、正十二烷基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正葵氧基、正十一烷氧基或正十二烷氧基。

2.根据权利要求1所述的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子，其特征是：所述的R₁为氢、正己基、正辛基、正葵基或正十二烷基；R₂为氢、正己基、正辛基、正葵基、正十二烷基、4-三氟甲基苯基或带有R₃取代基的三苯胺；R₃为氢、甲基、正丁基、正己基、甲氧基、正丁氧基或正己氧基；m为1～3。

3.根据权利要求2所述的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子，其特征是：所述的R₁为氢、正己基或正十二烷基；R₂为氢、正己基、正十二烷基、4-三氟甲基苯基或带有R₃取代基的三苯胺；R₃为氢、甲基、正丁基、甲氧基或正丁氧基；m为1～3。

4.一种根据权利要求1～3任意一项所述的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子的制备方法，其特征是：

1)将带有R₁取代基的4-三丁基锡噻吩单体与单溴、双溴、三溴或四溴取代的联苯并噻二唑单体加入到反应容器中，其中：带有R₁取代基的4-三丁基锡噻吩单体与单溴、双溴、三溴或四溴取代的联苯并噻二唑单体的摩尔比为1∶0.1～1；以甲苯为溶剂，通惰性气体排除反应容器中的空气后加入催化量的四(三苯基膦)钯催化剂，在温度为100～120℃下回流反应；反应结束后，加入相对于带有R₁取代基的4-三丁基锡噻吩单体的摩尔量过量的氟化钾溶液，搅拌，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相，过硅胶柱层析提纯得到产物；

2)将步骤1)反应后得到的产物加入到容器中，然后加入体积比为1∶1的氯仿与乙酸的混合液做溶剂，在0℃及避光条件下往容器中加入N-溴代琥珀酰亚胺，其中：步骤1)反应后得到的产物与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶1～6，加完后室温反应；反应结束后，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相，过硅胶柱层析提纯得到产物；

3)将步骤2)反应后得到的产物和带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡加入到反应容器中，其中：步骤2)反应后得到的产物与带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡的摩尔比为1∶1～10，以甲苯为溶剂，通惰性气体排除反应容器中的空气后加入催化量的四(三苯基膦)钯催化剂，在100～120℃下回流反应；反应结束后，加入带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡的摩尔量过量的氟化钾溶液，搅拌，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相，过硅胶柱层析提纯得到带D₁～D₄取代基的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子；或

a)将带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡和R₁取代的2-溴噻吩加入到容器中，其中，带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡与R₁取代的2-溴噻吩的摩尔比为1.5∶1；以甲苯为溶剂，通惰性气体排除反应容器中的空气后加入催化量的四(三苯基膦)钯催化剂，在100～120℃下搅拌反应；反应结束后，加入相对于带有R₃取代基的三苯胺、4-三氟甲基苯基或齐聚噻吩的三丁基锡的摩尔量过量的氟化钾溶液，搅拌，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相，过硅胶柱层析提纯得到产物；

b)将步骤a)反应后得到的产物加入到反应容器中，以干燥的四氢呋喃为溶剂，在惰性气体保护下，-78℃的温度下滴加正丁基锂反应，其中：步骤a)反应后得到的产物与正丁基锂的摩尔比为1∶1.1；然后加入三丁基氯化锡反应，其中：步骤a)反应后得到的产物与三丁基氯化锡的摩尔比为1∶1.1；反应结束后，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相；

c)将步骤b)反应后得到的产物和单溴、双溴、三溴或四溴取代的联苯并噻二唑单体加入到反应容器中，其中：步骤b)反应后得到的产物与单溴、双溴、三溴或四溴取代的联苯并噻二唑单体的摩尔比为1∶0.1～1；以甲苯为溶剂，通惰性气体排除反应容器中的空气后加入催化量的四(三苯基膦)钯催化剂，在100～120℃下搅拌反应；反应结束后，加入相对于步骤b)反应后得到的产物的摩尔量过量的氟化钾溶液，搅拌，萃取有机相，干燥萃取得到的有机相，过硅胶柱层析提纯得到带D₁～D₄取代基的基于联苯并噻二唑的多臂共轭分子；

所述的取代基R₁、R₃及D₁～D₄的定义同权利要求1～3任意一项所述。