[发明专利]含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物，其为如下结构式(I)表示的聚合物：

式中：R₁、R₂、R₃选自C₁-C₂₀的烷基；n为1-100的整数。

2.如权利要求1所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物，其特征在于，所述R₁、R₂、R₃为C₈-C₂₀的烷基。

3.如权利要求1所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物，其特征在于，所述n为20-80的整数。

4.一种含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其包括如下步骤：

提供如下结构式表示的化合物A、B，

式中：R₁、R₂、R₃选自C₁-C₂₀的烷基；

在有机溶剂中，将化合物B与溴化剂进行溴化反应，得到二溴产物；

在催化剂、碱溶液和有机溶剂中，将化合物A与二溴产物与进行Suzuki反应，获得如下结构式(I)表示的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物：

式中n为1-100的整数。

5.如权利要求4所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其特征在于，所述溴化反应按照以下步骤进行：在有机溶剂中，将摩尔比为1.0∶2.0～1.0∶4.0的5-烷基噻吩[3，4-c]-吡咯-4，6-二酮和溴化剂在10℃～30℃下反应12～48小时，得到二溴产物；其中，有机溶剂为硫酸与三氟乙酸的混合溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯或醋酸。

6.如权利要求4所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其特征在于，所述Suzuki反应按照以下步骤进行：在无氧环境中，在催化剂、碱溶液和有机溶剂中，将化合物A与二溴产物按摩尔比1.0∶0.95～1.05在65℃～120℃下进行反应24～72小时，得到所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物。

7.如权利要求4所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其特征在于，所述催化剂为Pd(PPh₃)₄、Pd₂(dba)₃/P(o-Tol)₃或Pd(PPh₃)₂Cl₂，所述催化剂的用量为化合物A摩尔用量的0.005-0.10倍，所述碱溶液为碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐的水溶液或四烷基氢氧化铵水溶液，所述碱溶液中的碱用量为化合物A摩尔用量的2-20倍，有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷或乙酸乙酯。

8.如权利要求4所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其特征在于，所述化合物A通过以下步骤获得：在有机溶剂中，将2，7-二溴-9，9-二烷基硅芴和烷基锂在-100℃～-25℃下以摩尔比1.0∶2.0～1.0∶4.0混合，再加入2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷，反应24～48小时，得到所述化合物A；其中，有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯，所述2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷的用量为2，7-二溴-9，9-二烷基硅芴摩尔用量的2.0～4.0倍。

9.如权利要求4所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物制备方法，其特征在于，所述化合物B通过以下步骤获得：将噻吩-3，4-二羧酸加入至乙酸酐中，搅拌反应12-24小时，将反应液中的溶剂减压蒸干，加入至有机溶剂中，随后加入烷基胺，加热至100-120℃反应24-32小时，然后冷却至室温，减压除去溶剂，加入二氯亚砜，加热至80-100℃回流1-12小时后，分离提纯得到产物。

10.如权利要求1-3任一项所述的含硅芴和噻吩吡咯二酮单元的共聚物在太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机电致发光器件、有机光存储器件或有机激光器件中的应用。