[发明专利]金属卟啉-喹喔啉有机半导体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有如下通式(I)的金属卟啉-喹喔啉有机半导体材料：

式中：n为1-100间的整数，R₁，R₂，R₃，R₄为相同或不相同的H、C₁-C₃₂的烷基、苯基、含有一个或多个C₁-C₃₂的烷基苯或烷氧基苯；M为金属离子。

2.根据权利要求1所述的金属卟啉-喹喔啉有机半导体材料，其特征在于，所述金属离子为Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Pt²⁺、Zr²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Sn²⁺。

3.一种金属卟啉-喹喔啉有机半导体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、将二吡咯甲烷(A)、第一硅芴衍生物(B)以及第二硅芴衍生物(C)按摩尔比i∶j∶k溶于含有氧化剂和第一催化剂的第一有机溶剂中，并于20-100℃下反应1-24小时，得到硅芴卟啉衍生物(D)，其中，i∶j∶k＝1∶1～100∶1～100，且i＝j+k，i≥j＞0；反应式如下：

式中，R₁，R₂，R₃，R₄为相同或不相同的H、C₁-C₃₂的烷基、苯基、含有一个或多个C₁-C₃₂的烷基苯或烷氧基苯；

步骤S2、将步骤S1中得到的硅芴卟啉衍生物(D)和溴化剂按摩尔比1∶2～1∶5溶于第二有机溶剂中，于0～120℃下反应1～72小时，得到二溴硅芴卟啉衍生物(E)；反应式如下：

步骤S3、将步骤S2中得到的二溴硅芴卟啉衍生物(E)溶于第三有机溶剂中，接着加入含M金属离子的溶液，于0-30℃下搅拌0.5-24小时，得到二溴硅芴金属卟啉衍生物(F)，其中，所述二溴硅芴卟啉衍生物(E)和M金属离子的摩尔比为1∶1～1∶5；反应式如下：

步骤S4、无氧环境中，将步骤S3中得到的二溴硅芴金属卟啉衍生物(F)和5，8-二(三丁基锡)-2，3-双(苯基)喹喔啉(G)按摩尔比1∶2～2∶1溶于含有第二催化剂的第四有机溶剂中，于50-120℃下进行Stille耦合反应12～72小时，得到所述金属卟啉-喹喔啉有机半导体材料(I)；反应式如下：

式中，n为1-100间的整数。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一催化剂为丙酸、三氟乙酸；所述氧化剂为二氯二氰基苯醌；所述第一有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述溴化剂为N-溴代丁二酰亚胺；所述第二有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二甲基酰胺或邻二氯苯中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第三有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、苯或甲苯中的至少一种；所述含M金属离子的溶液中，M金属离子选自Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Pt²⁺、Zr²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺或Sn²⁺中的一种，溶剂为甲醇、乙醇或水中的至少一种。