[发明专利]金属卟啉-噻吩并噻二唑有机半导体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种金属卟啉-噻吩并噻二唑有机半导体材料，其特征在于，其具 有如下通式（P）：

式中：n为1-100间的整数，R₁，R₂，R₃，R₄为H、C₁-C₃₂的烷基或苯 基；M为金属离子。

2.根据权利要求1所述的金属卟啉-噻吩并噻二唑有机半导体材料， 其特征在于，所述金属离子为Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Pt²⁺、Zr²⁺、 Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺或Sn²⁺中的一种。

3.一种金属卟啉-噻吩并噻二唑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5,7-二溴噻吩并[3,4-c][1,2,5]噻二唑（s）溶于第一有机溶剂 中，用液氮/异丙醇降温至-78℃，然后滴加n-BuLi，并在-78℃反应1-5小 时，再加入2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷（x），继续在-78℃ 下反应0.5-5小时，然后自然升温至室温，反应1-48小时后，得到5,7-二 (4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷)基噻吩并[3,4-c][1,2,5]噻二唑（g）；反 应式如下：

步骤S2、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二有机溶剂中， 于20-100℃温度下，反应1-24小时，得到硅芴卟啉衍生物（d）；其中，i:j:k=2： 1:1；反应式如下：

式中，R₁，R₂，R₃，R₄为H、C₁-C₃₂的烷基或苯基；

步骤S3、将步骤S2中得到的硅芴卟啉衍生物（d）和溴化剂按摩尔比 1:2～1:5加入到第三有机溶剂中，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S4、将步骤S3中得到的二溴硅芴卟啉衍生物（e）溶于第四有机 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和M金 属离子的摩尔比为1:1～1:5；反应式如下：

步骤S5、无氧环境中，将步骤S4中得到的二溴硅芴金属卟啉衍生物（f） 和步骤S1中得到的5,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二杂氧戊硼烷)基噻吩并 [3,4-c][1,2,5]噻二唑（g）按摩尔比1:2～2:1溶于含有第二催化剂的第五有机 溶剂中，于50-120℃中进行Suzuki耦合反应12～72小时，得到所述金属卟 啉-噻吩并噻二唑有机半导体材料（P）；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，步骤S1中，

所述第一有机溶剂为四氢呋喃、乙醚或者二氧六环中的至少一种。

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，

所述第一催化剂为丙酸或三氟乙酸；

所述氧化剂为二氯二氰基苯醌；

所述第二有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两种。

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，

所述溴化剂为N-溴代丁二酰亚胺；

所述第三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。