[发明专利]一类可交联的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.结构式如式I所示的共轭聚合物：

(式I)

式I中，R₁是在紫外光照或加热或存在引发剂的条件下可交联的官能团，R₂是在紫外光照或加热或存在引发剂的条件下可交联的官能团，或是不可交联的取代基；

Ar₁、Ar₂是相同的或不相同的具有共轭特征的单元；

X₁、X₂均选自下述基团中的任意一种：H，F，Cl，Br，氰基，酯基；

a/(a+b)是0-1的任意值且a/(a+b)不为0；

n代表聚合物主链单元的重复个数，其数值是大于等于4的自然数。

2.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于：所述R₁和R₂中可交联的官能团均选自下述基团中的任意一种：

k为0-16之间的任一自然数；

所述不可交联的取代基为C₁-C₁₈的烷基、C₁-C₁₈烷氧基或C₁-C₁₈的砜基。

3.根据权利要求1或2所述的共轭聚合物，其特征在于：所述具有共轭特征的单元是被取代基烷基或取代基烷氧基取代下述基团中的任意一种：苯、噻吩、萘、蒽、芴、三苯胺、吩噻嗪、吡咯、噻唑、吡啶、联吡啶、喹啉、呋喃、联苯、噻吩并[3，2-b]噻吩、噻吩并[3，4-b]噻吩、噻吩并[2，3-b]噻吩、双噻吩并[3，2-b：2’，3’-d]噻吩、咔唑、吲哚、4H-环丙基[2，1-b：3，4-b’]双噻吩、4，8-双烷氧基苯唑[1，2-b：4，5-b’]双噻吩、4，4’-双烷基双噻吩并[3，2-b：2’，3’-d]噻咯、苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩。

4.根据权利要求3所述的共轭聚合物，其特征在于：所述取代基烷基为下述基团中的任意一种：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-丙基丁基、戊基、异戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、己基、异己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、2-乙基己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。

5.根据权利要求3所述的共轭聚合物，其特征在于：所述取代基烷氧基为下述基团中的任意一种：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基、1-丙基丁氧基、戊氧基、异戊氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基、1-乙基戊氧基、2-乙基戊氧基、3-乙基戊氧基、己氧基、异己氧基、2-甲基己氧基、3-甲基己氧基、4-甲基己氧基、5-甲基己氧基、2-乙基己氧基、庚氧基、异庚氧基、辛氧基、异辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基和十八烷氧基。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的共轭聚合物，其特征在于：所述式I所示的共轭聚合物为结构式为式II所示的共轭聚合物：

(式II)

其中，R是C₁-C₁₈的烷基；p和q均为1-18的自然数；a/(a+b)是0-1的任意值且a/(a+b)不为0；n是大于等于4的自然数。

7.制备权利要求6中式II所示的共轭聚合物的方法，包括下述步骤：将式III所示的化合物、式IV所示的化合物和式V所示的化合物在四三苯基膦钯催化下进行反应，得到式II所示的共轭聚合物；

(式III)                (式IV)                (式V)

式III中p的定义同式II，式IV中q的定义同式II，式V中R的定义同式II。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述反应在氮气氛中进行；所述反应的反应温度为80-120℃，反应时间为12-24小时。