[发明专利]一种含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物及其制备与应用

权利要求书

1.一种含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物，其特征在于，为具有如下通式的聚合物P：

P:

式中，R₁、R₂为相同或不同的H或C₁~C₁₂的烷基，n为5~60之间的自然数。

2.一种含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

提供化合物A和化合物B，化合物A和B的结构式分别为：

式中，R₁、R₂为相同或不同的H或C₁~C₁₂的烷基；

在惰性气体氛围中，按摩尔比1:1~1:1.5将化合物A与化合物B加入有机溶剂中，加入催化剂，在60~120℃进行Stille耦合反应24~72h，得到含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物，所述含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物为具有如下通式的化合物P：

P:

式中，n为5~60之间的自然数。

3.如权利要求2所述的含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二（三苯基膦）二氯化钯或四（三苯基膦）钯，催化剂的摩尔用量为化合物A摩尔用量的0.01%~5%。

4.如权利要求2所述的含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯与三邻甲苯基膦的混合物，三(二亚苄基丙酮)二钯的摩尔用量为化合物A摩尔用量的0.01%~5%，三(二亚苄基丙酮)二钯与三邻甲苯基膦的摩尔比为1:2~1:20。

5.如权利要求2所述的含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物A的制备方法包括以下操作步骤：

（1）提供化合物a，即2-溴苯基萘，提供化合物b，即2,6-二溴环戊并[2,1-b;3,4-b’]二噻吩-4-酮；

在惰性气体保护下，将化合物a加入四氢呋喃中，降温至-78℃，加入正丁基锂，化合物a与正丁基锂的摩尔比为1:1.2~1:1.5，在-78℃下搅拌反应1h，滴加化合物b的四氢呋喃溶液，化合物a与化合物b的摩尔比为1:1~1:1.2，恢复到室温，继续反应24h，得到化合物c 2,6-二溴-4-(2-萘苯基)环戊并[2,1-b;3,4-b’]二噻吩-4-醇的粗产物；

将所述粗产物与冰醋酸及浓盐酸混合，室温下搅拌反应36h，加水后析出沉淀，即得化合物d，即2,5-二溴-螺[环戊并[2,1-b;3,4-b’]二噻吩-7,7’-苯并芴]；所述冰醋酸与盐酸的体积比为50:1，反应式为：

（2）提供化合物e，其中，R₁、R₂为相同或不同的H或C₁~C₁₂的烷基：

在惰性气体氛围中，将摩尔比为1:2.2~1:2.5的化合物d与化合物e加入有机溶剂中，加入催化剂，在60~120℃进行Stille耦合反应24~72h，得到化合物f，反应式为：

所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺；

（3）在惰性气体保护下，将化合物f加入四氢呋喃中，冷却至-78℃，缓慢加入正丁基锂，化合物f与正丁基锂的摩尔比为1:2.2~1:2.5，然后在-78℃下搅拌反应2~2.5h，再加入三甲基氯化锡，化合物f与三甲基氯化锡的摩尔比为1:2.2~1:2.5，保温反应0.5h后恢复到室温，继续反应20~24h，得到化合物g，反应式为：

（4）提供化合物h，即4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑：

在惰性气体氛围中，将摩尔比为1:6的化合物g与化合物h加入有机溶剂中，加入催化剂，在60~120℃进行Stille耦合反应24~72h，得到化合物A，反应式为：

6.如权利要求5所述的含噻吩并噻吩、苯并噻二唑和环戊并二噻吩聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述催化剂为二（三苯基膦）二氯化钯或四（三苯基膦）钯，催化剂的摩尔用量为化合物d摩尔用量的0.01%~5%。