[发明专利]基于炔酮中间体的共轭高分子聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将催化量的钯催化剂和碘化亚铜，以及摩尔比为1:1的芳基二乙炔和芳基二甲酰氯投入聚合管中，抽真空换氮气，加入反应溶剂以及1～20当量的叔胺，在氮气保护和室温条件下，进行Modified-Sonogashira偶联反应，反应生成炔酮低聚物，完成串联反应第一步；

(2)无需提纯或后处理，直接在上述聚合管中的反应液内加入0.5～40当量作为第三单体的亲核试剂，与炔酮低聚物中的炔酮活性基团原位发生亲核加成或者环缩聚、环加成反应，得到含有具烯酮结构或芳杂环结构的共轭高分子聚合物粗产物的聚合物溶液，完成串联反应第二步；

(3)将串联反应第二步得到的聚合物溶液滴加到剧烈搅拌的无水甲醇中，然后静置，过滤收集沉淀物，并进行醇洗，再干燥至恒重，得到最终产物共轭高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：步骤(1)所述钯催化剂为醋酸钯、四三苯基膦钯、二三苯基膦二氯化钯、氯化钯、二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：所述钯催化剂的投加量占步骤(1)所有物料的2～10mol％，所述碘化亚铜的投加量占步骤(1)所有物料的4～32mol％。

4.根据权利要求1所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：步骤(1)所述反应溶剂为非质子溶剂；步骤(1)所述叔胺为三乙胺、N-甲基吗啉或二异丙基乙胺中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：步骤(1)反应生成的炔酮低聚物具有如下结构：

其中，n为2～200的任一整数；Ar₁、Ar₂为相同的或不同的芳香环衍生物。

6.根据权利要求5所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：Ar₁、Ar₂为下述结构式a～u所示结构中的其中一种：

其中，m为1～20的自然数，R’相同的或不同的为氢原子或烷基链。

7.根据权利要求1所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：步骤(2)所述亲核试剂为具有如下结构式A～U结构特征的单体：

其中，R”相同的或不同的为氢原子或烷基链。

8.根据权利要求6或7所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法，其特征在于：所述R’和R”中的烷基链为具有1～20个碳原子的直链、支链或者环状烷基链，烷基链上的一个或多个碳原子可被氧原子、硫原子、亚砜基、砜基、硅烷基、烯基、炔基、芳基、羰基、羟基、氨基、羧基、氰基、硝基或酯基取代，烷基链上的氢原子可被氟原子、氯原子、溴原子、碘原子取代。

9.根据权利要求1～8任一项所述的基于炔酮中间体的多组分串联聚合制备共轭高分子聚合物的方法得到的共轭高分子聚合物。

10.根据权利要求9所述的共轭高分子聚合物在荧光检测、生物成像和有机光电功能材料技术领域中的应用。