[发明专利]苝二酰亚胺六聚体化合物及制备方法、组合物和有机太阳能电池有效

专利信息
申请号: 201810844150.9 申请日: 2018-07-27
公开(公告)号: CN109134515B 公开(公告)日: 2020-08-14
发明(设计)人: 李翠红;薄志山;刘俊成;谢苏菲 申请(专利权)人: 北京师范大学
主分类号: C07D519/00 分类号: C07D519/00;H01L51/42;H01L51/46
代理公司: 北京汇思诚业知识产权代理有限公司 11444 代理人: 王刚
地址: 100875 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 苝二酰 亚胺 六聚体 化合物 制备 方法 组合 有机 太阳能电池
【权利要求书】:

1.一种苝二酰亚胺六聚体化合物,其中所述苝二酰亚胺六聚体化合物具有式(I)所示的结构:

其中,R1和R2各自独立地选自C11-C25的烷基。

2.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物,其特征在于,R1和R2各自独立地选自7-十三烷基。

3.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物,其特征在于,PDI在其所连接的苯环上为对位取代。

4.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物,其特征在于,所述苝二酰亚胺六聚体化合物具有式(I-1)所示的结构:

5.根据权利要求4所述的苝二酰亚胺六聚体化合物,其特征在于,所述苝二酰亚胺六聚体化合物的HOMO和LUMO的能级差为0.47eV。

6.一种制备权利要求4所述的苝二酰亚胺六聚体化合物的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

(1)将式(1)化合物与式(2)化合物溶解于四氢呋喃与水的混合溶剂或四氢呋喃/甲苯与水的混合溶剂中,在氮气氛围下加入Pd(PPh3)4,然后在70-90℃下反应48-72小时,经后处理得到式(3)化合物;

(2)将式(3)化合物溶于甲苯中,在氮气氛围下加入催化剂Co2(CO)8,在90-120℃下反应12-24小时,经后处理得到苝二酰亚胺六聚体化合物(I-1)。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,化合物(2)与化合物(1)的摩尔比为1:2.1-2.6,并且以化合物(2)计,Pd(PPh3)4的加入量为5-10mol%。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,以化合物(3)计,催化剂Co2(CO)8的投料比为0.01-20mol%。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,以化合物(3)计,催化剂Co2(CO)8的投料比为0.01-0.05mol%。

10.一种用于有机太阳能电池的组合物,所述组合物包括电子给体以及权利要求1至5任一项所述的苝二酰亚胺六聚体化合物,其中,电子给体与所述苝二酰亚胺六聚体具有互补的吸收和匹配能级。

11.根据权利要求10所述的组合物,其特征在于,所述电子给体为PTB7-Th。

12.根据权利要求10所述的组合物,其特征在于,在所述组合物中,PTB7-Th与苝二酰亚胺六聚体的质量比为1.5:1-1:1.5。

13.根据权利要求12所述的组合物,其特征在于,在所述组合物中,PTB7-Th与苝二酰亚胺六聚体的质量比为1:1。

14.一种有机太阳能电池,其中所述有机太阳能电池包括阳极、阴极、以及位于阳极与阴极之间的活性层,其特征在于,所述活性层包括权利要求10至13任一项所述的组合物。

15.根据权利要求14所述的有机太阳能电池,其特征在于,所述有机太阳能电池还包括电子传输层和空穴传输层。

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