[发明专利]一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，其特征在于，化学结构式满足以下通式之一：

式中，x、y为各单元的摩尔分数，0<x≤1，0≤y＜1，x+y＝1；n为重复单元数，n＝2～1000；

π为碳原子数6～60的芳香族烃基或至少含一个杂原子的碳原子数0～60的杂环基；

Ar和Ar’各自为碳原子数6～100的芳香族烃基或碳原子数3～100的芳香族杂环基给电子单元。

2.根据权利要求1所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，其特征在于，基于喹啉的稠环单元与Ar单元具有固定的连接方式：通式中，每个Ar与两个基于喹啉的稠环单元的两个C原子位点分别连接且只连接一次；通式中，Ar只与基于喹啉的稠环单元氮邻位的碳原子连接。

3.根据权利要求1所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，其特征在于，所述的基于喹啉的稠环单元为以下结构或以下结构的卤代、氘代、烷基取代衍生物：

其中，R₁为碳原子数1～30的烷基、碳原子数3～30的环烷基、碳原子数为6～60芳香族烃基或碳原子数为3～60的芳香族杂环基。

4.根据权利要求1所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，其特征在于，所述的给电子单元Ar和Ar’各自为以下结构或以下结构的卤代、氘代、烷基取代衍生物中的一种或多种：

其中R₂为碳原子数1～30的烷基、碳原子数3～30的环烷基、碳原子数为6～60芳香族烃基或碳原子数为3～60的芳香族杂环基。

5.制备权利要求1～4任一项所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)含烷基锡官能团的Ar单元与双溴代或碘代的基于喹啉的稠环单元进行Stille偶联，得到结构规整的双溴代或碘代的单元或得到单溴代的单元，单溴代的单元在强碱作用下，制备成单边溴代或碘代，另外一边烷基锡取代的单元；

(2)将单边溴代或碘代，另外一边烷基锡取代的单元进行Stille聚合反应后，得到所述一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，反应末段可加入烷基锡取代的噻吩和卤代噻吩进行封端；

或将含双烷基锡官能团的Ar’单元与双溴代或碘代的单元进行Stille聚合反应后，得到所述一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物，反应末段可加入烷基锡取代的噻吩和卤代噻吩进行封端。

6.根据要求5所述的方法，其特征在于(1)中所述的结构规整的单边溴代或碘代，另外一边烷基锡取代的单元、双溴代或碘代的单元的制备如下：含烷基锡官能团的Ar单元与双溴代或碘代的基于喹啉的稠环单元的摩尔比为1:1～1:4，反应溶剂包括甲苯、二甲苯、氯苯、四氢呋喃中的一种以上，反应催化剂包括四(三苯基膦)钯、醋酸钯/三叔丁基膦、三(二亚苄基丙酮)二钯/三(邻甲基苯基膦)中的一种以上，反应温度为20～140℃。

7.根据要求5所述的方法，其特征在于(2)中所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物的制备包括以下步骤：

(2.1)在惰性气体保护下，将单边溴代或碘代，另外一边烷基锡取代的单元单体溶解在有机溶剂中，然后加入催化剂，加热至60～180℃发生Stille聚合反应，反应时间为0.5～36小时；或将含双烷基锡官能团的Ar’单元单体与双溴代或碘代的单元单体溶解在有机溶剂中，然后加入催化剂，加热至60～180℃发生Stille聚合反应，反应时间为0.5～36小时；

(2.2)反应结束后将所得反应液纯化即得目标产物。

8.根据权利要求7所述的一类含基于喹啉的稠环单元的规整型聚合物的制备方法，其特征在于：

步骤(2.1)中所述的有机溶剂包括甲苯、四氢呋喃、二甲苯、氯苯、二氯苯中的至少一种；

步骤(2.1)中所述的催化剂为包括但不限于四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯/三(邻甲基苯基膦)中的至少一种。