[发明专利]一类含砜基的酰亚胺衍生物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一类含砜基的酰亚胺衍生物及其制备方法与应用。所述的含砜基的酰亚胺衍生物中的砜基和酰亚胺基团都具有较强的吸电性，与给电子单元的强D‑A作用可以有效调节聚合物的吸收光谱。所述的含砜基的酰亚胺衍生物的制备方法为：将苯并噻唑二羧酸酐衍生物与含胺基的化合物反应、然后卤化、氧化得到的氧化产物即为含砜基的酰亚胺衍生物，或者将该氧化产物再偶联或聚合反应得到含砜基的酰亚胺衍生物。所述的含砜基的酰亚胺衍生物单元化学稳定性及化学修饰性强；其砜基和酰亚胺单元均具有较强的吸电，可以调节电子云分布，有利降低分子的LUMO能级，从而调节有机半导体的光学和电学特性。

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，具体涉及一类含砜基的酰亚胺衍生物及其制备方法与应用。

背景技术

随着智能设备的不断普及，高性能低成本的红外光电传感器需求日益增加。其中具有近红外-短波红外波段(NIR-SWIR，700-1700纳米)选择性的光电探测器和图像阵列在便携式电子产品，汽车/住宅，自动化，人机交互和人工智能方面具有广泛的应用前景。

目前市面上的商用红外图像阵列都是基于晶体硅片制成的。由于半导体硅的固有能隙，这种硅基红外传感器只能用于880-950nm范围(即通称的近红外NIR波段，定义为700-1000纳米范围)。这个波长还是比较接近眼睛的感知范围，因此发射源的照度必须很好地控制以符合人眼安全要求。在SWIR波段内目前主要有两种类型的传感器可以工作：(1)基于锗晶体的传感器，以及(2)基于InGaAs晶体的传感器。前者在室温下由于暗电流本身较高，因此背景噪声高，无法有效工作。后者太昂贵，不适用于一般商业应用，此外还需要外加一个耗电量较大的热电冷却器，才能在低光照条件下运行。故无法用于电池驱动的便携电子产品。目前，室温工作的小型SWIR选择性成像系统还不成熟。

相比于无机半导体材料，有机半导体由于具有带隙可调、柔性可弯曲及高光电转化效率等特征，是用于光电传感器的热门候选之一。有机半导体由于其迁移率适中，具有抑制暗电流的天然优势；更重要的是，可溶液加工的有机/聚合物半导体材料可以作为电子“墨水”，与喷墨打印技术相结合可以低成本的实现像素器件的阵列化和成像系统的集成。因此，非常有必要发展高效的窄带隙有机半导体材料。目前窄带隙有机半导体材料越来越受到关注，相比于无机半导体材料，带隙可调的有机半导体材料在红外OPD方面具有非常大的应用潜力。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一类含砜基的酰亚胺衍生物。砜基和酰亚胺基团都具有较强的吸电性，与给电子单元的强D-A作用可以有效调节聚合物的吸收光谱。

本发明的另一目的在于提供上述一类含砜基的酰亚胺衍生物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述一类含砜基的酰亚胺衍生物在有机半导体领域的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一类含砜基的酰亚胺衍生物，具有如下化学结构式：

式中，n为B基团上连接的含砜基的酰亚胺衍生物基团的数量，n＝1～6；

A相同或不同地选自：NR¹、O、S、Se和Te中的一种以上；

B选自：具有6～80个碳原子的芳族环系基团、被一个或多个基团R¹取代的具有6～80个碳原子的芳族环系基团、具有3～80个碳原子的杂芳族环系基团、被一个或多个基团R¹取代的具有3～80个碳原子的杂芳族环系基团以及化学键中的一种以上；

L相同或不同地选自：具有6～80个碳原子的芳族环系基团、被一个或多个基团R¹取代的具有6～80个碳原子的芳族环系基团、具有3～80个碳原子的杂芳族环系基团、被一个或多个基团R¹取代的具有3～80个碳原子的杂芳族环系基团以及化学键中的一种以上；