[发明专利]羧酸酯取代聚噻吩衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种羧酸酯取代聚噻吩衍生物及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤，在保护气体氛围中，于60～150℃的条件下，单体A、单体B、钯催化剂、氧化剂、添加剂和溶剂反应12‑72小时，提纯，得到羧酸酯取代聚噻吩衍生物，本发明制备方法简单，原料简单易得，制得的聚合物在后续光电器件的使用中，无需进行封端处理，可直接使用，且有良好的光伏性能。

技术领域

本发明属于共轭聚合物技术领域，具体来说涉及一种羧酸酯取代聚噻吩衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

羧酸酯取代聚噻吩衍生物在光电器件，特别是有机光伏器件中具有广泛的应用，是一类重要的导电高分子材料。

目前，这类高分子材料主要通过Stille偶联反应制备。该制备方法需要预先合成双官能化的溴化单体和有机锡单体，然后二者等当量反应，得到聚合物。有机锡化合物的合成条件尤为严苛，往往需要极低的温度，无水无氧等。因此，该聚合方法制备羧酸酯取代聚噻吩衍生物存在反应步骤多，耗时，成本高，且在反应过程中会产生化学计量的有毒锡副产物，以及在将其用于光电器件时需要对聚合物进行封端等问题。

2019年，B.C.Thompson等人(Polym.Chem.,2019,10,4564-4572)利用直接芳基化法 (direct arylation polymerization,DArP)，将二羧酸酯功能化的联噻吩与二溴噻吩衍生物反应，制备了一系列羧酸酯取代聚噻吩衍生物，数均分子量可达13.8kDa(产率59％)。该方法无需制备有机锡单体，明显缩短了反应步骤，但仍然需要预先制备二溴化单体。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中羧酸酯取代聚噻吩衍生物合成方法存在的技术缺陷，而提供一种羧酸酯取代聚噻吩衍生物的制备方法。

本发明的另一个目的是提供一种羧酸酯取代聚噻吩衍生物

本发明的另一个目的是提供所述羧酸酯取代聚噻吩衍生物的应用。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种羧酸酯取代聚噻吩衍生物的制备方法，包括以下步骤：

在保护气体氛围中，于60～150℃的条件下，单体A、单体B、钯催化剂、氧化剂、添加剂和溶剂反应12-72小时，提纯，得到羧酸酯取代聚噻吩衍生物，

所述单体A的结构通式为：

其中，R₁为烷基或烷基取代基；

所述单体B的结构式为：

其中，R₂为烷基或烷基取代基；

R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁为氢、烷基或烷基取代基；

X为O、S或N；

Y为Si、C或N；

Ar为芳烃或杂芳烃。