[发明专利]一种主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物及其制备方法与应用。该主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物结构式为本发明利用双锇杂戊搭炔与双炔聚合得到的主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物溶解度好、稳定性好、具有宽而强的吸光特性。可引入不同连接基团使该聚合物功能化。本发明的制备方法聚合路线简单高效、适用底物范围广、反应条件温和等优点。该主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物在太阳能电池、发光二级管，场效应晶体管、化学传感器，化学开关等领域有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于高分子化学技术领域，具体涉及一种主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

共轭聚合物(Conjugated Polymer，也称导电高分子)是一类具有离域大π共轭的高分子，在场效应晶体管OFET，发光二极管OLED，太阳能电池OPV，化学传感器.......等能源化学领域有着非常重要的应用(Chem.Rev.2007，107，4，1324-1338)。因其兼具优异的光电性能以及良好的加工性能和力学性能，有望成为下一代柔性电子器件的核心材料(Nat.Mater.2020，19，922-928)。

共轭聚合物的主链通常是由芳香环组成的，例如聚吡咯，聚噻吩，聚吡啶等，而构成芳香环的元素又都是主族元素，提供p轨道参与共轭，所以传统的共轭聚合物是p_π-p_π共轭聚合物(Chem.Rev.2010，110，8，4724-4771)。然而，过渡金属元素具有d轨道，将过渡金属引入到有机芳香环骨架中，能够形成金属杂芳香化合物，构成独特的d_π-p_π共轭体系。过渡金属杂芳香体系最早是霍夫曼在1979年预言，经过40余年的发展，金属苯，金属苯炔，金属环戊二烯，金属环丁二烯，金属杂螺芳香环等系列金属杂芳环基元相继被报道(Chem.-Eur.J.2018，24，2025-2038)。然而却从未有课题组将金属杂芳环基元成功地引入到共轭高分子的主链中。人们也因此无法探究金属杂芳香环基元的引入对共轭聚合物性能的影响。

在2013年，夏海平教授等(Nat.Chem.2013，5，698-703)报道了一种新型的金属桥位金属杂芳香化合物——锇杂戊搭炔化合物。这类稳定的化合物由于在有机π共轭骨架中引入了过渡金属锇的d轨道，形成了独特的d_π-p_π共轭体系，使其展现了截然不同的物理特性(Acc.Chem.Res.2018，51，1691-1700)。例如在聚集诱导发光增强(Nat.Chem.2013，5，698-703)和有机太阳能电池电子传输层方面(Nat.Commun.2020，11，4651)有着重要的应用前景。新体系，意味着新材料。将金属锇杂戊搭炔引入到共轭聚合物的主链中，将有望获得一类全新的d_π-p_π共轭聚合物材料，从而展现出更丰富的性质与新功能。因此，发展一种合成主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物的方法和策略显得尤为重要。然而此类聚合物的合成极度困难，进一步阻碍了其性能应用研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物的应用。

本发明的技术方案如下：

一种主链含锇杂戊搭炔共轭聚合物，由第一基团和第二基团组成；第一基团为由共轭连接基团R₁桥联的双锇杂戊搭炔基团，第二基团为由共轭连接基团R₂桥联的双乙烯基团组成，该重复单元的具体结构式为：

该重复单元中的3号位和3′号位通过共轭连接基团R₁连接，该双乙烯基团与该双锇杂戊搭炔基团的7号位和7′号位连接；