[发明专利]聚合物给体材料及其制备方法

权利要求书

1.聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，其结构式为：

,

式中，R₁的结构式为：，R₂的结构式为；

包括以下合成步骤：

。

2.根据权利要求1所述的聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，具体制备方法包括以下步骤：

1）化合物2的合成：将化合物1溶解硫酸和三氟乙酸中，在搅拌的过程中分五次加入NBS粉末，然后在室温下搅拌过夜，得到红棕色的溶液，将红棕色的溶液用100 mL水稀释，用一定比例的二氯甲烷和纯水萃取两到三次，在有机相中加入无水硫酸镁干燥，过滤除去吸水的无水硫酸镁后用旋蒸将有机溶剂旋去，将粗产物以体积比为1:1的二氯甲烷和石油醚为淋洗剂用层析柱进行分离产物和副产物，得到白色条状化合物2，产率为81%，¹H-NMR (400MHz, CDCl₃ ) δ 7.81 (s, 2H), 5.30 (s, 1H), 3.51 (d, 2H), 1.37-1.19 (m, 24H),0.83 (m, 6H)；

2）化合物3的合成：将化合物2溶在干燥的四氢呋喃中，加入2-(三丁基锡）噻吩和Pd(PPh₃)₄，溶液回流24小时冷却后倒入冷水中，用二氯甲烷萃取两次，用盐水洗两次有机相，用旋蒸除去有机溶剂得到不纯的粗产物，然后以体积比为1:1的二氯甲烷和石油醚为淋洗剂用层析柱进行分离产物和杂质，分离得到黄色粉末化合物3，产率为70%，¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) δ 8.03 (d, 2H), 7.43 (d, 2H), 7.15 (t, 2H), 5.31 (m, 1H), 3.55(d, 2H), 1.29 (m, 24H), 0.87 (m, 6H)；

3）化合物4的合成：将化合物3溶于体积比为1:1乙酸和氯仿的混合液中，降温至0℃，并遮光，将1.25 g NBS分批加入反应体系中，加完后撤去冰浴，室温下搅拌10 h，用氯仿萃取两次，有机相用盐水洗涤两次，硫酸镁干燥后，过滤旋去有机溶剂，将粗产物以体积比为1:1的二氯甲烷和石油醚为淋洗剂用层析柱进行分离产物和副产物，分离得到1.3 g亮黄色固体化合物4，产率为90%；¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.66 (d, 2H), 7.09 (d, 2H), 3.53(d, 2H), 1.53 (m, 1H),1.32-1.28 (m, 24H), 0.88 (t,6H)；

4）聚合物的合成：将Pd(PPh₃)₄、化合物4和化合物5加入小三口瓶中，通十分钟氮气后，加入10 mL的甲苯，继续同氮气并抽充三次，升温至110℃在氮气的保护下反应18 h；混合溶剂冷却至室温后加入5 g 溶于10 mL水的KF，室温下搅拌两小时除去锡，用甲苯和水萃取两次，有机相用无水硫酸镁干燥，之后，分别用甲醇和正己烷在索式提取装置中加热回流除去催化剂和分子量较小的杂质聚合物，然后再用氯仿加热回流溶解聚合物，将所得聚合物溶液用装入氯仿的短层析柱分离分子量不同的聚合物，将所需的那一段接入干净的烧瓶中，沉析在色谱纯级的甲醇中，过滤后，将深紫色固体在真空烘箱中干燥过夜即可得到用于制备器件的聚合物给体材料PBDT-TPD。

3. 根据权利要求2所述的聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，步骤1）中化合物1、硫酸、三氟乙酸与NBS粉末的质量体积比为：3.78 g：15.3 mL：50 mL：5.37 g。

4. 根据权利要求2所述的聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，步骤2）中化合物2、2-(三丁基锡）噻吩及Pd(PPh₃)₄的比例为：2.0 g：7.44 mmol：82.42 mg。

5. 根据权利要求2所述的聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，步骤3）中化合物3、乙酸和氯仿的混合液、NBS的比例为：1.63 g：30 mL：1.25 g。

6. 根据权利要求2所述的聚合物给体材料PBDT-TPD，其特征在于，步骤4）中Pd(PPh₃)_4、合物4及化合物5的比例为：11.5 mg：69.96 mg：90.46 mg 。