[发明专利]一种含氟近红外吸收共轭聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种含氟近红外吸收共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物的结构如下：

式中，R₁选自C₁～C₃₀的饱和烷基中的一种或几种；

R₂选自丙酸六氟丁酯基、丙酸十二氟庚酯基、丙酸十三氟辛酯基、甲基丙酸三氟乙酯基、甲基丙酸六氟丁酯基、甲基丙酸十二氟庚酯基以及甲基丙酸十三氟辛酯基、丙酸(N-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯基中的一种或几种；

R₃选自联噻吩、噻吩、噻吩并[3,2-b]噻吩、4,8-双[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩、N-(2-乙基己基)-二噻吩并[3,2-b:2,3-d]吡咯、4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩一种或几种。

2.根据权利要求1所述的含氟近红外吸收共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

(1)3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的制备

将叔丁醇钾、叔戊醇加入反应瓶中，在惰性气体氛围下，温度升至110℃，搅拌至叔丁醇钾完全溶解，然后缓慢滴加琥珀酸二甲酯，滴加完毕后继续反应1h，然后再缓慢滴加2-氰基噻吩，滴加完毕后继续反应6h；反应结束后，将反应液倒入无水甲醇、冰水和浓盐酸的混合溶液中搅拌30min，过滤、水洗、烘干得到3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮；

(2)2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的制备

将3,6-二(2-噻吩基)-2,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮、碳酸钾溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，在惰性气体氛围下，温度升至130℃反应1h；然后缓慢滴加溴代烷，反应24h；反应结束后，将体系冷却至室温，将混合物倒入水中，萃取，干燥，旋干溶剂，过柱，得到2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮；

(3)3,6-双(5-溴噻吩-2-基)-2,5-双(烷基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮单体的制备

将2,5-二(烷基)-6-(噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮和N-溴代琥珀酰亚胺溶解于氯仿中，滴加醋酸，在惰性气体氛围下，于0℃反应24h，反应结束后，旋干溶剂，用热甲醇洗涤得到二溴吡咯并吡咯二酮；

(4)二溴含氟芴的制备

在反应器中，加入2,7-二溴芴、相转移催化剂以及溶剂，在氮气氛围下，注入碱溶液，反应10～60min，然后使用冰水浴，待体系温度恒定后，滴加含氟丙烯酸酯，反应10～60min，升温至15～40℃，继续反应5～24h；反应结束后，将反应液倒入烧杯中，加溶剂稀释，用盐酸中和，用饱和食盐水清洗有机层至水层澄清透明，用无水MgSO₄干燥有机层，过滤，得到澄清透明的有机溶液，使用旋蒸仪将溶剂蒸干，重结晶进行提纯，干燥得到二溴含氟芴；

(5)含氟芴与吡咯并吡咯二酮共轭聚合物的制备

将3,6-双(5-溴噻吩-2-基)-2,5-双(烷基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮单体、二溴含氟芴、双(三甲基锡)化合物、三(二亚苄基丙酮)二钯、三(邻甲苯基)膦溶解于甲苯，惰性气体氛围下，于110℃反应48h，反应结束后，体系冷却至室温，过柱，甲醇沉淀，烘干得到含氟芴与吡咯并吡咯二酮类共聚物。