[发明专利]共轭聚合物半导体材料的室温类Suzuki交叉偶联聚合方法

说明书

本发明提供了一种共轭聚合物半导体材料的室温类Suzuki交叉偶联聚合方法，在室温条件下，采用惰性氮气保护，在Pd(PPhsubgt;3/subgt;)subgt;4/subgt;和CuMeSaI催化剂的作用下，将芳基二硫醚和芳基二硼酸(酯)(若底物为芳基二硼酸酯则以叔丁醇锂作为添加剂)置于四氢呋喃中，在室温条件下进行反应，得到共混物，将混合物减压浓缩，倒入醇中沉淀过滤，并将沉淀物进行有机溶剂提取，再醇沉淀后制得。采用本发明制备的聚合物材料可以应用于细胞成像和光热、光动力治疗等领域。

技术领域：

本发明涉及有机高分子量D-A共轭聚合物合成的技术领域，具体涉及一种基于芳基双硫醚与芳基二硼酸(酯)的交叉偶联室温聚合方法。

背景技术：

在有机电子器件使用的许多聚合物中，噻吩(包括其环化衍生物)作为一种不可或缺的单元至关重要，近年来开发的合成方法允许使用更为复杂的噻吩衍生物单元(例如PTQ10，PM6)。传统噻吩基D-A共聚合物的合成方法为Stille、直接芳基化聚合等，传统直接芳基化聚合需要在高温反应条件下得到聚合物，此做法不仅能耗高，更有可能会使共聚物产生结构缺陷，并且传统Stille反应更是涉及剧毒有机锡化物。而Suzuki反应采用有机硼酸(酯)作为偶联底物，具有环境友好，低毒性的优点，对于富电子噻吩硼酸(酯)底物具有严重的脱硼问题，导致Suzuki聚合分子量难以提升，无法实现高效聚合。

其次，传统聚合方法大多用的是有机卤代物与有机金属试剂偶联得到聚合物，离去基团不友好。相较于有机卤代物，在天然产物中广泛存在的硫醚，更具有环境友好性。但是硫醚的惰性导致其难以发生聚合反应，从而有必要开发基于硫醚和硼酸酯的Suzuki聚合新方法。

发明内容：

本发明的目的在于填补技术空白，提供了一种基于芳基双硫醚与芳基二硼酸(酯)的交叉偶联室温聚合方法。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种基于芳基双硫醚与芳基二硼酸(酯)的交叉偶联室温聚合方法，其特征在于：以芳基二硫醚为亲核试剂，芳基二硼酸(酯)为亲电试剂，在催化剂条件下制备二芳基偶联聚合物，所述的催化剂为四三苯基膦钯Pd(PPh₃)₄，3-甲基水杨酸亚铜CuMeSaI。

以叔丁醇锂为添加剂，在室温条件下实现Suzuki交叉偶联共聚反应。其反应通式如下所示。

其中，CuMeSaI的结构式为：

其中，芳基二硫醚为下列任意一种化合物：

R,R₁,R₂,R₃为独立的氢或C₁-C₃₀的烷基，其中包括碳原子总数为6-16的直链烷基包括：正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基；以及碳原子总数为8–30的支链烷基包括：2-乙基己基，2-乙基辛基，2-丁基己基、2-己基辛基、4-己基癸基、3-己基十一烷基、2-辛基癸基、2-辛基十二烷基、3-辛基十三烷基、2-癸基十二烷基、2-癸基十四烷基、3-癸基十五烷基、2-十二烷基十六烷基、4-辛基十四烷基、4-癸基十六烷基、4-己基癸基、4-辛基十二烷基、4-癸基十四烷基、4-十二烷基十六烷基。

其中，芳基二硼酸(酯)为下列任意一种化合物：