含9,9’-联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料及其制备方法与应用

摘要

本发明涉及含9,9’-联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料及其制备方法与应用。所述材料的具体特征是含有9,9’-联亚芴基化学基团的有机半导体材料，可应用于有机光电器件领域。本发明通过多步合成实现了单体9,9’-联亚芴基双边溴化产物及双边硼酸酯产物的制备，同时通过引入烷基链进行进一步的化学修饰，拓展了9,9’-联亚芴基这一结构的加工性与应用。由于9,9’-联亚芴基具有较好的平面性，并且具有可以进行负电荷掺杂或在分子内形成正负电荷分离等特殊性质，具有良好的光电性能，适用于制作有机电子器件。所述材料能够作为活性层、界面层等应用于有机电致发光、有机光伏、场效应晶体管等各种有机光电器件中。

主权项

制备含9,9’‑联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料的方法，所述含9,9’‑联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料的结构式如下：其中，A为芳香环衍生物，为苯、联苯、噻吩、联噻吩、稠噻吩、芴、咔唑、硅芴、噻吩并环戊二烯、噻吩并噻咯、苯并双噻吩、吲哚芴、吲哚咔唑、苯并噻二唑、萘二噻二唑、苯并三唑、喹喔啉或噻吩并吡咯二酮；x、y分别为所述有机半导体材料中共轭单元9,9’‑联亚芴基单元的相对含量；M为相同或者不同的具有1～20个碳原子的直链、支链或者环状烷基链，n为聚合度；所述x＝0％～99％，y＝1％～100％，x+y＝100％，n为0～10000的自然数；其特征在于制备方法包括如下步骤：(1)9,9’‑联亚芴基的双边溴化及双边硼酸酯的制备：以2,7‑二溴芴为原料，通过将其在空气中氧化得到二溴芴酮；将芴与带烷基链的酰氯反应，得到2、7位有烷基链修饰的芴；最后将二溴芴酮和芴在丁基锂强碱性条件下反应，再经脱水，得到双边溴化的9,9’‑联亚芴基，再与双联频哪醇基二硼烷反应，得到双边硼酸酯的9,9’‑联亚芴基；(2)将含所述A结构的具有金属催化偶联反应活性官能团的单体与步骤(1)中双边溴化及双边硼酸酯的产物在金属催化剂下反应，得到含9,9’‑联亚芴基的聚合物，在此步骤中通过A结构的调节变换使此含9,9’‑联亚芴基聚合物具有更好的分子间排列，从而具有良好的加工性及光电性能，最终使9,9’‑联亚芴基结构引入聚合物或齐聚物中，制备了系列含9,9’‑联亚芴基及其衍生物的有机光电材料。