專(zhuān)利名稱(chēng)：可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有強(qiáng)缺電子的苯四羰基二亞胺基團(tuán)的可溶性全共軛聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)和薄膜晶體管(TFT)，因其重量輕、制備工藝簡(jiǎn)單、可大面積成膜、具有柔性等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為人們近年來(lái)關(guān)注的熱點(diǎn)；相比于P型有機(jī)半導(dǎo)體材料，設(shè)計(jì)具有η型性能的有機(jī)半導(dǎo)體材料更具有挑戰(zhàn)性，((a)Allard，S. ；Forster, M. ；Souharce, B. ；Thiem, H. ；Scherf，U. Angew. Chem. , Int. Ed. 47,4070(2008). (b) Mas-Torrent, Μ. ；Rovira, C. Chem. Soc. Rev. 37,827 (2008).) 因此，探索和設(shè)計(jì)新的 η 型有機(jī)半導(dǎo)體材料具有重要的科學(xué)和使用意義。1996年，四羰基二酸酐和四羰基二亞胺首次被報(bào)道具有η型場(chǎng)效應(yīng)性能，他們分別是萘四羰基二亞胺，萘四羰基二酸酐和茈四羰基二亞胺，((a)Horowitz, G. ；Kouki, F. ；Spearman, P. ；Fichou, D. ；Nogues, C. ；Pan, X.； Gamier, F. Adv. Mater. 8, 242 (1996). (b) Laquindanum, J. G. ；Katz, H. Ε. ；Dodabalapur, Α. ；Lovinger，A. J. J. Am. Chem. Soc. 118,11331 (1996).) 此后，此類(lèi)結(jié)構(gòu)的衍生物，和含有此類(lèi)結(jié)構(gòu)的聚合物得到了廣泛的研究，并成為了 η型有機(jī)半導(dǎo)體材料的一個(gè)重要大類(lèi)， (Jung B. J. ；Tremblay N. J. ；Yeh Μ. -L. ；Katz H. Ε· Chem. Mater. 23，568 (2011) ·)。 至Ij 目前為止，苯四羰基二亞胺小分子用作η型半導(dǎo)體材料已有報(bào)道，(Q.aieng，J. Huang, A. Sarjeant and H. Ε. Katz, J. Am. Chem. Soc. 130，14410 (2008) ·)。而基于此結(jié)構(gòu)的聚合物合成沒(méi)有被報(bào)道過(guò)。由于苯四羰基二亞胺是共軛平面最小的四羰基二亞胺分子，其單體的缺電性比茈和萘的衍生物更強(qiáng)，這一點(diǎn)更有利于其用作電子傳輸材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種含有苯四羰基二亞胺單元的全共軛聚合物及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)合理的分子設(shè)計(jì)，使聚合物在具有強(qiáng)烈缺電的基團(tuán)同時(shí)，能夠形成很好的分子排列，從而有望達(dá)到高的電子遷移率；同時(shí)，本發(fā)明的合成較簡(jiǎn)單，路線(xiàn)合理，有望使用于工業(yè)生產(chǎn)化。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物，其特征在于，所述隊(duì)為C8-C18的直鏈或C8-C22的支鏈烷烴。
3.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物的方法，其特征在于，包括如下步驟以二溴苯四羰基二亞胺或其衍生物，1，4_ 二炔基苯或1，4_ 二炔基(2，5_ 二三氟甲基)苯為單體在Heck赫克反應(yīng)反應(yīng)條件下共聚反應(yīng)，得到所述全共軛聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物的制備方法， 其特征在于，所述共聚反應(yīng)是在二三苯基膦二氯化鈀和碘化亞銅催化體系下的縮合聚合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物的制備方法， 其特征在于，所述共聚反應(yīng)溫度為30 110°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物的制備方法， 其特征在于，所述共聚反應(yīng)時(shí)間為2 72小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可溶性含苯四羰基二亞胺基團(tuán)的全共軛聚合物及其制備方法。該全共軛聚合物結(jié)構(gòu)式為其中，R1為烷基，R2為氫或三氟甲基，n≥1。該制備方法為以二溴苯四羰基二亞胺和1，4二炔基苯或其衍生物為單體，在Heck反應(yīng)條件下共聚反應(yīng)，即得所述全共軛聚合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的聚合物，由于其分子中引入了強(qiáng)缺電子的苯四羰基二亞胺基團(tuán)，使聚合物擁有很低的HUMO能級(jí)，所以此聚合物的親電能力強(qiáng)；同時(shí)，此聚合物引入三鍵，降低了給體受體單元間的空間位阻，有利于其更規(guī)整地排列，所以含有此聚合物的場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的電子遷移率將得到提高，因此在聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管、薄膜晶體管等方面有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08G61/12GK102504213SQ20111036180
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者張國(guó)兵, 張清, 曹康麗, 胡超, 鄧平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)