专利名称：可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含有强缺电子的苯四羰基二亚胺基团的可溶性全共轭聚合物及其制备方法。
背景技术：
聚合物场效应晶体管(FET)和薄膜晶体管(TFT)，因其重量轻、制备工艺简单、可大面积成膜、具有柔性等优点，近年来成为人们近年来关注的热点；相比于P型有机半导体材料，设计具有η型性能的有机半导体材料更具有挑战性，((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，探索和设计新的 η 型有机半导体材料具有重要的科学和使用意义。1996年，四羰基二酸酐和四羰基二亚胺首次被报道具有η型场效应性能，他们分别是萘四羰基二亚胺，萘四羰基二酸酐和茈四羰基二亚胺，((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，此类结构的衍生物，和含有此类结构的聚合物得到了广泛的研究，并成为了 η型有机半导体材料的一个重要大类， (Jung B. J. ；Tremblay N. J. ；Yeh Μ. -L. ；Katz H. Ε· Chem. Mater. 23，568 (2011) ·)。 至Ij 目前为止，苯四羰基二亚胺小分子用作η型半导体材料已有报道，(Q.aieng，J. Huang, A. Sarjeant and H. Ε. Katz, J. Am. Chem. Soc. 130，14410 (2008) ·)。而基于此结构的聚合物合成没有被报道过。由于苯四羰基二亚胺是共轭平面最小的四羰基二亚胺分子，其单体的缺电性比茈和萘的衍生物更强，这一点更有利于其用作电子传输材料。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种含有苯四羰基二亚胺单元的全共轭聚合物及其制备方法。本发明通过合理的分子设计，使聚合物在具有强烈缺电的基团同时，能够形成很好的分子排列，从而有望达到高的电子迁移率；同时，本发明的合成较简单，路线合理，有望使用于工业生产化。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明涉及一种可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物，其结构式为
权利要求
1.一种可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物，其特征在于，其结构式为
2.根据权利要求1所述的可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物，其特征在于，所述队为C8-C18的直链或C8-C22的支链烷烃。
3.一种制备根据权利要求1或2所述的可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物的方法，其特征在于，包括如下步骤以二溴苯四羰基二亚胺或其衍生物，1，4_ 二炔基苯或1，4_ 二炔基(2，5_ 二三氟甲基)苯为单体在Heck赫克反应反应条件下共聚反应，得到所述全共轭聚合物。
4.根据权利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物的制备方法， 其特征在于，所述共聚反应是在二三苯基膦二氯化钯和碘化亚铜催化体系下的缩合聚合。
5.根据权利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物的制备方法， 其特征在于，所述共聚反应温度为30 110°C。
6.根据权利要求3所述的可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物的制备方法， 其特征在于，所述共聚反应时间为2 72小时。
全文摘要
本发明公开了一种可溶性含苯四羰基二亚胺基团的全共轭聚合物及其制备方法。该全共轭聚合物结构式为其中，R1为烷基，R2为氢或三氟甲基，n≥1。该制备方法为以二溴苯四羰基二亚胺和1，4二炔基苯或其衍生物为单体，在Heck反应条件下共聚反应，即得所述全共轭聚合物。与现有技术相比，本发明的聚合物，由于其分子中引入了强缺电子的苯四羰基二亚胺基团，使聚合物拥有很低的HUMO能级，所以此聚合物的亲电能力强；同时，此聚合物引入三键，降低了给体受体单元间的空间位阻，有利于其更规整地排列，所以含有此聚合物的场效应晶体管器件的电子迁移率将得到提高，因此在聚合物场效应晶体管、薄膜晶体管等方面有广泛的应用前景。
文档编号C08G61/12GK102504213SQ20111036180
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者张国兵, 张清, 曹康丽, 胡超, 邓平 申请人:上海交通大学