技术特征：
1.一种氮稠环化苝酰亚胺衍生物，其特征在于，所述衍生物结构式如下：其中，r和r’分别独立选自烷基，烷氧基，烷基或烷氧基取代的芳环基团，所述烷基或烷氧基中的烷基选自碳原子数为3
‑
30的直链或支链烷基中的一种，x1、x2、x3、x4分别独立选自氢，氯，氟，氰基，n为1
‑
8之间的整数；m代表核心基团，选自均三嗪衍生物，包括但不限于：2.根据权利要求1所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物，其特征在于，所述氮稠环化苝酰亚胺衍生物结构式如下：3.根据权利要求1所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物，其特征在于，所述氮稠环化苝酰亚胺衍生物结构式如下：
4.根据权利要求1所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物，其特征在于，所述氮稠环化苝酰亚胺衍生物结构式如下：
5.一种权利要求1
‑
4任一所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，具体如下：原料a在过量的条件下，与m
‑
cl发生亲核取代反应，得到氮稠环化苝酰亚胺衍生物；或原料a与m
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cl发生亲核取代反应，其中m
‑
cl中碳氯键的数量为n，a的摩尔量为m
‑
cl的n
‑
1倍，反应所得产物通过偶联反应得到氮稠环化苝酰亚胺衍生物；所述原料a的结构式为：其中，r和r’分别独立选自烷基，烷氧基，烷基或烷氧基取代的芳环基团，所述烷基或烷氧基中的烷基选自碳原子数为3
‑
30的直链或支链烷基中的一种，x1、x2、x3、x4分别独立选自
氢，氯，氟，氰基；m
‑
cl表示三聚氯氰衍生物，包括但不限于：6.根据权利要求5所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，原料a在过量的条件下，与m
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cl发生亲核取代反应的具体步骤为：将过量的原料a溶于溶剂中，在碱存在下与m
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cl于15
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220℃反应15min
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96h，提纯后得到氮稠环化苝酰亚胺衍生物；所述亲核取代反应过程可用如下反应式表示：其中n为m
‑
cl分子中碳氯键的数量，b
+
表示碱金属离子。7.根据权利要求6所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃，1,4
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二氧六环，乙醚，n,n
‑
二甲基甲酰胺，n,n
‑
二甲基乙酰胺，n
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种的混合溶剂。8.根据权利要求6所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述碱为碱金属碳酸盐，碱金属氢氧化物，氢化钠，氢化钙中的一种；所述碱金属碳酸盐选自cs2co3，k2co3，na2co3；所述碱金属氢氧化物选自csoh，naoh，koh。9.一种权利要求1
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4任一所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物作为三维电子受体材料的应用。10.根据权利要求9所述的氮稠环化苝酰亚胺衍生物作为三维电子受体材料的应用，其特征在于，所述三维电子受体材料用于有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或量子点太阳能电池中。
技术总结
本发明涉及一种氮稠环化苝酰亚胺衍生物及其制备方法与应用，该衍生物结构式如下：其中，R和R’分别独立选自烷基，烷氧基，烷基或烷氧基取代的芳环基团，M为均三嗪衍生物。本发明提供的氮稠环化苝酰亚胺衍生物的氮稠环化苝酰亚胺结构单元相较于其他苝酰亚胺类受体分子具有更好的平面性及更高的电子迁移率，作为电子受体材料在太阳能电池中取得更高的光电转换效率。阳能电池中取得更高的光电转换效率。
技术研发人员：高翔 王一诺 张林骅 刘治田
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/9/21