一类新型稠二萘衍生物及制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了新型稠二萘衍生物，其结构如式所示，其中R为取代苯环、噻吩、取代噻吩、连噻吩、并噻吩、取代的联噻吩、3,4-乙烯基二氧噻吩、取代的3,4-乙烯基二氧噻吩、芳基取代的乙烯基等芳香体系单元。该类分子具有较好的迁移率，是一种性能和稳定性都很好的有机半导体材料，可以应用在OTFT、OPV、OLED等光伏器件中。该发明还公开了新型稠二萘衍生物合成方法，首先以间溴苄溴和亚磷酸乙酯为原料制备了二乙基-3-溴苄基膦酸，进一步与1-萘甲醛在叔丁醇钾当碱的条件下反应得到重要中间体1-（3-溴苯基乙烯基）萘，1-（3-溴苯基乙烯基）萘在光照条件下得到关键中间体2-溴稠二萘，2-溴稠二萘与各种硼酸频那醇酯通过suzuki偶联得到目标产品稠二萘衍生物。
【专利说明】-类新型稠二寨衍生物及制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机薄膜晶体管（简称OTFT)、0LED、0PV等材料【技术领域】，具体涉及一 种新型稠二蔡衍生物及制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 有机半导体材料作为0TFT、0LED、0PV等有机半导体器件的核也部分。其性能的高 低及稳定性直接影响着器件的性能及寿命。对OTFT中的材料而言，根据运输载流子的不同 可W分别n-型半导体、P-型半导体和双极型半导体。n-型半导体用老传输电子，其在空气 中非常不稳定。P-型半导体传输的载流子为空穴，目前，大多数性能优异的有机半导体W研 究P-型为主。按照材料来分，可W分为有机小分子场效应晶体管和聚合物场效应晶体管。 目前，对于小分子场效应材料来说，主要存在的一些问题：（1)场效应晶体管的稳定性还有 待提高；（2)高性能的n型小分子场效应材料，特别是空气稳定高性能n型小分子场效应材 料还比较缺乏；（3)大面积、溶液法制备场效应晶体管的方法还不多；（4)贵金属电极需要 低成本、性能稳定的替代物等。
[0003] OTFT在制造成本、制备条件等方面比无定型娃晶体管具有很大的优势，使得OTFT 工业化道路的前景变得更加广阔，但仍有许多问题需要解决，如现有的关于半导体能带理 论是建立在无机材料的基础上，对OTFT中一些现象无法给出合理的解释；有机半导体材料 类型过于单一，该也限制了有机晶体管的进一步发展。除此之外，具备高迁移率且在空气 稳定存在的半导体材料缺乏；大多数有机半导体材料难溶解且不易烙化，很难使用溶液成 膜技术制备器件；设计合成具有高性能的有机半导体材料。尽管OTFT还存在一些问题，但 OTFT具有质轻、价廉、柔初性好等优点，在各种显示装置W及存胆器件方面显示了较好的应 用前景。随着研究的不断深入，其良好的应用前景必将显现出来，并有望成为电子器件的新 一代产品。
[0004] 研制新型的有机半导体材料，提高电子迁移率，改善OTFT器件的性能，最终实现 产业化，具有现实意义。稠二蔡作为并四苯的同分异构体是一类很好的半导体材料，在OTFT 等有机半导体器件中具有广泛的应用，在稠二蔡的2-位引入不同的取代基，能提高材料的 器件性能，进一步把材料应用到OTFT器件中，具有重要的应用意义。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种新型稠二蔡衍生物及制备方法与应用，该稠二蔡衍生物具有很 好的载流子迁移率，可W应用于0TFT、0LED、OPV等有机半导体器件中。
[0006] 一种新型稠二蔡衍生物，其特征在于该衍生物的结构如通式（I)
【权利要求】
1. 一种新型稠二萘衍生物，其特征在于该衍生物的结构如通式（I)
式（I)中，R为芳香体系单元,如式（I-a)，（I-b)，（I-c)，（I-d)或（I-e)所示的基团：
其中： 式（I-a)，式（I-b)，（式I-c)，式（I-d)和（I-e)中代表连接位置； 式（I-a)中，Al代表邻位、间位或者对位取代基，基团为甲基、甲氧基、硫甲基或2-20个 碳链组成的直链或带有直链的烷基取代基； 式（I-b)中，n = 1?10, A2代表氢、甲基、或2-20个碳链组成的直链或带有直链的烷 基取代基； 式（I-c)中，n = 1?10, A3代表氢、甲基、或2-20个碳链组成的直链或带有直链的烷 基取代基； 式（I-d)中，A4代表氢、甲基、或2-20个碳链组成的直链或带有直链的烷基取代基； 式（I-e)中，A5代表邻位、间位或者对位取代基，基团为甲基、甲氧基、硫甲基或2-20个 碳链组成的直链或带有直链的烷基取代基。
2. 根据权利要求1所述的新型稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 间溴苄溴与三乙基亚磷酸反应，后处理得到二乙基-3-溴苄基膦酸； (2) 二乙基-3-溴苄基膦酸与1-萘甲醛用碱当催化剂在有机溶剂条件下反应，后处理 得到1- (3-溴苯基乙烯基）萘； (3) 1- (3-溴苯基乙烯基）萘在光照条件作用下，在氧化剂的条件下反应，后处理得 2_溴稠二萘； (4) 2-溴稠二萘与各种硼酸频那醇酯通过suzuki偶联得到目标产品稠二萘衍生物。
3. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，其稠二萘衍生物中 的取代基团为：取代苯环、噻吩、取代噻吩、连噻吩、并噻吩、取代的联噻吩、3, 4-乙烯基二 氧噻吩、取代的3, 4-乙烯基二氧噻吩、芳基取代的乙烯基等芳香体系单元。
4. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，通过减 压蒸馏除去过量的三乙基亚磷酸。
5. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，步骤（2)中，所述的 碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠等常见的碱。
6. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，步骤（2)中，所述的 有 机溶剂为四氢呋喃或乙醚等常见有机溶剂。
7. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，步骤（3)中，所述的 氧化剂为碘、氧气等常见氧化剂。
8. 根据权利要求2所述的稠二萘衍生物的制备方法，其特征在于，步骤（4)中，所述的 各种硼酸频那醇酯为取代苯环、噻吩、取代噻吩、连噻吩、并噻吩、取代的联噻吩、3, 4-乙烯 基二氧噻吩、取代的3, 4-乙烯基二氧噻吩、芳基取代的乙烯基等芳香体系单元的硼酸频那 醇酯。
9. 一种应用于OTFT、OLED、OPV等有机半导体器件中的有机半导体材料，其特征在于， 包含权利要求1中的稠二萘衍生物。
【文档编号】H01L51/40GK104341265SQ201410460380
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】孟鸿, 贺耀武, 胡钊, 黄维 申请人:南京友斯贝特光电材料有限公司