CN103865038A - 含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，结构式如下：其中，n为1~60的自然数；R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；R3和R4为H、C1~C16的烷基；R5和R6为C1~C16的烷基。上述共轭聚合物具有光吸收范围宽、载流子迁移率高、溶解性好等特性，能应用于有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管等领域中。此外，本发明还提供了一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机半导体材料技术领域，特别是涉及一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
有机太阳能电池由于具有无机太阳能电池无法比拟的一些优点，如成本低廉、制作工艺简单、产品重量轻、可大面积柔性制备等优点而作为一种具有潜力的可再生能源受到人们的广泛关注。
人们一直致力于解决有机太阳能电池光电转换效率低的问题，虽然有机太阳能电池的性能有了稳步提高，其能量转换效率已接近10％，但是有机太阳能电池的光电转换效率比无机太阳能电池还是要低很多。因此，要想实现有机太阳能电池的商业化，开发新型的有机半导体材料对于提高有机太阳能电池的效率具有重要意义。
有机半导体材料的种类繁多，其中，共轭聚合物类有机半导体材料因在设计和器件制造工艺上的进步，使得聚合物太阳能电池的光电转换效率已经取得较大提高。聚合物太阳能电池未来面临的挑战之一就是合成新型的共轭聚合物材料，而共轭聚合物材料需要具备以下特点：（a）良好的溶解性，有利于溶剂加工，实现工业化生产；(b)对整个太阳光光谱有宽而强的吸收；(c)高的载流子迁移率，有利于载流子传输。其中，如何拓宽共轭聚合物材料的光吸收范围，使其光吸收范围最大程度地覆盖整个太阳光光谱对提高有机太阳能电池的光电转换效率至关重要。
发明内容
基于此，有必要提供一种光吸收范围宽的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法。
一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，具有如下结构式：
其中，n为1~60的自然数；R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；R3和R4为H、C1~C16的烷基；R5和R6为C1~C16的烷基。
一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，包括如下步骤：
提供化合物A和化合物B，化合物A的结构式为：
R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基，
化合物B的结构式为：
R3和R4为H、C1~C16的烷基，R5和R6为C1~C16的烷基；
在保护气体氛围下，将化合物A和化合物B按照摩尔比为1∶1~1∶1.5的比例在催化剂和溶剂中进行回流反应24~72h，分离纯化后得到具有如下结构式的所述含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物：
n为1~60的自然数。
上述制备方法工艺简单、反应易于控制、适于工业化生产，制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物可以应用于有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料及有机激光等领域中。
附图说明
图1为实施例8有机太阳能电池器件的结构示意图；
图2为实施例9有机电致发光器件的结构示意图；
图3为实施例10有机场效应晶体管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用进行进一步的说明。
一实施方式的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，结构式如下：
其中，n为1~60的自然数；R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；R3和R4为H、C1~C16的烷基；R5和R6为C1~C16的烷基。
二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩作为共轭聚合物的结构单元具有很多优点，首先，二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩具有大的刚性共轭平面，是一种富电子的给体单元，这种大的刚性共轭平面结构能有效地传递电子，且使其构成的共轭聚合物具有较好的热稳定性和环境稳定性；其次，二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩具有类似于石墨的一维结构，可以有效降低共轭聚合物中导致单双键定域性的结构变形，从而减少主链上的单双键交替程度，能显著的降低聚合物的带宽，而且在二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩中引入的硫杂原子，可以进一步显著的降低二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩的带宽及增加其吸光强度。因此载流子在以二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩为结构单元的共轭聚合物分子骨架之间的转移变得容易，能大大提高载流子的迁移率效。
而吡咯并吡咯二酮的结构中含有两个强吸电子的内酰胺基，且其具有平面结构、对称、电子离域性能好等优点，从而使得吡咯并吡咯二酮高度缺电子，可以作为一种具有强吸电子能力的优良受体；而且吡咯并吡咯二酮具有较强的极性基团使得其链间堆叠能力特别强，很容易形成强的聚集状态而使共轭聚合物具有较高的载流子迁移率和优异的电化学还原性；此外，吡咯并吡咯二酮具有较强的可修饰性，可以利用简便的方法在其结构上引入供电子基团或受电子基团来调节其吸电子性能，也可以在其N原子上引入烷基等基团来改善其溶解性。
含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物除了具有吡咯并吡咯二酮单元和二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩单元各自本身具有的优点以外，其结合也具有特定的效果：首先，富电子的给体单元二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩与缺电子的受体单元吡咯并吡咯二酮，通过给受体这种“推-拉电子”的相互作用，降低了共轭聚合物的能隙，不但可以使其吸收带向红外及近红外低能波段移动，拓宽含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的光吸收范围，而且还可以提高载流子的迁移率；其次，在二苯并[b,b’]噻吩苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩结构中引入的吡咯并吡咯二酮能在一定程度上扭转了共轭聚合物链间的π-π非键作用强度强于分子内部的化学键键合强度的现象，改善了共轭聚合物的溶解性。因此含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物具有光吸收范围宽、载流子迁移率高、溶解性好等特性。
此外，本实施方式还提供了一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，具体步骤如下：
在保护气体氛围下，将化合物A和化合物B按照摩尔比为1:1~1:1.5的比例在催化剂和有机溶剂中进行回流搅拌反应，得到含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
其中，化合物A的结构式如下：
化合物B的结构式如下：
其中，n为1~60的自然数；
R1和R2为H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；
R3和R4为H、C1~C16的烷基；
R5和R6为C1~C16的烷基。
在本实施方式中，保护气体氛围可以为N2或Ar氛围。催化剂为有机钯，如Pd2(dba)3、Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2，优选为Pd(PPh3)2Cl2。可以理解，催化剂也可为有机钯与有机膦配体（如，P(o-Tol)3或三环己基膦）的混合物，如，摩尔比为1:2~1:20的Pd2(dba)3与P(o-Tol)3的混合物。催化剂的摩尔量为化合物A的摩尔量的0.01%~5%。有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或四氢呋喃。
上述分离纯化的步骤具体包括如下步骤：
将反应后得到的混合液减压蒸发除去过量的甲苯，再加入至甲醇中进行沉降，抽滤，用甲醇洗涤沉淀，收集沉淀并蒸发除去多余的甲醇，之后过氧化铝柱层析，用氯仿淋洗，过柱后产物用甲醇沉降，抽滤，所得的固体物用丙酮索氏提取三天，最后用甲醇沉降，抽滤，真空泵下抽过夜即得到含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
上述制备方法工艺简单、反应易于控制、适于工业化生产，制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物可以应用于有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料及有机激光等领域中。
优选的，化合物A可以通过如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物C：
在避光条件下，按照NBS（N-溴代丁二酰亚胺）与化合物C的摩尔比为3:1的比例将NBS加入到化合物C的DMF（N,N’-二甲基甲酰胺）溶液中，室温下搅拌反应15小时后，将反应液依次经水洗、有机溶剂萃取，收集有机相，干燥除去水分后过滤，收集的固体旋转蒸发以出去多余的有机溶剂，再经柱层析分离提纯即得到化合物A。
优选的，化合物C可以通过如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物D：
将化合物D与五氧化二磷以摩尔比为1.5:1~2.0:1的比例加入到三氟甲磺酸中，室温下搅拌反应72小时，然后将反应液倒入至冰水浴中淬灭反应，得到的沉淀物加入至吡啶中，加热至110℃回流反应12小时，之后将反应液冷却至室温，加入有机溶剂萃取，并用无水硫酸镁干燥后旋蒸，经柱层析分析提纯，得到化合物C。
优选的，化合物D可以通过如下步骤制备：
提供化合物E和F，化合物E的结构式为：化合物F的结构式为：
按照化合物E与化合物F的摩尔比为1:2~1:2.5的比例将化合物F加入到化合物E中，通惰性气体鼓泡除去30分钟后迅速加入上述催化剂，加热到80℃搅拌反应48小时，得到化合物D。本步骤中，催化剂的用量为化合物E摩尔量的0.01%~5%。
化合物E可以采用如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物G：
保护气体氛围下，将化合物G加入到四氢呋喃溶液中并将得到的溶液冷却至-78℃，然后按照n-BuLi与化合物G的摩尔比为2.2~2.5:1的比例将n-BuLi的正己烷溶液缓慢加入至化合物G的四氢呋喃溶液中，在-78℃下搅拌反应2小时，再按照Me3SnCl与化合物G的摩尔比为2.2:1~2.5:1的比例将Me3SnCl加入至反应液中，保温反应0.5小时后恢复至室温，继续反应24小时，得到化合物E。
上述制备方法工艺简单、反应易于控制、适于工业化生产，制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物可以应用于有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料及有机激光等领域中。
下面结合具体实施例来说明含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物及其制备方法和应用。
实施例1
制备具有如下结构式的化合物，
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物4,5-二葵基-2,7-三甲基锡苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩（E1）：
在氮气氛围中，将5mmol4,5-二葵基苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩（G1）加入60mL无水四氢呋喃中，冷却至-78℃，缓慢加入5mL正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液（2.5M，12.5mmol），加毕，在-78℃下搅拌反应2h，加入3.7mL的三甲基氯化锡（Me3SnCl）(12.5mmol)，保温反应0.5h后恢复到室温，继续反应24h，得到4,5-二葵基-2,7-三甲基锡苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩（E1），质谱测试数据为MS(EI)m/z:796(M+)。
步骤2，制备化合物D1：
在N2氛围下，分别将1.53mmol化合物E1和3.36mmol化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入0.075mmol Pd(PPh3)4催化剂，并于80℃下进行耦合反应24小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D1；质谱检测得到的化合物D1，检测结果为：MS(EI)m/z:747(M+)。
步骤3，制备化合物C1：
分别将0.22g(0.3mmol)化合物D1和0.028g(0.2mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C1；质谱检测得到的化合物C1，检测结果为：MS(MALDI)m/z:683（M+)。
步骤4，制备化合物A1：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和2.94g(4.31mmol)化合物C1加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A1；质谱检测得到的化合物A1，检测结果为：MS(MALDI)m/z:841(M+)。
步骤5，制备化合物P1：
在N2氛围下，分别将1.68g(2.0mmol)化合物A1和3.23g(3.0mmol)化合物B1（结构式如上）加入到30mL无水甲苯中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入46mg(0.04mmol)Pd(PPh3)4催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至120℃回流反应72小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的甲苯；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例1所需制备的最终产物。检测分析结果为：最终产物的相对分子为85680、分子量分散系数（Mw:Mn）为2.1，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例2
制备具有如下结构式的化合物：
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物E2：
在N2氛围下，将1.93g(5mmol)化合物G2加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入4.4mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入11mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E2；质谱检测得到的化合物E2，检测结果为：MS(EI)m/z:712(M+)。
步骤2：制备化合物D2：
在N2氛围下，分别将1.09g(1.53mmol)化合物E2和0.74g(3.36mmol)化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入0.107mg(0.000153mmol)Pd(PPh3)2Cl2催化剂，并于80℃下进行耦合反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D2；质谱检测得到的化合物D2，检测结果为：MS(EI)m/z:663(M+)。
步骤3，制备化合物C2：
分别将0.27g(0.4mmol)化合物D2和0.028g(0.2mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C2；质谱检测得到的化合物C2，检测结果为：MS(MALDI)m/z:599(M+)。
步骤4，制备化合物A2：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和2.46g(4.31mmol)化合物C2加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A2；质谱检测得到的化合物A2，检测结果为：MS(MALDI)m/z:757(M+)；
步骤5：制备终产物P2：
在N2氛围下，分别将1.51g(2.0mmol)化合物A2和1.81g(2.2mmol)化合物B2（结构式如上）加入到30mL无水四氢呋喃中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入116mg(0.1mmol)Pd(PPh3)4催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至60℃回流反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的四氢呋喃；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例2所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为32760、Mw:Mn=1.9，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例3
制备具有如下结构式的化合物：
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物E3：
在N2氛围下，将1.09g(5mmol)化合物G3加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入4.5mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入11.25mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E3；质谱检测得到的化合物E3，检测结果为：MS(EI)m/z:544(M+)。
步骤2：制备化合物D3：
在N2氛围下，分别将0.83g(1.53mmol)化合物E3和0.74g(3.36mmol)化合物F加入到30mL无水四氢呋喃（THF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（14mg，0.015mmol）和P(o-Tol)3（9mg，0.03mmol）的混合物作为催化剂，并于60℃下进行耦合反应24小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的THF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D3；质谱检测得到的化合物D3，检测结果为：MS(EI)m/z:495(M+)。
步骤3，制备化合物C3：
分别将0.20g（0.4mmol）化合物D3和0.028g(0.2mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C3；质谱检测得到的化合物C3，检测结果为：MS(MALDI)m/z:431(M+)。
步骤4，制备化合物A3：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和1.86g(4.31mmol)化合物C3加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A3；质谱检测得到的化合物A3，检测结果为：MS(MALDI)m/z:588(M+)。
步骤5，制备终产物P3：
在N2氛围下，分别将1.18g(2.0mmol)化合物A3和2.86g(2.2mmol)化合物B3（结构式如上）加入到30mL无水DMF中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入0.23mg(0.0002mmol)Pd(PPh3)4催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至80℃回流反应24小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例3所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为26600、Mw:Mn=2.1，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例4
制备具有如下结构式的化合物：
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物E4：
在N2氛围下，将2.52g(5mmol)化合物G4加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入4.4mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入12mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E4；质谱检测得到的化合物E4，检测结果为：MS(EI)m/z:712(M+)。
步骤2，制备化合物D4：
在N2氛围下，分别将2.07g(2.5mmol)化合物E4和1.1g(5.0mmol)化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.61g,1.0mmol）的混合物作为催化剂，并于80℃下进行耦合反应24小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D4；质谱检测得到的化合物D4，检测结果为：MS(EI)m/z:779(M+)。
步骤3，制备化合物C4：
分别将0.35g(0.45mmol)化合物D4和0.036g(0.25mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C4；质谱检测得到的化合物C4，检测结果为：MS(MALDI)m/z:715(M+)。
步骤4，制备化合物C4：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和4.08g(4.31mmol)化合物C4加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A4；质谱检测得到的化合物A4，检测结果为：MS(MALDI)m/z:873(M+)。
步骤5，制备终产物P4：
在N2氛围下，分别将1.75g(2.0mmol)化合物A4和2.55g(3.0mmol)化合物B4（结构式如上）加入到30mL无水四氢呋喃中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.06g,0.2mmol）的混合物作为催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至60℃回流反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的四氢呋喃；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例4所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为24720、Mw:Mn=2.0，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例5
制备具有如下结构式的化合物，
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物E5：
在N2氛围下，将2.52g(5mmol)化合物G5加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入4.4mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入12mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E5；质谱检测得到的化合物E5，检测结果为：MS(EI)m/z:712(M+)。
步骤2，制备化合物D5：
在N2氛围下，分别将2.07g(2.5mmol)化合物E5和1.1g(5.0mmol)化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.61g,1.0mmol）的混合物作为催化剂，并于80℃下进行耦合反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D5；质谱检测得到的化合物D5，检测结果为：MS(EI)m/z:779(M+)。
步骤3，制备化合物C5：
分别将0.39g(0.5mmol)化合物D5和0.036g(0.25mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C5；质谱检测得到的化合物C5，检测结果为：MS(MALDI)m/z:715(M+)。
步骤4，制备化合物A5：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和4.08g(4.31mmol)化合物C5加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A5；质谱检测得到的化合物A5，检测结果为：MS(MALDI)m/z:873(M+)。
步骤5，制备终产物P5：
在N2氛围下，分别将1.75g(2.0mmol)化合物A5和1.64g(2.0mmol)化合物B2加入到30mL无水四氢呋喃中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.3g,1mmol）的混合物作为催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至60℃回流反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的四氢呋喃；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例5所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为16440、Mw:Mn=2.0，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例6
制备具有如下结构式的化合物，
具体包括如下步骤：
步骤1：制备化合物E6：
在N2氛围下，将1.40g(5mmol)化合物G6加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入5mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入12.5mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E6；质谱检测得到的化合物E6，检测结果为：MS(EI)m/z:576(M+)。
步骤2，制备化合物D6：
在N2氛围下，分别将1.44g(2.5mmol)化合物E6和1.1g(5.0mmol)化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.61g,1.0mmol）的混合物作为催化剂，并于80℃下进行耦合反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D6；质谱检测得到的化合物D6，检测结果为：MS(EI)m/z:527(M+)。
步骤3，制备化合物C6：
分别将0.26g(0.5mmol)化合物D6和0.036g(0.25mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C6；质谱检测得到的化合物C6，检测结果为：MS(MALDI)m/z:463(M+)。
步骤4，制备化合物A6：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和2.0g(4.31mmol)化合物C6加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A6；质谱检测得到的化合物A6，检测结果为：MS(MALDI)m/z:620(M+)。
步骤5，制备终产物P6：
反应过程如下：
在N2氛围下，分别将1.21g(2.0mmol)化合物A6和2.55g(3.0mmol)化合物B2加入到30mL无水四氢呋喃中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.61g,2mmol）的混合物作为催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至60℃回流反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的四氢呋喃；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例6所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为9550、Mw:Mn=1.8，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例7
制备具有如下结构式的化合物，
具体包括如下步骤：
步骤1，制备化合物E7：
在N2氛围下，将0.95g(5mmol)化合物G7加入到60mL无水四氢呋喃中，将得到的溶液冷却至-78℃；向上述冷却后的溶液中，缓慢加入5mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂（n-BuLi）的正己烷溶液，并在-78℃的条件下搅拌反应2小时；然后加入12.5mmol的三甲基氯化锡（Me3SnCl），在-78℃的条件下继续搅拌反应0.5小时；恢复至室温，在室温的条件下接着反应24小时，即得到化合物E7；质谱检测得到的化合物E7，检测结果为：MS(EI)m/z:516(M+)。
步骤2，制备化合物D7：
在N2氛围下，分别将1.03g(2mmol)化合物E7和1.1g(5.0mmol)化合物F加入到30mL无水二甲基甲酰胺（DMF）中，得到混合溶液；往混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2，然后迅速向混合溶液中加入Pd2(dba)3（0.092g，0.1mmol）和P(o-Tol)3（0.61g,1.0mmol）的混合物作为催化剂，并于80℃下进行耦合反应48小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的DMF，得到固体物质；将固体物质溶解于适量乙酸乙酯中，并用10%的氟化钾（KF）水溶液洗涤上述乙酸乙酯溶液；分液，收集上层的乙酸乙酯层，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物D7；质谱检测得到的化合物D7，检测结果为：MS(EI)m/z:467(M+)。
步骤3，制备化合物C7：
分别将0.19g(0.4mmol)化合物D7和0.028g(0.2mmol)五氧化二磷（P2O5）加入到6mL三氟甲磺酸（CF3SO3H）中，并于室温条件下搅拌反应72小时；然后将反应混合物倒入100mL冰水浴中进行淬灭反应；过滤、收集沉淀；然后真空干燥收集得到的沉淀，并向经干燥后的沉淀加入至30mL吡啶中，加热至110℃回流反应12小时；待反应液冷却至室温后，加入二氯甲烷进行萃取，收集并合并二氯甲烷相，并经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物C7；质谱检测得到的化合物C7，检测结果为：MS(MALDI)m/z:403(M+)。
步骤4，制备化合物A7：
在避光条件下，分别将2.31g(13.0mmol)N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和1.74g(4.31mmol)化合物C7加入到60mL DMF中，并于室温的条件下搅拌反应15小时；然后将反应液倒入水中，经水洗、乙醚萃取、并收集合并乙醚相；上述乙醚相经无水MgSO4干燥；过滤，除去MgSO4；然后经旋转蒸发、柱层析得到纯化后的化合物A7；质谱检测得到的化合物A7，检测结果为：MS(MALDI)m/z:560(M+)。
步骤5，制备终产物P7：
在N2氛围下，分别将1.21g(2.0mmol)化合物A7和2.55g(3.0mmol)化合物B2加入到30mL无水甲苯中，得到混合溶液；向混合溶液中通入N2鼓泡0.5小时除去残留的O2；然后迅速向混合溶液中加入Pd(PPh3)2Cl2（0.042g，0.06mmol）作为催化剂，继续通入N2鼓泡1.0小时除去残留的O2；加热至120℃回流反应24小时；反应结束后，减压蒸馏除去过量的甲苯；然后将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降；抽滤得到固体物质，用甲醇洗涤得到的固体物质并干燥；过氧化铝柱进行层析；接着用氯仿淋洗氧化铝柱，并收集淋洗液；除去收集得到的淋洗液中的氯仿，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，将得到的固体用丙酮进行索式提取3天；收集提取液，然后除去提取液中丙酮，并将剩余的物质滴加到甲醇中进行沉降，然后抽滤，即得到实施例7所需制备的最终产物；检测分析结果为：最终产物的相对分子为895、Mw:Mn=1.8，其中，检测仪器为凝胶渗透色谱仪，并以四氢呋喃为溶剂。
实施例8
以实施例5中制备得到的共轭聚合物为活性层材料，制备有机太阳能电池器件。其结构如图1所示，有机太阳能电池器件100，包括玻璃基板110、ITO导电层120、聚（3，4-亚乙二氧基噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）层130、活性层140以及金属Al层150；其中，活性层140包括电子给体材料和电子受体材料，电子受体材料为[6,6]苯基-C61-丁酸甲酯，电子给体材料为实施例中制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
上述有机太阳能电池器件的制备过程如下：在洁净干燥的玻璃基板上镀制ITO导电层，得到ITO玻璃，其中，镀制的ITO导电层的方块电阻为10-20欧姆；用氧-Plasma处理经超声清洗后的ITO玻璃，然后在ITO导电层上涂敷聚（3，4-亚乙二氧基噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）层；接着采用旋涂技术在聚（3，4-亚乙二氧基噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）层上涂敷活性层；以及采用真空蒸镀技术在活性层上蒸镀金属Al层，即得到上述有机太阳能电池器件。将上述有机太阳能电池器件用环氧树脂封装后，置于110℃密闭条件下退火4小时，再降到室温。由于器件经过退火后，材料的化学结构更加规整有序，提高了载流子的传输速度和效率，从而提高了器件的光电转换效率。
由Keithley236电流电压源－测量系统测试器件的电流－电压特性，测得有机太阳能电池器件的开路电压为0.54V，填充因子为42%，短路电流密度为7.4mA/cm2，能量转化效率为1.68%。
实施例9
以实施例2中制备得到的共轭聚合物为发光层，制备有机电致发光器件。其结构如图2所示，有机电致发光器件200，包括玻璃基板210、ITO导电层220、发光层230、LiF缓冲层240以及金属Al层250，其中，发光层230为实施例中制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
上述有机电致发光器件的制备过程如下：在洁净干燥的玻璃基板上镀制ITO导电层，得到ITO玻璃，其中，ITO导电层作为有机电致发光器件的透明阳极，镀制的ITO导电层的方块电阻为10-20欧姆；采用旋涂技术在ITO导电层涂敷发光层；采用真空蒸镀技术在发光层上镀制LiF缓冲层；以及采用真空蒸镀技术在LiF缓冲层上镀制金属Al层作为阴极，即得到上述有机电致发光器件。
由Keithley源测量系统（Keithley2400Sourcemeter）测试上述有机电致发光器件的电流-亮度-电压特性，用法国JY公司SPEX CCD3000光谱仪测量其电致发光光谱，所有测量均在室温大气中完成，测得有机电致发光器件的最大亮度效率为1.52cd/A，最大亮度为1016cd/m2。
实施例10
以实施例6中制备得到的共轭聚合物为有机半导体层，制备有机场效应晶体管。其结构如图3所示，有机场效应晶体管300，包括掺杂的硅片310、SiO2绝缘层320、十八烷基三氯硅烷修饰层330、有机半导体层340、源电极350以及漏电极360，其中，有机半导体层340为实施例中制备得到的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
上述有机场效应晶体管的制备过程如下：在洁净干燥的掺杂的硅片上镀制厚度为450nm的SiO2绝缘层；采用旋涂技术在SiO2绝缘层上涂敷十八烷基三氯硅烷修饰层；采用旋涂技术在十八烷基三氯硅烷修饰层上涂敷有机半导体层，以及在有机半导体层上设置源电极和漏电极，即得到有机场效应晶体管。
通过飞行时间法(Time ofFlight，TOF)，在7.0×105Vcm-1的电场中测试含有本发明实施例6制备的聚合物P6的有机场效应晶体管的平均空穴迁移率为2.2×10-4cm2/Vs，表明本发明制备的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的聚合物具有非常好的空穴传输性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物，具有如下结构式：
其中，n为1~60的自然数；
R1和R2为H、C1~C10的烷基或C1~C10的烷氧基；
R3和R4为H、C1~C16的烷基；
R5和R6为C1~C16的烷基。
2.一种含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供化合物A和化合物B，化合物A的结构式为：
A：
R1和R2为H、C1~C10的烷基或C1~C10的烷氧基。
化合物B的结构式为：
B：
R3和R4为H、C1~C16的烷基，R5和R6为C1~C16的烷基；
在保护气体氛围下，将化合物A和化合物B按照摩尔比为1:1~1:1.5的比例在催化剂和溶剂中进行回流反应，分离纯化后得到具有如下结构式的所述含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物：
n为1~60的自然数。
3.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或四氢呋喃。
4.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述分离纯化的步骤为：
将反应后得到的混合液减压蒸发除去过量的溶剂，再加入至甲醇中进行沉降，抽滤，用甲醇洗涤沉淀，收集沉淀并蒸发除去多余的甲醇，之后过氧化铝柱层析，用氯仿淋洗，过柱后产物用甲醇沉降，抽滤，所得的固体物用丙酮索氏提取三天，最后用甲醇沉降，抽滤，真空泵下抽过夜即得到所述含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物。
5.如权利要求2所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物A采用如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物C：
C：
在避光条件下，按照N-溴代丁二酰亚胺与化合物C的摩尔比为3:1的比例将N-溴代丁二酰亚胺加入到化合物C的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，室温下搅拌反应15小时后，将反应液依次经水洗、有机溶剂萃取，收集有机相，干燥除去水分后过滤，收集的固体旋转蒸发以出去多余的有机溶剂，再经柱层析分离提纯即得到所述化合物A。
6.如权利要求5所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物C采用如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物D：
D：
将化合物D与五氧化二磷以摩尔比为1.5:1~2.0:1的比例加入到三氟甲磺酸中，室温下搅拌反应72小时，然后将反应液倒入至冰水浴中淬灭反应，得到的沉淀物加入至吡啶中，加热至110℃回流反应12小时，之后将反应液冷却至室温，加入有机溶剂萃取，并用无水硫酸镁干燥后旋蒸，经柱层析分析提纯，得到所述化合物C。
7.如权利要求5所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物D采用如下步骤制备：
提供化合物E和F，所述化合物E的结构式如下：
E：
所述化合物F的结构式如下：
F：
按照化合物E与化合物F的摩尔比为1:2~1:2.5的比例将化合物F加入到化合物E中，通惰性气体鼓泡除去30分钟后迅速加入所述催化剂，加热到80℃搅拌反应48小时，得到所述化合物D。
8.如权利要求7所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Pd(PPh3)2Cl2、Pd(PPh3)4或Pd2(dba)3与P(o-Tol)3的混合物；化合物A与化合物B的反应过程中，所述催化剂的用量为化合物A摩尔量的0.01%~5%；化合物E和化合物F的反应过程中，所述催化剂的用量为化合物E摩尔量的0.01%~5%。
9.如权利要求7所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述化合物E采用如下步骤制备：
提供具有如下结构式的化合物G：
保护气体氛围下，将化合物G加入到四氢呋喃溶液中并将得到的溶液冷却至-78℃，然后按照正丁基锂与化合物G的摩尔比为2.2:1~2.5:1的比例将正丁基锂的正己烷溶液缓慢加入至化合物G的四氢呋喃溶液中，在-78℃下搅拌反应2小时，再按照三甲基氯化锡与化合物G的摩尔比为2.2:1~2.5:1的比例将三甲基氯化锡加入至反应液中，保温反应0.5小时后恢复至室温，继续反应24小时，得到所述化合物E。
10.如权利要求1所述的含吡咯并吡咯二酮-二苯并噻吩苯并二噻吩的共轭聚合物在聚合物太阳能电池器件、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储及有机激光中的应用。
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