CN109517142A - 基于三聚茚并五元芳杂环的星型d-a结构共轭分子及其制备方法和应用 - Google Patents

基于三聚茚并五元芳杂环的星型d-a结构共轭分子及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D‑A结构共轭分子及其制备方法和应用。所述的星型D‑A结构共轭分子具有以下结构通式：其中，n为0～6；X和Y各自独立地为O，S或Se；R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4‑烷基苯基、4‑烷氧基苯基、4‑烷硫基苯基、5‑烷基噻吩基、5‑烷氧基噻吩基或5‑烷硫基噻吩基；A为具有π‑共轭结构的拉电子基团。本发明合成的星型D‑A结构共轭分子具有良好的溶解性，能溶于大部分有机溶剂；具有更大π‑共轭平面，有利于分子间的π‑π相互作用，获得强吸收，高载流子迁移率以及有效的电荷传输；具有合适的能级，可作为有机太阳能电池的给体和受体材料；用于有机太阳能电池中，表现出较高的能量转换效率。

Description

基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子及其制备 方法和应用
技术领域
本发明涉及一种共轭分子，具体涉及一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子及其制备方法和应用。
背景技术
体异质结有机太阳能电池具有成本低，重量轻，可溶液加工以及制备大面积柔性器件等优点，因而引发科研人员的广泛兴趣与关注。近年来，有机太阳能电池发展迅速，基于聚合物或小分子给体与富勒烯衍生物受体共混制备的太阳能电池的能量转换效率已超过11％，而基于聚合物给体和小分子受体共混制备的太阳能电池的能量转换效率更是达到13％。这些成果预示着有机太阳能电池具有巨大的应用前景，但同时也为如何设计与开发更高效光子捕获性能并具有高迁移率的光活性层材料，进一步提高太阳能电池综合性能提出了更大的挑战。聚合物材料由于其吸收范围宽，成膜性好，其光电转化效率高，成为目前体异质结太阳能电池的首选材料。然而，聚合物材料仍存在纯化困难以及分子量分布的多分散性，批次间重复性差等问题有待解决。另一方面，作为太阳能电池受体材料，富勒烯衍生物虽然具有大的电子亲和力，高的电子迁移率，各向同性的电子传输以及形成合适的相分离等优异性能，但仍有许多不足之处，例如，在可见光区吸收较差，化学和电子结构可调性有限，成本高，难纯化等，不利于有机太阳能电池的进一步发展。
与之相比，有机小分子半导体材料则易于合成，并具有结构与分子量确定，纯度高，批次重复性和稳定性好等优点；同时，其吸收拓展到可见甚至近红外光区，因此，用于有机太阳能电池活性层的小分子材料的开发成为最近研究的热点。其中，基于梯形芳稠环骨架结构的受体-给体-受体(A-D-A)型小分子光活性材料得到迅速的发展。其电子离域的平面中心单元容易获得宽吸收和高摩尔消光系数，有利于俘获光子，增强光电流密度；同时，其刚性的平面结构具有强π-π堆积相互作用，从而获得较高的载流子迁移率。尤其是作为富勒烯衍生物替代品的典型案例，占肖卫等所报道的一系列基于吲达省并噻吩(IDT)以及吲达省并噻吩并噻吩(IDTT)为中心构建段的非富勒烯受体(例如IEIC，ITIC等)，成功实现了太阳能电池器件的高能量转换效率。在最近的工作中，侯剑辉等以IDTT为核心，与氟取代的1,1-二氰亚甲基-3-茚酮为受体单元构建了小分子受体IT-4F，与聚合物给体共混所制备的单节太阳能电池器件效率达到13.1％，成为目前有机太阳能电池的最高效率。因此，设计与开发基于多芳稠环中心单元的D-A型小分子光活性材料，并结合太阳能电池器件的优化，是获得高光电转换效率有机太阳能电池的有效途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种一类具有较强吸收、较高电荷传输性能以及合适电子能级的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子及其制备方法和应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：
一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，具有以下结构通式：
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
在上述技术方案中，优选所述的4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基及5-烷硫基噻吩基中的烷基部分是C1～C8的烷基。
在上述技术方案中，所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，再优选方案为：所述的n为0～3；所述的X和Y为S；R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C12的烷基、C1～C12的烷氧基或4-己基苯基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。
在上述技术方案中，所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，更优选方案为：所述的n为0～3；R1、R2、R3各自独立地为C1～C8的烷基或C1～C8的烷氧基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。
本发明还提供一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将摩尔比为1:3～15的苯三硼酸酯和2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物在钯催化作用下，与体积比为1:1～3的水和甲苯混合溶剂体系中进行交叉偶联反应，所得化合物与活泼金属试剂进行加成反应，在经关环反应得到所需的带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核；
步骤2-1、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与N,N-二甲基甲酰胺反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物和带有拉电子基团A的化合物加入到反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物与带有拉电子基团A的化合物的摩尔比为1:3～100；以氯仿为溶剂，在惰性气体氛围下，加入哌啶或吡啶，在温度30～80℃进行搅拌反应，反应结束后经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；
或步骤2-2、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与三甲基氯化锡或三丁基氯化锡反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物加入反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物的摩尔比为1:3～20；以甲苯为溶剂，在惰性气体氛围下，加入钯催化剂，在温度100～120℃进行搅拌反应，反应结束后，加入KF水溶液搅拌，在经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
在上述技术方案中，优选步骤1中所述的2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物为2-溴-3-甲酸甲酯噻吩、2-溴-3-甲酸乙酯噻吩、2-溴-3-甲酸甲酯呋喃、2-溴-3-甲酸乙酯呋喃、2-溴-3-甲酸甲酯硒吩和2-溴-3-甲酸乙酯硒吩中的一种或多种，再优选为：2-溴-3-甲酸甲酯噻吩和/或2-溴-3-甲酸乙酯噻吩。
在上述技术方案中，优选步骤1中所述的活泼金属试剂为有机锂试剂、有机镁试剂和有机锰试剂中的一种或多种，再优选为：有机镁试剂。
在上述技术方案中，优选步骤2-1中所述的哌啶或吡啶与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物的摩尔比为1:0.01～0.1；所述搅拌反应的时间为6-48h。
在上述技术方案中，优选步骤2-2中所述的钯催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或几种；所述的钯催化剂与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物的摩尔比为1:10～100；所述搅拌反应的时间为12～48h。
本发明还提供一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的应用，所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子作为光捕获的活性层电子给体或电子受体材料应用在有机太阳能电池中。
本发明的有益效果是：
1、本发明合成的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子具有良好的溶解性，能溶于大部分有机溶剂，如氯仿，四氢呋喃和氯苯等。
2、本发明合成的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子具有更大的π-共轭平面，更有利于分子间的π-π相互作用，获得强吸收，高载流子迁移率以及有效的电荷传输。
3、本发明合成的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子具有合适的能级，可以作为有机太阳能电池中的给体和受体材料。
4、本发明合成的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子用于有机太阳能电池中，表现出较高的能量转换效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例1制备的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC的紫外可见吸收光谱图。
图2为实施例1制备的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC的循环伏安曲线。
图3为实施例1制备的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC的I-V曲线。
具体实施方式
本发明的发明思想为：目前所报道的多芳稠环骨架中心的D-A型分子，大多以C2对称性的吲达省并五元芳杂环(如噻吩，硒吩等)为中心单元所构建的线型分子。而三聚茚并五元芳杂环，如三聚茚并噻吩(硒吩等)，是一类具有高度的C3对称性结构以及更大的π-共轭平面的富电子单元。以C3对称性三聚茚并五元芳杂环为中心单元构建星型D-A结构共轭分子，不仅能够增强光子吸收，而且可以实现分子二维方向上的共轭拓展，有利于分子间π-π堆积，并有望进一步提高迁移率。此外，其星型的分子结构更有利于溶液加工，有望成为一类新型高性能的小分子光活性材料。然而到目前为止，未见任何文献或专利报道基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子及其在有机太阳能电池中的应用。因此本发明提供了一种一类具有较强吸收、较高电荷传输性能以及合适电子能级的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子及其制备方法和应用。
本发明制备了以π-共轭刚性平面的C3对称性三聚茚并五元芳杂环为核，直接在外围连接强拉电子端基或通过五元芳杂环桥联强拉电子端基的一系列全新的星型D-A结构共轭分子。基于上述结构特征，这类分子可获得较强吸收，较高迁移率以及合适电子能级，适用于电子给体或电子受体材料应用在有机太阳能电池中。
本发明提供的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，具有以下结构通式：
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
优选所述的4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基及5-烷硫基噻吩基中的烷基部分是C1～C8的烷基。再优选方案为：所述的n为0～3；所述的X和Y为S；R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C12的烷基、C1～C12的烷氧基或4-己基苯基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。更优选方案为：所述的n为0～3；R1、R2、R3各自独立地为C1～C8的烷基或C1～C8的烷氧基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。
本发明还提供一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将摩尔比为1:3～15的苯三硼酸酯和2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物在钯催化作用下，与体积比为1:1～3的水和甲苯混合溶剂体系中进行交叉偶联反应，所得化合物与活泼金属试剂进行加成反应，在经关环反应得到所需的带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核；所述的2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物为2-溴-3-甲酸甲酯噻吩、2-溴-3-甲酸乙酯噻吩、2-溴-3-甲酸甲酯呋喃、2-溴-3-甲酸乙酯呋喃、2-溴-3-甲酸甲酯硒吩和2-溴-3-甲酸乙酯硒吩中的一种或多种，优选为：2-溴-3-甲酸甲酯噻吩和/或2-溴-3-甲酸乙酯噻吩。所述的活泼金属试剂为有机锂试剂、有机镁试剂和有机锰试剂中的一种或多种，优选为：有机镁试剂。
步骤2-1、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与N,N-二甲基甲酰胺反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物和带有拉电子基团A的化合物加入到反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物与带有拉电子基团A的化合物的摩尔比为1:3～100；以氯仿为溶剂，在惰性气体氛围下，加入哌啶或吡啶，在温度30～80℃进行搅拌反应6-48h，反应结束后经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；所述的哌啶或吡啶与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物的摩尔比为1:0.01～0.1。
或步骤2-2、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与三甲基氯化锡或三丁基氯化锡反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物加入反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物的摩尔比为1:3～20；以甲苯为溶剂，在惰性气体氛围下，加入钯催化剂，在温度100～120℃进行搅拌反应12～48h，反应结束后，加入KF水溶液搅拌，在经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；所述钯催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或几种；所述的钯催化剂与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物的摩尔比为1:10～100。
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
本发明还提供一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的应用，所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子作为光捕获的活性层电子给体或电子受体材料应用在有机太阳能电池中。
下面结合附图对本发明做以详细说明。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于以下实施例所述的结构。
实施例1
一种结构为BTCT-3IC的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，合成路线如下：
(1)化学结构为a的中间体合成：在氩气保护下，将(22.7g，102.6mmol)2-溴噻吩-3-羧酸甲酯，(12.0g，26.3mmol)1,3,5-苯三硼酸三频哪醇酯和(3.0g，2.63mmol)四(三苯基膦)合钯加入500mL双口瓶中，再加入200mL脱氧的甲苯和100mL脱氧的2M碳酸钾水溶液，搅拌并加热到85℃反应48h。停止反应，乙醚萃取，合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(体积比5:1)，得到白色固体产物10.0g，收率76％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66(s,3H),7.53(d,J＝5.3Hz,1H),7.28(d,J＝5.4Hz,3H),3.76(s,3H)。
(2)化学结构为b的中间体合成：氩气保护下，将(8.8g，36mmol)镁屑悬浮于35mL干燥的四氢呋喃中，加入0.05mL1,2-二溴乙烷引发反应，室温下滴加(1.5g，3mmol)1-溴-4-己基苯，加完后加热回流2h。然后，将其冷却，加入到中间体a的四氢呋喃溶液中，加热回流反应24h。冷却至室温，倒入100mL1M盐酸中，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(体积比10:1)，得到黄色固体3.1g。将上述固体加入500mL单口瓶中，加入200mL冰醋酸，氩气保护下，加热回流12h。停止反应，倒入200mL水中，二氯甲烷萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/二氯甲烷(体积比10:1)，得到白色固体产物0.8g，收率20％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.35(d,J＝8.2Hz,12H),7.02(m,15H),6.80(d,J＝5.0Hz,3H),2.53(t,J＝7.6Hz,12H),1.54(m,12H),1.26(m,36H),0.85(m,18H).MALDI-TOF Mass[m/z]:calcd,1320.7,found,1320.8(M+)。
(3)化学结构为c的中间体合成：氩气保护下，在100mL三口瓶中加入(0.45g，0.34mmol)中间体b和60mL四氢呋喃，冷却到-78℃，缓慢滴加2.5M正丁基锂0.62mL，滴加完毕后保持该温度反应1h。然后，加入干燥的N,N-二甲基甲酰胺0.24mL，缓慢恢复至室温，搅拌反应过夜。反应结束，加入水淬灭反应，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(体积比20:1)，得到淡黄色固体0.38g，收率79％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.60(s,3H),7.48(s,3H),7.32(d,J＝8.4Hz,12H),7.08(d,J＝8.4Hz,12H),2.60-2.50(m,12H),1.62-1.52(m,12H),1.27(m,36H),0.84(t,J＝6.9Hz,18H).MALDI-TOF Mass[m/z]:calcd,1404.7,found,1404.7(M+)。
(4)BTCT-3IC的合成：氩气保护下，将(0.26g，0.19mmol)中间体c和(0.54g，2.78mmol)1,1-二氰亚甲基-3-茚酮加入100mL双口瓶中，再加入50mL氯仿将其完全溶解。用注射器取吡啶1.5mL(19mmol)，加入反应体系中。加热到65℃反应12h。停止反应，加入150mL氯仿，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/二氯甲烷(体积比1:1.5)，得到红黑色固体0.23g，收率64％，即为基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.58(m,3H),8.52(s,3H),7.87(m,3H),7.71–7.65(m,6H),7.60(s,3H),7.37(d,J＝8.3Hz,12H),7.08(d,J＝8.3Hz,4H),2.52–2.42(m,12H),1.451-1.44(m,12H),1.17-1.02(m,36H),0.69(t,J＝6.8Hz,18H,).MALDI-TOF Mass[m/z]:calcd,1934.6,found,1934.6(M+)。
实施例2
一种结构为BTCT-3TIC的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，合成路线如下：
其中，中间体a，b的合成同实施例一。
(1)化学结构为d的中间体合成：氩气保护下，在100mL三口瓶中加入(0.2g，0.15mmol)中间体b和25mL四氢呋喃，冷却到-78℃，缓慢滴加2.5M正丁基锂0.36mL，滴加完毕后保持该温度反应1h。然后，加入三甲基氯化锡(0.22g，0.11mmol)，缓慢恢复至室温，搅拌反应过夜。反应结束，加入KF水溶液搅拌1h，乙醚萃取，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，固体用甲醇洗，得到固体产物0.21g,收率77％.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.36(d,J＝8.1Hz,12H),7.01(d,J＝8.1Hz,12H),6.84(s,3H),2.54(t,J＝7.5Hz 12H),1.57(m,12H),1.28(m,36H),0.84(t,J＝6.4Hz,18H),0.18(s,27H).MALDI-TOF Mass[m/z]:calcd,1812.6,found,1812.7(M+)。
(2)BTCT-3TIC的合成：氩气保护下，在氩气保护下，将(0.10g，0.06mmol)中间体d和(0.09g，0.24mmol)2-(2-溴-5-噻吩基)-1,1-二氰亚甲基-3-茚酮加入50mL双口瓶中，三(二亚苄基丙酮)二钯(5.5mg，0.006mmol)和三(邻三甲苯基)膦(7.3mg，0.024mmol)加入50mL双口瓶中，再加入20mL脱氧的甲苯，搅拌并加热到120℃反应48h。停止反应，加入KF水溶液搅拌1h，氯仿萃取，和饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤后旋干，柱色谱分离，洗脱剂为石油醚/二氯甲烷(体积比1:1.5)，得到红黑色固体产物100mg，收率77％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.80(s,3H),8.69(d,J＝6.8Hz,3H),7.93(m,3H),7.75(m,6H),7.64(d,J＝4.1Hz,3H),7.41(d,J＝8.3Hz,12H),7.34(s,3H),7.14(d,J＝8.3Hz,12H),7.04(d,J＝4.1Hz,3H),2.57(t,J＝7.5Hz,12H),1.59(m,12H),1.23(m,36H),0.81(t,J＝6.8Hz,18H).MALDI-TOF Mass[m/z]:calcd,2178.8,found,2178.8(M+)。
在上述实施例中，其中X、Y、R1、R2、R3及A还可以为上述限定的任意结构的基团；n还可以为2-6中的任意数值；各反应物的比例、反应条件也可以为前述限定的范围内的任意数值，这里不再一一例举。所制备的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子均可获得较强吸收，较高迁移率以及合适电子能级，适用于电子给体或电子受体材料应用在有机太阳能电池中。
太阳能光伏器件的制备及性能测试：
氧化铟锡(ITO)玻璃依次用清洗剂、去离子水、丙酮和异丙醇分别超声清洗10分钟，然后在120℃干燥2小时。经臭氧处理25min后，旋涂一层40nm厚的聚乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS(重量比1:1)(4038)阳极修饰层，于120℃下干燥30min。将实施例1基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC与聚合物给体材料PTB7-Th(重量比1:1)的共混溶液10mg/mL旋涂于PEDOT：PSS(重量比1:1)(4038)阳极修饰层上，形成器件的活性层。然后转移至真空室中，在2×10-4Pa真空度下，在活性层上蒸镀20nm厚的Ca，再蒸镀100nm厚的Al作为光伏器件的阴极。器件的有效面积为8mm2。
用配有AM 1.5G滤光片的XES-40S2-CE太阳光模拟器作为模拟太阳光源，100mWcm–2的光强下对器件进行光伏性能测试；器件的电流密度-电压曲线(J-V)使用Keithley2400进行测试。
基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子BTCT-3IC的紫外可见吸收光谱如图1所示；循环伏安曲线如图2所示；其作为活性层受体材料所制备的太阳能电池的I-V曲线如图3所示，测得器件短路电流Jsc为9.91mA/cm2，开路电压Voc为0.79V，填充因子FF为0.43，能量转换效率PCE为3.38％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，其特征在于，具有以下结构通式：
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
2.根据权利要求1所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，其特征在于，所述的4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基及5-烷硫基噻吩基中的烷基部分是C1～C8的烷基。
3.根据权利要求1所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，其特征在于，所述的n为0～3；所述的X和Y为S；R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C12的烷基、C1～C12的烷氧基或4-己基苯基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。
4.根据权利要求1所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子，其特征在于，所述的n为0～3；R1、R2、R3各自独立地为C1～C8的烷基或C1～C8的烷氧基；A单元中的R4为C1～C8的烷基。
5.一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将摩尔比为1:3～15的苯三硼酸酯和2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物在钯催化作用下，与体积比为1:1～3的水和甲苯混合溶剂体系中进行交叉偶联反应，所得化合物与活泼金属试剂进行加成反应，在经关环反应得到所需的带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核；
步骤2-1、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与N,N-二甲基甲酰胺反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物和带有拉电子基团A的化合物加入到反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物与带有拉电子基团A的化合物的摩尔比为1:3～100；以氯仿为溶剂，在惰性气体氛围下，加入哌啶或吡啶，在温度30～80℃进行搅拌反应，反应结束后经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；
或步骤2-2、将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环中心核与锂试剂金属化，再与三甲基氯化锡或三丁基氯化锡反应，得到带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物；将带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物加入反应器中，其中，带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物与拉电子基团A的带有R2和R3基团的单溴齐聚五元芳杂环化合物的摩尔比为1:3～20；以甲苯为溶剂，在惰性气体氛围下，加入钯催化剂，在温度100～120℃进行搅拌反应，反应结束后，加入KF水溶液搅拌，在经萃取，洗涤，干燥，过滤，浓缩，柱层析提纯得到具有以下通式的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子产物；
其中，n为0～6；
X和Y各自独立地为O，S或Se；
R1、R2、R3各自独立地为H、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、烷硫基、4-烷基苯基、4-烷氧基苯基、4-烷硫基苯基、5-烷基噻吩基、5-烷氧基噻吩基或5-烷硫基噻吩基；
A为具有π-共轭结构的拉电子基团，选自下列结构之一：
上述A单元中的R4为C1～C30的烷基。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的2-溴-3甲酸酯五元芳杂环化合物为2-溴-3-甲酸甲酯噻吩、2-溴-3-甲酸乙酯噻吩、2-溴-3-甲酸甲酯呋喃、2-溴-3-甲酸乙酯呋喃、2-溴-3-甲酸甲酯硒吩和2-溴-3-甲酸乙酯硒吩中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的活泼金属试剂为有机锂试剂、有机镁试剂和有机锰试剂中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2-1中所述的哌啶或吡啶与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三醛化合物的摩尔比为1:0.01～0.1；所述搅拌反应的时间为6-48h。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2-2中所述的钯催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种或几种；所述的钯催化剂与带有R1基的三聚茚并五元芳杂环三锡盐化合物的摩尔比为1:10～100；所述搅拌反应的时间为12～48h。
10.一种基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子的应用，其特征在于，所述的基于三聚茚并五元芳杂环的星型D-A结构共轭分子作为光捕获的活性层电子给体或电子受体材料应用在有机太阳能电池中。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845709A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 电子科技大学中山学院 三臂和六臂三聚茚聚合物及其在电致变色领域中的应用
CN111471055A (zh) * 2020-01-17 2020-07-31 中国长江三峡集团有限公司 苯并三噻吩的二维非富勒烯受体材料与用途
CN113637023A (zh) * 2021-08-16 2021-11-12 邵阳学院 一种不对称的吲哚衍生物核小分子受体材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106543201A (zh) * 2016-11-01 2017-03-29 西安近代化学研究所 一种基于取代茚并噻吩稠环单元的a‑d‑a型共轭分子及其制备方法
CN106565664A (zh) * 2016-10-24 2017-04-19 华南理工大学 一种基于茚[1,2‑b]并芴单元的A‑D‑A共轭小分子及其在光电器件中的应用
CN106810531A (zh) * 2016-12-19 2017-06-09 西安近代化学研究所 基于茚并芴九并稠环a‑d‑a型共轭分子及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106565664A (zh) * 2016-10-24 2017-04-19 华南理工大学 一种基于茚[1,2‑b]并芴单元的A‑D‑A共轭小分子及其在光电器件中的应用
CN106543201A (zh) * 2016-11-01 2017-03-29 西安近代化学研究所 一种基于取代茚并噻吩稠环单元的a‑d‑a型共轭分子及其制备方法
CN106810531A (zh) * 2016-12-19 2017-06-09 西安近代化学研究所 基于茚并芴九并稠环a‑d‑a型共轭分子及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIA-HONG CHEN ET AL.: "Synthesis and Properties of Novel C3-Symmetric Coplanar Chromophores", 《ORGANIC LETTERS》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845709A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 电子科技大学中山学院 三臂和六臂三聚茚聚合物及其在电致变色领域中的应用
CN111471055A (zh) * 2020-01-17 2020-07-31 中国长江三峡集团有限公司 苯并三噻吩的二维非富勒烯受体材料与用途
CN111471055B (zh) * 2020-01-17 2021-07-16 中国长江三峡集团有限公司 苯并三噻吩的二维非富勒烯受体材料与用途
CN113637023A (zh) * 2021-08-16 2021-11-12 邵阳学院 一种不对称的吲哚衍生物核小分子受体材料及其制备方法
CN113637023B (zh) * 2021-08-16 2024-02-02 邵阳学院 一种不对称的吲哚衍生物核小分子受体材料及其制备方法

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