8. 28 (d, 2H), 8. 16 (t, 2H), 5. 22 (m, 4H), 2. 29 (m, 8H),L88 (m, 8H), 1. 2 7(d，48H)，0.81(m，24H);13CNMR(100MHz,CDC13):S= 165.04, 164.35, 163.86, 163.23， 141. 46, 140. 81，134. 77, 134. 43, 133. 50, 132. 27, 131. 09, 130. 47, 129. 75, 129. 11，126. 8 0, 126. 74, 126. 64, 126. 63, 125. 59, 123. 47, 122. 48, 55. 25, 54. 89, 32. 55, 32. 28, 31. 74, 3 1. 65, 26. 69, 26. 50, 22. 53, 22. 46, 14. 02, 13. 94；HRMS(MALDI(N),l〇〇% ) ：calcd( % )for C92H102N408Se2:1550. 60281 ；found, 1550. 60500.
[0077] 式（I-C)化合物在用作有機(jī)光伏材料中的電子受體時(shí)，電流為12.llmA/cm2,開 路電壓為〇. 9IV，填充因子為60. 0%，光電轉(zhuǎn)換效率為6. 54%。
[0078] 以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例， 不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等， 均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型雜環(huán)二聚茈酰亞胺類化合物，其特征在于：其結(jié)構(gòu)式為：Ri選自任一種基團(tuán)：C2 6。的烷基、含取代基烷基、烷氧基、含取代基烷氧基、芳香基、含 取代基芳香基、烷基芳香基、含取代基烷基芳香基、烷基雜芳香基、含取代基烷基雜芳香基、 烷基雜環(huán)基、含取代基烷基雜環(huán)基，R1相同或不同； R2選自：S、N-R3、Se中任意一種，R2相同或不同； R3選自：C62。的芳香基、含取代基的芳香基、含取代基芳香雜環(huán)基、烷氧基雜芳基、含取 代基烷氧基雜芳基中任一種；或C52。芳香雜環(huán)基、含取代基芳香雜環(huán)基、多元素芳香雜環(huán)、 含取代基多元素芳香雜環(huán)； 所述取代基選自：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、羥基、巰 基、氟原子，氯原子，溴原子、碘原子、氰基、醛基、脂基、磺基、亞磺基、硝基、氨基、亞氨基、羧 基、肼基中的至少一種； 所述烷氧基選自：甲氧基，乙氧基，丙氧基，異丙氧基，正丁氧基，仲丁氧基，異丁氧基， 叔丁氧基，戊氧基，己氧基，庚氧基，辛氧基，壬氧基、癸氧基、i^一碳烷氧基、十二碳烷氧基、 十二碳烷氧基、十四碳烷氧基、十五碳烷氧基、十八碳烷氧基、十七碳烷氧基、十八碳燒氧 基、十九碳烷氧基和^?十碳烷氧基的任一種； 所述芳香基選自：苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、并五苯基、三苯胺基、芘基、茚基、 聯(lián)苯基和芴基中的至少一種； 所述雜環(huán)基、雜芳基均選自：噻吩、苯并噻吩、吡喃、苯并吡喃、呋喃、苯并呋喃、咪唑、苯 并咪唑、吡唑、苯并吡唑、吡咯、苯并吡咯、吡啶、苯并吡啶、吡嗪、苯并吡嗪、吲哚、異吲哚、苯 并吲哚、嘧啶、苯并嘧啶、萘啶、苯并萘啶、噠嗪、苯并噠嗪、吲唑、苯并吲唑、嘌呤、苯并嘌呤、 喹嗪、苯并喹嗪、喹啉、苯并喹啉、n引嗪、苯并n引嗪、酞嗪、苯并酞嗪、喹喔啉、苯并喹喔啉、噻 唑、苯并噻唑、咔啉、苯并咔啉、菲啶、苯并菲啶、菲咯啉、苯并菲咯啉、叮啶、苯并吖啶、吩嗪、 苯并吩嗪、吩噻嗪、苯并吩噻嗪、咔唑、苯并咔唑、二并噻吩、二噻吩并吡咯、三并噻吩、四并 噻吩、五并噻吩的任一種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型二聚的茈酰亞胺類化合物，其特征在于： 所述R1選自的C2 6。的烷基、含取代基烷基，所述烷基選自直鏈或支鏈烷基。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的二聚茈酰亞胺類化合物，其特征在于：所述Ri選自4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型的二聚茈酰亞胺類化合物，其特征在于：所述R4 為-C5H11。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的二聚茈酰亞胺類化合物，其特征在于：所述式（I)為 下列化合物：6. -種權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的新型雜環(huán)二聚茈酰亞胺類化合物的制備方法，其 特征在于：包括以下步驟： (1) 將如式（II)所示結(jié)構(gòu)的1，12-二氯-茈酰亞胺加入到質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸， 混合均勻后，加入液溴，在室溫下攪拌反應(yīng)兩天，反應(yīng)結(jié)束后倒入飽和的亞硫酸鈉水溶液 中，抽濾收集沉淀，依次用飽和亞硫酸鈉水溶液和水洗滌后，干燥，提純，得到具有式（III) 所示結(jié)構(gòu)的橙紅色固體粉末；(2) 在式（III)化合物中加入催化劑銅粉和干燥的DMSO,在氬氣保護(hù)下，進(jìn)行UlImann 反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后倒入水中，抽濾收集沉淀，用水洗滌，干燥，提純，得到具有式（IV)所示結(jié) 構(gòu)的紅色固體；(3) 將反應(yīng)物和式（IV)化合物加入到有機(jī)溶劑中，在氬氣保護(hù)下回流，反應(yīng)結(jié)束后，減 壓除去溶劑，粗產(chǎn)品用乙醇洗滌，干燥，提純，得到具有式（I)所示結(jié)構(gòu)的橙色固體， 所述反應(yīng)物為二（三叔丁基錫）硫、硒化鈉或R3-NH3; 所述有機(jī)溶劑為甲苯或二甲基甲酰胺；其中，&選自任一種基團(tuán)：c26。的烷基、含取代基烷基、烷氧基、含取代基烷氧基、芳香 基、含取代基芳香基、烷基芳香基、含取代基烷基芳香基、烷基雜芳香基、含取代基烷基雜芳 香基、烷基雜環(huán)基、含取代基烷基雜環(huán)基，R1相同或不同； R2選自：S、N-R3、Se中任意一種，R2相同或不同； R3選自：C62。的芳香基、含取代基的芳香基、含取代基芳香雜環(huán)基、烷氧基雜芳基、含取 代基烷氧基雜芳基中任一種；或C52。芳香雜環(huán)基、含取代基芳香雜環(huán)基、多元素芳香雜環(huán)、 含取代基多元素芳香雜環(huán)； 所述取代基選自：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、羥基、巰 基、氟原子，氯原子，溴原子、碘原子、氰基、醛基、脂基、磺基、亞磺基、硝基、氨基、亞氨基、羧 基、肼基中的至少一種； 所述烷氧基選自：甲氧基，乙氧基，丙氧基，異丙氧基，正丁氧基，仲丁氧基，異丁氧基， 叔丁氧基，戊氧基，己氧基，庚氧基，辛氧基，壬氧基、癸氧基、i^一碳烷氧基、十二碳烷氧基、 十二碳烷氧基、十四碳烷氧基、十五碳烷氧基、十八碳烷氧基、十七碳烷氧基、十八碳燒氧 基、十九碳烷氧基和^?十碳烷氧基的任一種； 所述芳香基選自：苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、并五苯基、三苯胺基、芘基、茚基、 聯(lián)苯基和芴基中的至少一種； 所述雜環(huán)基、雜芳基均選自：噻吩、苯并噻吩、吡喃、苯并吡喃、呋喃、苯并呋喃、咪唑、苯 并咪唑、吡唑、苯并吡唑、吡咯、苯并吡咯、吡啶、苯并吡啶、吡嗪、苯并吡嗪、吲哚、異吲哚、苯 并吲哚、嘧啶、苯并嘧啶、萘啶、苯并萘啶、噠嗪、苯并噠嗪、吲唑、苯并吲唑、嘌呤、苯并嘌呤、 喹嗪、苯并喹嗪、喹啉、苯并喹啉、n引嗪、苯并n引嗪、酞嗪、苯并酞嗪、喹喔啉、苯并喹喔啉、噻 唑、苯并噻唑、咔啉、苯并咔啉、菲啶、苯并菲啶、菲咯啉、苯并菲咯啉、叮啶、苯并吖啶、吩嗪、 苯并吩嗪、吩噻嗪、苯并吩噻嗪、咔唑、苯并咔唑、二并噻吩、二噻吩并吡咯、三并噻吩、四并 噻吩、五并噻吩的任一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型的二聚茈酰亞胺類化合物的制備方法，其特征在于：所 述步驟（3)有機(jī)溶劑中還加入了催化劑，所述催化劑為四（三苯基膦）鈀或醋酸鈀。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型的二聚茈酰亞胺類化合物的制備方法，其特征在于：所 述反應(yīng)物為R3-NH2，所述有機(jī)溶劑中還加入了三（環(huán)己基）磷和叔丁醇鉀。9. 權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的新型的茈酰亞胺類化合物在用作有機(jī)光伏材料中的 電子受體中的用途。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型的茈酰亞胺類化合物在用作有機(jī)光伏材料中的電子受 體時(shí)，電流為11. 32-12.llmA/cm2,開路電壓為0. 90-0. 93V，填充因子為58. 0-61. 1%，光電 轉(zhuǎn)換效率為6. 11-6. 54%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有式(Ⅰ)所示結(jié)構(gòu)的新型雜環(huán)二聚苝酰亞胺類化合物及其制備方法，以及所述二聚苝酰亞胺可用作有機(jī)光伏材料中的電子受體中的用途。本發(fā)明式(Ⅰ)化合物解決了傳統(tǒng)的苝酰亞胺類分子在固態(tài)下，分子之間極強(qiáng)的作用力導(dǎo)致的分子聚集的問(wèn)題，在單鍵連的二聚苝二酰亞胺的6,7,6’7’四個(gè)位置進(jìn)行雜原子引入，可有效的防止了分子間的緊密堆積，抑制材料的結(jié)晶性，提高無(wú)定型性能，并提高了開路電壓和光吸收效率，光電轉(zhuǎn)換效率高。
【IPC分類】H01L51/46, C07D519/00
【公開號(hào)】CN105037400
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510300472
【發(fā)明人】王朝暉, 孟東, 李燕, 姜瑋
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日