基于苯并三唑主链的一系列N-型共轭聚电解质的合成方法

（杭州电子科技大学材料科学与工程学院 浙江·杭州 310018）

1 背景研究

共轭聚电解质的离子侧链可以提供离子迁移、偶极效应和溶于极性溶剂（如水，甲醇等）和实现多层电子器件制备，因此共轭聚电解质广泛应用于各类有机光伏器件中，如有机聚合物太阳能电池、场效应晶体管、发光二极管及热电应用。另外，离子侧链还能被作为诱导共轭聚电解质聚集的设计手段。

影响共轭聚电解质光电性能的因素很多，包括共轭聚合物主链因素。含苝二酰亚胺、二酮吡咯并吡咯、苯并噻二唑和苯并三唑等缺电子杂环主链结构单元的聚合物在有机电子设备中能提供n-型的电荷传输行为。然而该类含电子缺失共轭单元主链的共轭聚电解质的合成较难。相比之下，苯并噻二唑和苯并三唑等缺电子杂环主链结构单元的共轭聚电解质的合成可行性较为乐观。以苯并噻二唑和苯并三唑主链结构单元的共轭聚电解质由于它们较强的电子亲和力而备受关注，然而有文献报道表明基于苯并噻二唑和苯并三唑共轭主链的聚合物的溶解性极差，且其分子量很低（一般<5000g/mol）。另外，以苯并噻二唑和苯并三唑结构单元主链的共轭聚电解质的光电性能单从其分子结构很难预测，因为它还依赖于其溶液状态的分子聚集态。

共轭聚电解质的一般合成方法是将非离子共轭聚合物的侧链官能团（即卤素）转化为离子官能团。目前共轭聚电解质合成常用的方法是Suzuki偶联聚合反应。然而这种合成方法在制备含缺电子结构单元的聚合物方面效率较低。此外，我们还发现基于苯并噻二唑和苯并三唑共轭主链的前体聚合物上官能团的定量转化是具有挑战性的。……