本發(fā)明涉及有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及一種idtt衍生物的新型合成方法。

背景技術(shù)：

有機(jī)太陽能電池由于具有質(zhì)量輕、成本低、制備工藝簡單、柔韌性好且可大面積制備等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來的研究熱點(diǎn)。因而使得有機(jī)光電材料的種類層出不窮，其中由電子給體材料和電子受體材料所組成的復(fù)合體系的異質(zhì)結(jié)型光電材料發(fā)展較為迅速。

idtt作為一種新型的電子受體材料，具有相當(dāng)好的穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)的對稱性和剛性稠芳香體系可以提高電子的離域，分子間的作用力可以提高電荷遷移率，具有優(yōu)異的光電性能。

2012年，jen等設(shè)計合成了idtt，并以其為基體，對其進(jìn)行修飾，從而對其光學(xué)帶隙進(jìn)行微調(diào)，設(shè)計合成了給體材料pidtt-dfbt,并與受體材料pc71bm共混制備了有機(jī)太陽能電池器件，其相應(yīng)的光伏器件能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)5.72％；2015年，zhan等人同樣以idtt為基體，對其進(jìn)行修飾，設(shè)計并合成了itic，作為一類優(yōu)異的受體材料，與給體材料ptb7-th共混制備了太陽能電池器件，使pce提高到了7.52％，同時也開辟了一新的研究領(lǐng)域，供體材料通過修飾微調(diào)可與受體材料互變；2017年，同樣是zhan等人繼續(xù)將此類體系拓展，將并三噻吩替代并噻吩，合成了一類新型的idtt衍生物，并將其氟化，所得的受體材料制備成器件的pce提高到了11％。

通過研究發(fā)現(xiàn)，基于idtt修飾的小分子受體，在可見光區(qū)域內(nèi)有著更強(qiáng)的吸收和更寬的吸收范圍，而且制備得到的器件其熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性都很好。具有突出的光電性能。在此體系的光電材料中，具有很好的應(yīng)用前景。

在之前的文獻(xiàn)中有報道采用直接加入硫酸與醋酸并回流3小時來制備idtt的方法，雖然此合成方法可以得到純度相對較高的產(chǎn)物，但是此方法要用到濃硫酸，同時需要在醋酸中回流，因此實(shí)驗(yàn)操作危險系數(shù)較高，能耗較高，后處理復(fù)雜，且溶劑消耗量較大，產(chǎn)率不高。

本方法采用三氟化硼乙醚溶液在室溫下就可以反應(yīng)，且反應(yīng)最終直接用甲醇淬滅，真空旋干過柱，與之前文獻(xiàn)報道的方法相比較，后處理簡便，得到的最終產(chǎn)物idtt的產(chǎn)率較高，環(huán)保壓力小，能耗低，安全性高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種idtt衍生物的新型合成方法，該合成方法簡單、易操作，有機(jī)溶劑消耗量小，后處理簡單，產(chǎn)品收率高，純度高。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種idtt衍生物的新型合成方法，包括如下步驟：

步驟(1)，在氮?dú)猸h(huán)境下，將烷基溴苯溶解在除水的四氫呋喃中，得到烷基溴苯溶液；

步驟(2)，在-78～-80℃下，向步驟(1)所得烷基溴苯溶液中加入正丁基鋰的己烷溶液，并反應(yīng)0.9-1.2h；

步驟(3)，將2,5-二溴對苯二甲酸酯加入步驟(2)所得反應(yīng)液中，室溫下反應(yīng)16-20h，使之反應(yīng)完全；

步驟(4)，將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，得到粗產(chǎn)物；

步驟(5)，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0～5℃下加入三氟化硼乙醚溶液，室溫下反應(yīng)1-1.5h；

步驟(6)，向步驟(5)所得混合溶液中加入甲醇，反應(yīng)16-20h，使其反應(yīng)完全；

步驟(7)，反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得到idtt衍生物。

優(yōu)選地，以摩爾比計，烷基溴苯:正丁基鋰:2,5-二溴對苯二甲酸酯:三氟化硼乙醚溶液＝6:6:1:2。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述烷基溴苯溶液的濃度為0.020g/ml-0.030g/ml。

優(yōu)選地，步驟(2)中烷基溴苯與正丁基鋰反應(yīng)溫度為-78℃，反應(yīng)時間為1h；步驟(3)中的反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時間為16h；步驟(5)中在0℃下加入三氟化硼乙醚溶液，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時間為17h。

優(yōu)選地，柱色譜法所用洗脫劑的體積比例為石油醚：二氯甲烷＝15:1。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本方法簡便易于操作，反應(yīng)條件溫和，總體產(chǎn)率和產(chǎn)品純度較原有方法有所提高。文獻(xiàn)中的方法一方面在反應(yīng)中用到濃硫酸與醋酸，反應(yīng)操作較為危險；另一方面，反應(yīng)過程都需要加熱，能耗較多。

2、本方法操作安全性高，無需加熱，能耗低。與文獻(xiàn)報道的采用濃硫酸與醋酸加熱回流的方法相比較，本方法采用三氟化硼乙醚溶液在室溫下就可以反應(yīng)，且反應(yīng)用甲醇淬滅，與文獻(xiàn)報道的方法相比較環(huán)保壓力小，能耗低，安全性高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物idtt核磁共振氫譜圖(nmrvarianmercuryplus400型測試條件：500mhz)；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所得產(chǎn)物idtt-dm核磁共振氫譜圖(nmrvarianmercuryplus400型測試條件：500mhz)；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)物idtt-m核磁共振氫譜圖(nmrvarianmercuryplus400型測試條件：500mhz)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1:

在氮?dú)猸h(huán)境下，將1-(4-溴苯基)己烷(578mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-78℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后反應(yīng)16h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt(223.8mg)。

本發(fā)明的合成方法所涉及反應(yīng)方程式圖如下：

如圖1所示，該結(jié)構(gòu)有九類化學(xué)環(huán)境不同的氫，分別位于7.50(2h),7.28(2h),7.25(2h),7.18(8h),7.07(8h),2.55(8h),1.60-1.53(8h),1.35-1.29(24h),0.86(12h)ppm，與文獻(xiàn)報道的譜圖一致，可見該化合物是正確的，得到的化合物結(jié)構(gòu)為：

實(shí)施例2：

在氮?dú)猸h(huán)境下，將4-溴-鄰二甲苯(444mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-78℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后反應(yīng)16h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt-dm(238.5mg)。

如圖2所示，該結(jié)構(gòu)有八類化學(xué)環(huán)境不同的氫，由于部分氫存在重疊問題，所以氫譜上面只顯示了五種類別的氫，分別位于7.49(2h),7.25(4h),6.97-7.05(12h),2.21(12h),2.17(12h)ppm，與文獻(xiàn)報道的譜圖一致，可見該化合物是正確的，得到的化合物結(jié)構(gòu)為：

實(shí)施例3：

在氮?dú)猸h(huán)境下，將4-溴甲苯(410mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-80℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后反應(yīng)16h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt-d(221.7mg)。

如圖3所示，該結(jié)構(gòu)有六類化學(xué)環(huán)境不同的氫，由于部分氫存在重疊問題，所以氫譜上面只顯示了五種類別的氫，分別位于7.53(2h),7.29(4h),7.22(8h),7.12(8h),2.20(12h)ppm，與文獻(xiàn)報道的譜圖一致，可見該化合物是正確的，得到的化合物結(jié)構(gòu)為：

實(shí)施例4:

在氮?dú)猸h(huán)境下，將1-(4-溴苯基)己烷(578mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-80℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后過夜反應(yīng)16-20h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt(200.6mg)。

實(shí)施例5:

在氮?dú)猸h(huán)境下，將1-(4-溴苯基)己烷(578mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-78℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1.5h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，0℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后過夜反應(yīng)16-20h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt(190.6mg)。

實(shí)施例6:

在氮?dú)猸h(huán)境下，將1-(4-溴苯基)己烷(578mg，2.4mmol)溶解在10ml除水的四氫呋喃中，在-78℃下加入2.4m正丁基鋰的己烷溶液(1ml，2.4mmol)，反應(yīng)1h后，將2,5-二溴對苯二甲酸酯(200mg，0.4mmol)加入反應(yīng)中，室溫下反應(yīng)16h后將反應(yīng)用水淬滅，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥旋干，在氮?dú)猸h(huán)境下將粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解，5℃下加入三氟化硼乙醚溶液(1ml，0.8mmol)，室溫下反應(yīng)1h后加入甲醇5ml，之后過夜反應(yīng)16-20h。反應(yīng)結(jié)束后，用水淬滅，二氯甲烷萃取，用柱色譜法分離，得產(chǎn)物idtt(201.3mg)。

最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。