一种富勒烯衍生物、制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106565753A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201610893357.6C07C13/72(2006.01)(22)申请日2016.10.13H01L51/46(2006.01)H01L51/54(2006.01)(71)申请人中国科学院上海有机化学研究所地址200032上海市徐汇区枫林路354号(72)发明人李红娇李维实王金龙陈学强肖文静赵福刚(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人邬震中(51)Int.Cl.C07D519/00(2006.01)C07D495/10(2006.01)C07D495/22(2006.01)C07D333/08(2006.01)C07C1/32(2006.01)权利要求书7页说明书13页附图2页(54)发明名称一种富勒烯衍生物、制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种富勒烯衍生物、制备方法及其应用。所述富勒烯衍生物的结构如下式所示：本发明制备的富勒烯衍生物，具有方便调节其HOMO和LUMO能级结构、提高其紫外可见光区的光吸收能力和载流子迁移能力的特点，有望成为性能优异的光伏受体材料。CN106565753ACN106565753A权利要求书1/7页1.一种含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其具有如下结构式：式中，Fn为富勒烯结构:C60、C70或C84；m为整数1或2，当m＝1时，Y为硫原子，当m＝2时，Y为碳原子；A为延伸的共轭结构单元；R为推电子或拉电子的柔性链段；z为1～5的整数，表示单加成z＝1、双加成z＝2以及多加成5≤z>2的富勒烯衍生物；A独立地可用式(ii)表示：Ar为五元或六元的芳基，下标n为0～5的整数,系连接芳香基团单元的数；各(Ar)n基团彼此相同或不同，独立地选自单环芳基、含两环或两环～七环的稠环芳基；所述的单环芳基选自五元或六元的芳基：式中Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6彼此相同或不同，在各自符合价态和芳香性要求的情况下，独立的选择碳、硅、氮、硫、氧、硒、碲原子；R1﹑R2﹑R3、或R4彼此相同或不同，在各个情况下，独立地选自氢原子、单价的增溶基、C1～C32烷基芳基、C1～C32烷基硅炔基增溶基，其中所述单价的增溶基选自C1～C32烷烃基、C1～C32卤化烃基、C1～C32酰基、C1～C32烷氧基；所述的含两环或两环～七环的稠环芳基是以上述单环芳基为母体稠环衍生而得的。2.如权利要求1所述的含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其特征是所述的五元或六元的芳基具有如下结构式：2CN106565753A权利要求书2/7页式中E1独立地选自氧、硫、硒原子，L1独立选自碳或硅原子，R1﹑R2﹑R3、或R4彼此相同或不同，在各个情况下，独立地选自氢原子、单价的增溶基、C1～C32烷基芳基、C1～C32烷基硅炔基增溶基，其中所述单价的增溶基选自C1～C32烷烃基、C1～C32卤化烃基、C1～C32酰基、C1～C32烷氧基。3.如权利要求1所述的含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其特征是所述的(Ar)n单元的稠环芳基选自如下结构式：3CN106565753A权利要求书3/7页式中E1、E2、E3、或E4彼此相同或不同，选自氧、硫、硒原子，L1独立选自碳或硅原子，R1﹑R2﹑R3、或R4彼此相同或不同，在各个情况下，独立地选自氢原子、单价的增溶基、C1～C32烷基芳基、C1～C32烷基硅炔基增溶基，其中所述单价的增溶基选自C1～C32烷烃基、C1～C32卤化烃基、C1～C32酰基、C1～C32烷氧基。4.如权利要求1所述的含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其特征是上述的(Ar)n单元的稠环芳基选自如下结构式：4CN106565753A权利要求书4/7页式中，m1、m2、m3、m4、m5、m6和m7为0～5的整数；R1﹑R2﹑R3、R4﹑R5﹑R6、R7﹑R8﹑R9、R10﹑R11﹑R12、R13﹑R14﹑R15、R16﹑R17﹑R18、R19﹑R20﹑R21、R22﹑R23﹑R24、R25﹑R26﹑R27或R28彼此相同或不同，独立地选自氢原子、C1～C32烷烃基、C1～C32卤化烃基；C1～C32烷基苯基、C1～C32烷基噻吩基、C1～C32烷氧基。5.如权利要求1所述的含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其特征是所述的R为推电子或拉电子柔性链段，独立地选自氢原子、C1～C32烷烃基、C1～C32卤化烷烃基、C1～C32烷氧基、C1～C32聚乙二醇基、C1～C32烷基胺基。6.权利要求1所述的含刚性螺环共轭作用的富勒烯衍生物，其特征是该衍生物具有如下结构式：5CN106565753A权利要求书5/7页6CN106565753A权利要求书6/7页7.一种如权利