【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及双氰基取代喹噁啉的衍生物及在n型高分子材料中的应用。
技术介绍
1、有机半导体由于具有比较好的溶解性、高的载流子迁移率、柔性、大面积制备等优点，是制造下一代有机电子产品的重要活性材料。在很多有机电子，比如有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机热电、有机电化学晶体管等，同时需要能够传导电子的n型材料和能够传导空穴的p型材料。为进一步提升器件性能，往往要求活性层材料具有比较高的载流子迁移率，同时要求p型性能和n型性能的匹配。到目前为止，p型材料表现出超过10cm2 v-1s-1的空穴迁移率和很好的环境稳定性。然而，n型有机半导体的的发展落后于p型有机半导体，这主要由于缺少满足要求的缺电子构建单元所导致的。
2、理想情况下，高性能的n型半导体应该具有平面的、刚性的分子结构，离域的的π-电子框架，从而促进载流子在固体状态下通过分子间π-π重叠传输。此外，参与电子传递过程的最低未占据分子轨道(lumos)必须具有低于-4.0ev的能级，以保护材料免受环境o2和h2o的氧化，确保其在环境中的稳定性。由于n型半导体材料对lumo<-4.0ev能级的独特电子要求，常见的分子设计策略包括引入强吸电子基团，如亚胺、氰基和卤素基团。但是单纯的引入这些吸电子单元往往难以实现这个目标，而且会引入空间位阻，导致半导体材料的扭曲，从而阻碍π-π轨道重叠和电子传输。
3、现有技术中：cn109206366a公开双炔基桥联单苝酰亚胺二聚体n型半导体材料的合成方法及其应用，合成的双炔基桥联单苝酰亚胺二
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供双氰基取代喹噁啉的衍生物及在n型高分子材料中的应用，公开的一系列基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，并将其作为吸电子构建单元，合成了一系列n型高分子材料；研究结果表明这类基于双氰基取代喹啉的衍生物的聚合物具有发展潜力。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
3、基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，包括如下通式：
4、
5、其中，x＝h，f，cl，cn，cf3；其中，r1包括但不限于如下结构：
6、
7、进一步的，a2包括但不限于以下结构：
8、
9、本专利技术另一目的在于，公开上述结构通式的基于双氰基取代喹噁啉的衍生物在n型高分子材料中的应用。
10、本专利技术的有益效果为：
11、本专利技术设计合成了一系列基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，并将其作为吸电子构建单元，合成了一系列n型高分子材料。由于同时引入了2个氰基和2个亚胺结构，所获得的n型高分子材料具有比较低的lumo能级和很好的空气稳定性。将其应用于场效应晶体管和有机电化学晶体管，获得了10-3cm2 v-1s-1的迁移率，初步的研究结果表明这类基于双氰基取代喹啉的衍生物的聚合物具有一点的发展潜力。
12、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，包括如下通式：
2.如权利要求1所述的基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，R1包括但不限于如下结构：
3.如权利要求1所述的基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，A2包括但不限于以下结构：
4.权利要求1所述衍生物，其特征在于，包括以下结构衍生物及合成路线：
5.权利要求1所述衍生物在N型高分子材料中的应用。
6.如权利要求4所述的应用，其特征在于：所述聚合物包括如下结构：
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述聚合物合成路线为：
【技术特征摘要】
1.基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，包括如下通式：
2.如权利要求1所述的基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，r1包括但不限于如下结构：
3.如权利要求1所述的基于双氰基取代喹噁啉的衍生物，其特征在于，a2包括但不限于以下结构：
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