【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物及其制备方法与光电应用，属于有机半导体材料。
技术介绍
1、随着有机电子学的快速发展，有机半导体材料由于结构可调控、质量轻、可溶液加工、以及柔性和可拉伸等优势得到广泛应用。通过对半导体分子的设计与合成，可以实现对半导体光电性能的调控。其中，相较于并苯类稠环化合物(如蒽、并五苯等)，以苯并噻吩并噻吩并苯(btbt)为代表的杂环芳香烃化合物homo能级降低，光学能级带宽增大等优点，使得btbt及其衍生物成为有机半导体材料的明星分子。然而，这类分子的材料稳定性较差，限制了进一步的发展。相比于btbt，苯并硒吩苯并硒吩并苯(bsbs)分子是将其中的杂原子由s替换为se，其电学性能不会有太大影响的同时，其稳定性也会有一定程度的改善。因此对共轭长度适中的bsbs材料进行衍生化，构筑具有芳香基取代的bsbs衍生物也是获得高性能有机半导体材料的重要方式。
2、目前，报道的芳香取代的bsbs衍生物材料较少，特别是非对称芳香取代的bsbs衍生物。这主要是因为，相对于对称的芳香取代的bsbs衍生物，非对称芳香取代的bsbs衍生物在合成和纯化过程中相对复杂，导致其产率较低，因而研究很少。但其电学性能并不会逊色于其对称衍生物。不仅如此，非对称芳香取代的bsbs衍生物对特定波长的光有很强的吸收。因此，开发和发展新型的非对称bsbs衍生物半导体材料，将其应用于制备高性能的光学和电学器件具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯(bsbs)衍生物，其结构式如式ⅰ所示：
4、
5、式ⅰ中，r和r’各自独立地选自h、c1～c24的烷基、c2～c24的烯基、c2～c24炔基、c3～c24的环烷基中的任一种；n为1～5中的整数。优选地，式ⅰ中，r和r’各自独立地为h、正己基、正辛基或正癸基；n＝2或3。
6、第二方面，本专利技术提供上述任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物的制备方法，包括如下步骤：
7、(1)将式ⅱ所示化合物与液溴在溶剂中进行反应，得到式ⅲ所示化合物；
8、
9、式ⅱ和式ⅲ中，r的定义同式ⅰ；
10、(2)在惰性气氛下，将式ⅳ所示化合物与联硼酸频哪醇酯在催化剂的作用下于溶剂中进行反应，得到式ⅴ所示化合物；
11、
12、式ⅳ和式ⅴ中，r’和n的定义同式ⅰ；
13、(3)在惰性气氛下，将式ⅲ所示化合物与式ⅴ所示化合物在靶催化剂和碳酸盐的作用下于溶剂中进行反应，得到式ⅰ所示非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物。
14、上述的制备方法中，步骤(1)中，式ⅱ所示化合物与液溴的投料摩尔比可为1:(0.7～1)；
15、步骤(1)中，所述反应的温度为20～25℃，时间为1～5h；
16、步骤(1)中，所述溶剂为二氯甲烷或n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
17、上述的制备方法，步骤(2)中，式ⅳ所示化合物与所述联硼酸频哪醇酯的投料摩尔比为1：(1～3)；
18、步骤(2)中，所述催化剂为2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基-1,1'-二联苯(s-phos)、钯催化剂和醋酸钾，其中，式ⅳ所示化合物、2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基-1,1'-二联苯、钯催化剂和醋酸钾的投料摩尔比为1:(0.1～0.2):(0.04～0.1):(2～5)；
19、所述靶催化剂为醋酸钯或1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯((pdcl2(dppf)))；
20、步骤(2)中，所述反应的温度为70～90℃，时间为24～48h；
21、步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃或n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
22、上述的制备方法，步骤(3)中，式ⅲ所示化合物与式ⅴ所示化合物的投料摩尔比为1:(1～1.3)；
23、步骤(3)中，式ⅲ所示化合物、靶催化剂和碳酸盐的投料摩尔比为1:(0.03～0.06):(4～8)；
24、步骤(3)中，所述靶催化剂为四三苯基磷钯和1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯((pdcl2(dppf)))中的至少一种；
25、步骤(3)中，所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠和碳酸铯中的至少一种；
26、步骤(3)中，所述反应的温度为80～90℃，时间为12～24h；
27、步骤(3)中，所述溶剂由甲苯、乙醇和水组成，甲苯、乙醇和水的体积比优选为(2～6)：1：1。
28、第三方面，本专利技术提供上述任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物在日盲区光探测或制备日盲区光探测器中的应用，所述日盲区为波长为200～280nm的深紫外光。
29、第四方面，本专利技术提供一种日盲区光探测器，包括有机半导体活性层，所述有机半导体活性层包括上述任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物半导体材料。
30、上述的日盲区光探测器中，所述日盲区光探测器为底栅顶接触构型，包括由下至上的栅电极层、栅绝缘层、有机半导体活性层和源、漏电极层；
31、所述栅电极的材质为si；
32、所述栅绝缘层为硅氧化物层(sio2)或硅氧化物修饰了自组装层的复合绝缘层，所述硅氧化物的自组装层的通式如式ⅵ所示：
33、
34、式ⅵ中，r1为c1-c24的烷基、c1-c24的环烷基、c1-c24的全氟烷基、苯基中的任一种；
35、所述有机半导体活性层的厚度为30～50nm；
36、所述源、漏电极层中电极的材质为金、银或铂。
37、第五方面，本专利技术提供所述的日盲区光探测器的制备方法，包括如下步骤：
38、(1)在所述栅电极层上制备所述栅绝缘层；
39、(2)通过旋涂、滴注、蒸镀、刮涂、打印的方法在所述栅绝缘层上制备所述有机半导体活性层；
40、(3)通过转移金属电极或者蒸镀金属的方法在所述有机半导体活性层上制备源、漏电极层，得到所述日盲区光探测器。
41、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
42、(1)制备的非对称bsbs衍生物分子，合成简单高效、合成成本低廉、分子稳定。
43、(2)制备的非对称的有机半导体小分子材料，具体为非对称的bsbs衍生物分子，其小分子材料和器件均具有很好的热稳定性。
44、(3)基于非本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物，其结构式如式Ⅰ所示：
2.根据权利要求1所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物，其特征在于：式Ⅰ中，R和R’各自独立地为H、正己基、正辛基或正癸基。
3.权利要求1-2中任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，式Ⅱ所示化合物与液溴的投料摩尔比为1:(0.7～1)；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，式Ⅳ所示化合物与所述联硼酸频哪醇酯的投料摩尔比为1：(1～3)；
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，式Ⅲ所示化合物与式Ⅴ所示化合物的投料摩尔比为1:(1～1.3)；
7.权利要求1-2中任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物在日盲区光探测或制备日盲区光探测器中的应用，所述日盲区为波长为200～280nm的深紫外光。
8.一种日盲区光探测器，包括有机半导体活性层，其特征在于：所述有机半导体活性层包括权
9.根据权利要求8所述的日盲区光探测器，其特征在于：所述日盲区光探测器为底栅顶接触构型，包括由下至上的栅电极层、栅绝缘层、有机半导体活性层和源、漏电极层；
10.权利要求9所述的日盲区光探测器的制备方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物，其结构式如式ⅰ所示：
2.根据权利要求1所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物，其特征在于：式ⅰ中，r和r’各自独立地为h、正己基、正辛基或正癸基。
3.权利要求1-2中任一项所述的非对称苯并硒吩苯并硒吩并苯衍生物的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，式ⅱ所示化合物与液溴的投料摩尔比为1:(0.7～1)；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，式ⅳ所示化合物与所述联硼酸频哪醇酯的投料摩尔比为1：(1～3)；
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：江浪，张志磊，刘洁，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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