技术领域
本发明属于有机太阳能电池器件中的有机光敏和/或电子传输材料领域， 特别涉及用于有机光敏和/或有机电子传输材料的一类多氰基取代三苯胺衍 生物及其合成方法，以及用该类多氰基取代三苯胺衍生物材料作为有机太阳 能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。
背景技术
当今世界随着经济的快速发展，能源问题越来越引起人们的重视。矿物燃 料枯竭引起的能源危机，燃烧矿物燃料引起的温室效应使得人类的生存环境 面临重大挑战。占地球总能量99％以上的太阳能逐渐进入人们的视野，太阳能 所具有的分布广阔获取方便、对人无害不污染环境、取之不尽用之不竭的优 点受到众多科学家的青睐。但目前使用的硅等太阳能电池材料，因成本太高， 只能在一些特殊的场合如为卫星供电或边远地区通信塔使用，所以，目前太 阳能发电量只相当于全球总发电量的0.04％。要使太阳能发电得到大规模推 广，就必须降低太阳能电池材料的成本，或找到更廉价的太阳能电池材料。
传统的太阳能电池需要大量的高质量的无机半导体材料，如硅、砷化镓， 使得成本很高。尽管多晶硅和无定形硅的应用比单晶硅成本低很多，但效率 不高和成本居高不下仍然是太阳能电池无法大面积推广的重要障碍。有机太 阳能电池的研究和发展使太阳能电池低成本化成为可能。目前报道的最好的 有机太阳能电池的能量转化效率已经接近商业化的无定形硅太阳能电池的效 率(4％～8％)。
有机太阳能电池有希望成为大面积和廉价的光伏系统。其主要优点是制 备容易、加工温度低、原料和加工技术成本低，同时可能在塑料基底上制造 出可弯曲的器件。但是，有机太阳能电池的效率长期以来一直很低，这与它 的基本物理过程分不开。太阳光照射到无机半导体上时，无机半导体会直接 产生自由电子，这些载流子在掺杂浓度或掺杂类型不同的半导体之间形成的 内建电场的作用下发生分离，在外电路形成电流。当光照到有机半导体上时， 有机半导体中产生激子(电子-空穴对)，激子通常在不同有机层(异质结)界 面发生拆分，否则这些激子将通过辐射或非辐射的方式失活。最近的研究工 作主要集中在合成新的给体或受体分子，提高有机化合物的电荷迁移率以增 加电子扩散长度使电子能避免在有机层被捕获，提高光敏分子在太阳光光谱 范围的光吸收以提高器件的外量子效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述有机光敏和/或电子传输材料中存在的问题， 提供一类多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和/或电子传输材料；通过分子 设计，以三苯胺为主要骨架，引入具有强拉电子能力的多氰基基团，使其具 有非常强烈的分子内电荷转移，从而降低能隙，达到吸光范围宽、吸光峰值 位于长波长处的目的；同时，分子具有非常强的夺取电子能力，能够应用于 有机太阳能电池的有机光敏层和/或电子传输层材料使用。
本发明的再一目的是提供目的一的一类多氰基取代三苯胺衍生物的合成 方法。
本发明的还一目的是提供目的一的一类多氰基取代三苯胺衍生物作为有 机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。
本发明涉及一类具吸电子性质的多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和/ 或电子传输材料，该类化合物具有很宽的光谱吸收范围(400nm～800nm)和 很低的还原电势(约-0.33V vs SCE)，可用于有机太阳能电池器件的有机光 敏材料和/或电子传输材料使用。本发明材料的分子结构如以下通式所示。用 本发明材料所制备的有机太阳能电池器件由于光谱吸收范围宽，能够吸收大 范围波长的太阳光从而提高器件的外量子效率，更有效的利用太阳光能量。 本发明材料具有很低的还原电势，作为电子传输材料能有效的接受电子，促 进激子的电荷分离，从而提高太阳能电池器件的性能。
本发明采用简便的方法合成了一系列可作为具有高效有机光敏和/或电 子传输材料使用的一类多氰基取代三苯胺衍生物。本发明的有机太阳能电池 器件包括阴极、阳极和有机薄膜层，在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少 包含有机光敏层，优选有机光敏层包含通式(I)、(II)或(III)表示的多氰 基取代三苯胺衍生物。本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物的分子具有以 下结构之一：
其中：
R1，R2，R3取代基可相同或不相同，分别独立的选自氢、具有1至20个碳 原子的取代或未取代的烷基、具有5至20个碳原子的取代或未取代的环烷基、 具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至60个碳原子的芳烷基、具有6至 50个环碳原子的芳基、具有6至50个环原子的芳氧基、或具有5至50个环 原子的芳族杂环基团中的一种。
R4取代基可选自氢、羧基、氟代甲基、氰基、硝基、或具有2至20个碳 原子的酯基中的一种。
所述的R1，R2，R3中的具有1至20个碳原子的未取代烷基是甲基、乙基、 丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚 基或正辛基中的一种。
所述的R1，R2，R3中的具有1至20个碳原子的取代烷基是羟甲基、1-羟 乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、 2，3一二羟基-叔丁基、1，2，3一三羟基丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、 2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3 -二氨基-叔丁基或1，2，3-三氨基丙基中的一种。
所述的R1，R2，R3中的具有5至20个碳原子的未取代的环烷基是环丙基、 环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、金刚烷基或降冰片烷基中的一种；
所述的R1，R2，R3中的具有1至20个碳原子的烷氧基是由-OR表示的基 团，其中R表示的基团是烷基，烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、 仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1- 羟乙基、2-羟乙基、2-羟异丁基或1，2-二羟基乙基中的一种。
所述的R1，R2，R3中具有6至60个碳原子的芳烷基是苄基、1-苯基乙基、 2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、 1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异 丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异 丙基、2-β-萘基异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、对甲基 苄基、间甲基苄基或邻甲基苄基中的一种。
所述的R1，R2，R3中具有6至50个环碳原子的芳基是苯基、1-萘基、2 -萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲 基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘 基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三 联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间 三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对-(2- 苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、 4’-甲基联苯基或4”-叔丁基-对三联苯-4-基中的一种。
所述的R1，R2，R3中具有6至50个环原子的芳氧基是由-OAr表示的基团， 其中Ar表示的基团是芳香基团，芳香基团是苯基、1-萘基、2-萘基、1- 蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、 1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2 -联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、 对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、 邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、 3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-萘基、4’-甲基联苯 基或4”-叔丁基-对三联苯-4-基中的一种。
所述的R1，R2，R3中具有5至50个环原子的芳族杂环基团是1-吡咯基、 2-吡咯基、3-吡咯基、吡啶基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1- 吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7- 吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲 哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、 3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并 呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯 并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4 -喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、 3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基或8 -异喹啉基中的一种。
所述的R4中氟代甲基是一氟、二氟或三氟取代的甲基中的一种。
所述的R4中具有2至20个碳原子的酯基是甲酯基、乙酯基、丙酯基、异 丙酯基、正丁酯基、仲丁酯基、异丁酯基、正戊酯基、正己酯基、正庚酯基 或正辛酯基中的一种。
本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法包括以下步骤：
(1).在惰性气体保护下，将带有取代基R1，R2和R3的对碘三苯胺与带 有取代基R4的乙炔混合，其中，带有取代基R1，R2和R3的对碘三苯胺与带有 取代基R4的乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催 化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与有机溶剂混合，在搅拌状态下回流；过 滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱或重结晶，得到炔基三苯胺；
(2).在惰性气体保护下，将步骤(1)得到的炔基三苯胺与四氰基乙烯 以摩尔比为1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中搅拌，经硅胶柱层 析色谱或重结晶，得到具有上述结构的多氰基三苯胺衍生物。
其中：R1，R2，R3，R4的定义同上述定义一类多氰基取代三苯胺衍生物的 分子结构中的R1，R2，R3，R4。
所述的有机溶剂是二乙胺、三乙胺、异丙胺、乙二胺或叔丁胺。
本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料可作为有机太阳能电池器件 的有机光敏层和/或电子传输层材料，用于制备有机太阳能电池器件。
本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料也可作为有机光电器件的有 机电子传输层材料。
本发明的有机太阳能电池器件的结构可为：阳极/有机空穴传输层/有机 光敏层/有机电子传输层/阴极。上述各有机层可以采用真空蒸发、喷涂、旋 涂或打印等各种沉积有机膜的方法来制备。
在上述的有机太阳能电池器件中包括阴极、阳极和有机薄膜层，在阴极 和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层，并且有机光敏层中包含本 发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料。
所述的有机光电器件能够用于有机场效应晶体管、有机集成电路、有机 太阳能电池、有机激光器或者有机传感器中。
制备器件的优选实施方式：
有机太阳能电池器件的典型结构为：基片/阳极/有机空穴传输层(HTL)/ 有机光敏层/有机电子传输层(ETL)/有机空穴阻挡层/阴极。
基片为透明的，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酞 亚胺类化合物中的一种材料；阳极层可以采用无机材料或有机导电聚合物， 无机材料一般为氧化铟锡(以下简称ITO)、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或 金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO；有机导电聚合物优选 为聚乙撑二氧噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT：PSS)、聚苯胺(以下简 称PANI)中的一种材料。阴极层一般采用锂、镁、钙、锶、铝或铟等功函数较 低的金属或它们中的一种与铜、金或银的合金，或上述金属或合金与金属氟 化物交替形成的电极层，本发明优选为金属铝；有机空穴传输层一般采用酞 菁类材料，本发明优选为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)或酞菁铜掺杂F4-TCNQ； 有机光敏层负责光的吸收和产生载流子，本发明优选本发明的多氰基三苯胺 衍生物作为有机光敏层；有机电子传输层一般采用富勒烯(C60)或二苯并咪 唑代-3，4，9，10-四羧基苝(PTCBI)，本发明优选本发明的多氰基取代三苯 胺衍生物作为有机电子传输层；有机空穴阻挡层负责阻挡空穴传输到阴极， 本发明优选为2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(BCP)。
可按照以下方法制备本发明的一系列有机太阳能电池器件：
(1)用清洗剂、去离子水和有机溶液分几步清洗带有阳极的玻璃基片；
(2)通过真空蒸发的方法蒸镀器件的有机空穴传输层；
(3)再继续蒸镀器件的有机光敏层；
(4)继续蒸镀器件的有机电子传输层；
(5)继续蒸镀器件的有机空穴阻挡层；
(6)再通过蒸镀或溅射的方法制备金属阴极。
本发明采用简便的方法合成了一类多氰基取代三苯胺衍生物，并用此多 氰基取代三苯胺衍生物作有机光敏和/或电子传输材料制成了有机太阳能电 池器件。此类多氰基取代三苯胺衍生物具有高并宽的吸收光谱响应范围 (400nm～800nm)，并且具有高的夺取电子能力，是一类具有高光敏能力的有 机光敏材料和/或电子传输材料。
为了更好地理解本发明的内容，下面将通过具体的实施例来进一步说明 本发明的技术方案，但不限于此。
具体实施方式
实施例1. 2-(4-(二苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯(MTCBD) 的制备
(1).在氮气保护下，将对碘三苯胺与乙炔混合，其中，对碘三苯胺与 乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘 化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物， 经硅胶柱层析色谱，得对乙炔基三苯胺，产率约为90％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的对乙炔基三苯胺与四氰基乙烯 以摩尔比为1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时， 经其正己烷溶液重结晶，得到目标产物，产率约为95％。
m/z：397.13(100.0％)，398.14(28.3％)，399.14(3.9％)，398.13(1.8％)。
化合物MTCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸镀 有机材料时(CuPc、MTCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴极时的 真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60和MTCBD 的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(44nm)/MTCBD(10nm)/C60(40nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)。
器件性能如下：
开路电压：0.52V；短路电流：0.67mA；填充因子：0.55；能量转换效率： 2.5％。
实施例2. 2-(4-(二苯胺基)苯基)-1，1，3，4，4-五氰基-1，3-丁二烯 (MPCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-三苯胺与丙炔腈混合，其中，4-碘-三苯胺 与丙炔腈的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量 的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产 物，经其石油醚溶液重结晶，得到目标产物，产率约为80％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌20小时，先经硅胶柱 层析色谱，得到目标产物，产率约为85％。
m/z：422.13(100.0％)，423.13(31.6％)，424.13(4.8％)。
化合物MPCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸镀 有机材料时(CuPc、MPCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴极时的 真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60和MPCBD 的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(44nm)/MPCBD(10nm)/C60(40nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.60V；短路电流：0.72mA；填充因子：0.56；能量转换效率： 3.1％。
实施例3. 2-(4-(二对甲苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯 (DTMTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二对甲苯苯胺与乙炔混合，其中， 4-碘-N，N-二对甲苯苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基 磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状 态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为83％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌18小时，经其正己烷 溶液重结晶，得到目标产物，产率约为80％。
m/z：425.16(100.0％)，426.17(30.5％)，427.17(4.5％)，426.16(1.8％)。
实施例4. 2-(4-(二联苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯(DBMTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二联苯苯胺与乙炔混合，其中，4- 碘-N，N-二联苯苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下 回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为70％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为70％。
m/z：549.20(100.0％)，550.20(41.4％)，551.20(9.1％)，550.19(1.8％)。
化合物DBMTCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸镀 有机材料时(CuPc、DBMTCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴极时 的真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60和 DBMTCBD的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸镀速 率约为0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(15nm)/DBMTCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.50V；短路电流：0.61mA；填充因子：0.52；能量转换效率： 2.1％。
实施例5. 2-(4-(二苯胺基)苯基)-3-(三氟甲基)-1，1，4，4-四氰基
(1).在氮气保护下，将4-碘-三苯胺与三氟丙炔混合，其中，4-碘-三苯 胺与三氟丙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化 剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下回流；过滤得 粗产物，经其石油醚溶液重结晶，得到目标产物，产率约为75％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌22小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为70％。
m/z：465.12(100.0％)，466.12(31.0％)，467.13(4.2％)。
实施例6. 2-(4-二(4-叔丁基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(DTBTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二对叔丁基苯苯胺与乙炔混合，其 中，4-碘-N，N-二对叔丁基苯苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的 双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合， 在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产 率约为85％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为84％。
m/z：509.26(100.0％)，510.26(37.1％)，511.26(7.2％)，510.25(1.8％)。
实施例7. 2-(4-(二-β-萘胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯 (DNTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二萘苯胺与乙炔混合，其中，4-碘-N， N-二萘苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和 催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下回流；过 滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为80％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为85％。
m/z：497.16(100.0％)，498.17(37.0％)，499.17(6.6％)，498.16(1.8％)。
化合物DNTCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸镀 有机材料时(CuPc、DNTCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴极时的 真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60和DNTCBD 的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(15nm)/DNTCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.50V；短路电流：0.66mA；填充因子：0.57；能量转换效率： 2.1％。
实施例8. 2-(4-(二对甲氧基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(DMOTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二对甲氧基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，4-碘-N，N-二对甲氧基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为87％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为85％。
m/z：457.16(100.0％)，458.17(37.0％)，459.17(4.9％)，458.16(1.8％)。
实施例9. 2-(4-(二对环己烷苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(DCHTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二对环己烷苯基苯胺与乙炔混合， 其中，4-碘-N，N-二对环己烷苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为77％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为75％。
m/z：561.26(100.0％)，562.29(42.9％)，563.30(8.4％)，564.30(1.1％)。
实施例10. 2-(4-(二对羟甲基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(DHMTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二对羟甲基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，4-碘-N，N-二对羟甲基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为67％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为65％。
m/z：457.15(100.0％)，458.16(30.6％)，459.16(4.9％)，458.15(1.8％)。
实施例10. 2-(4-(二-2-吡啶基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(DHMTCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二-2-吡啶基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，4-碘-N，N-二-2-吡啶基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的 双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合， 在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产 率约为87％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌12小时，经其正己烷 溶液重结晶，得到目标产物，产率约为85％。
m/z：551.15(100.0％)，552.16(39.6％)，553.16(8.9％)，552.15(2.8％)。
实施例11. 4，4-二氰基-2-二氰基乙撑基-3-(4-二苯胺基苯基)丁酸乙酯 (EATCBD)
(1).在氮气保护下，将4-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔酸乙酯混合，其 中，4-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔酸乙酯的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的 双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合， 在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产 率约为85％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为82％。
m/z：469.15(100.0％)，470.16(31.6％)，471.16(5.9％)，470.15(1.8％)。
实施例12. 2-(3-(二苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯(MMTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二苯基苯胺与乙炔混合，其中，3- 碘-N，N-二苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下 回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为80％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为72％。
m/z：397.13(100.0％)，398.14(28.3％)，399.14(3.9％)，398.13(1.8％)。
实施例13. 2-(3-(二苯胺基)苯基)-1，1，3，4，4-五氰基-1，3-丁二烯 (MMPCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔腈混合，其中， 3-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔腈的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基 磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状 态下回流；过滤得粗产物，经其石油醚溶液重结晶，得到目标产物，产率约 为75％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌20小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为70％。
m/z：422.13(100.0％)，423.13(31.6％)，424.13(4.8％)。
化合物MMPCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸镀 有机材料时(CuPc、MMPCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴极 时的真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60和 MMPCBD的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸镀速 率约为0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(15nm)/MMPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.45V；短路电流：0.60mA；填充因子：0.54；能量转换效率： 1.9％。
实施例14. 2-(3-二(对叔丁基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二 烯(DTBTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二对叔丁基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，3-碘-N，N-二对叔丁基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为85％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌15小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为83％。
m/z：509.26(100.0％)，510.13(37.6％)，511.26(7.2％)，510.25(1.8％)。
实施例15. 2-(3-二(联苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯(BPTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二联苯基苯胺与乙炔混合，其中， 3-碘-N，N-二联苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基 磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状 态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为87％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌17小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为86％。
m/z：549.26(100.0％)，550.13(41.6％)，551.26(9.2％)，550.25(1.8％)。
实施例16. 2-(3-二(对-2-吡啶苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁 二烯(BPYTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二(对-2-吡啶苯基)苯胺与乙炔混 合，其中，3-碘-N，N-二(对-2-吡啶苯基)苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加 入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与 三乙胺混合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到 目标产物，产率约为89％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌15小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为88％。
m/z：551.26(100.0％)，552.13(39.6％)，553.26(8.2％)，552.25(2.8％)。
实施例17. 2-(3-二(对甲氧基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二 烯(MMOTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二对甲氧基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，3-碘-N，N-二对甲氧基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为87％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌15小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为83％。
m/z：457.26(100.0％)，458.13(30.6％)，459.16(5.2％)，458.15(1.8％)。
实施例18. 2-(3-(二苯胺基)苯基)-3-三氟甲基-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(MTFTCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二苯基苯胺与三氟丙炔混合，其中， 3-碘-N，N-二苯基苯胺与三氟丙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯 基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌 状态下回流；过滤得粗产物，经其石油醚溶液重结晶，得到目标产物，产率 约为78％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为76％。
m/z：465.13(100.0％)，466.13(31.6％)，467.13(4.2％)。
实施例19. 2-(3-二(萘胺基)苯基)-1，1，3，4，4-五氰基-1，3-丁二烯(DBPPCBD)
(1).在氮气保护下，将3-碘-N，N-二萘苯胺与丙炔腈混合，其中，3- 碘-N，N-二萘苯胺与丙炔腈的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下 回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为75％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为70％。
m/z：522.16(100.0％)，523.16(40.1％)，524.17(7.0％)。
化合物DBPPCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸 镀有机材料时(CuPc、DBPPCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀 阴极时的真空约为1×10-4Pa。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60 和DBPPCBD的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸 镀速率约为0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(15nm)/DBPPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.49V；短路电流：0.69mA；填充因子：0.53；能量转换效率： 2.5％。
实施例20. 2-(2-二(苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯 (OMTCBD)
(1).在氮气保护下，将2-碘-N，N-二苯基苯胺与乙炔混合，其中，2- 碘-N，N-二苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状态下 回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为78％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时，经其正己烷溶 液重结晶，得到目标产物，产率约为72％。
m/z：397.13(100.0％)，398.14(28.3％)，399.14(3.9％)，398.13(1.8％)。
实施例21. 2-(2-二(苯胺基)苯基)-1，1，3，4，4-五氰基-1，3-丁二烯(OMPCBD)
(1).在氮气保护下，将2-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔腈混合，其中， 2-碘-N，N-二苯基苯胺与丙炔腈的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基 磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状 态下回流；过滤得粗产物，经其石油醚溶液重结晶，得到目标产物，产率约 为70％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌18小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为62％。
m/z：422.13(100.0％)，423.13(311.6％)，424.13(4.8％)。
化合物OMPCBD的太阳能电池器件制备
在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150nm。蒸 镀有机材料时(CuPc、OMPCBD、C60和BCP)真空约为1×10-5Pa，蒸镀阴 极时的真空约为1×10-4a。制备太阳能电池时ITO衬底为室温，CuPc、C60 和OMPCBD的蒸镀速率约0.1nm/s，BCP的蒸镀速率约为0.05nm/s，铝的蒸 镀速率约为0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为：
ITO/CuPc(15nm)/OMPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
器件性能如下：
开路电压：0.43V；短路电流：0.66mA；填充因子：0.44；能量转换效率： 1.9％。
实施例22. 2-(2-二(对叔丁基苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二 烯(OTBTCBD)
(1).在氮气保护下，将2-碘-N，N-二对叔丁基苯基苯胺与乙炔混合， 其中，2-碘-N，N-二对叔丁基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂 量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混 合，在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物， 产率约为69％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌20小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为62％。
m/z：509.26(100.0％)，510.26(37.1％)，511.26(7.2％)，510.25(1.8％)。
实施例23. 2-(2-二(联苯胺基)苯基)-1，1，4，4-四氰基-1，3-丁二烯(ODBTCBD)
(1).在氮气保护下，将2-碘-N，N-二联苯基苯胺与乙炔混合，其中， 2-碘-N，N-二联苯基苯胺与乙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的双三苯基 磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合，在搅拌状 态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产率约为65％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1∶1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌21小时，经硅胶柱层 析色谱，得到目标产物，产率约为60％。
m/z：549.20(100.0％)，550.20(41.4％)，551.20(9.1％)，550.19(1.8％)。
实施例24. 2-(2-二(苯胺基)苯基)-3-三氟甲基-1，1，4，4-四氰基-1，3- 丁二烯(OTFTCBD)
(1).在氮气保护下，将2-碘-N，N-二联苯基苯胺与三氟丙炔混合，其 中，2-碘-N，N-二联苯基苯胺与三氟丙炔的摩尔比为2∶3；加入催化剂量的 双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜，然后将混合物与三乙胺混合， 在搅拌状态下回流；过滤得粗产物，经硅胶柱层析色谱，得到目标产物，产 率约为75％；
(2).在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为1∶ 1的比例混合，然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌24小时，经硅胶柱层析 色谱，得到目标产物，产率约为73％。
m/z：465.12(100.0％)，466.12(31.1％)，467.13(4.2％)。
以上所列出的实施例均能够用于有机晶体管、有机集成电路、有机太阳 能电池、有机激光器或者有机传感器中。
尽管结合优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实 施例，应当理解，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改 和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。