本发明涉及有机合成领域，尤其涉及一种菲基化合物及其制备方法与菲基聚合物、光电器件。
背景技术：
1、聚合物半导体材料具有质量氢、柔性、可以通过喷墨打印或者卷对卷印刷的方式进行大面积的加工。经过研究者的不断开发，有机半导体材料已经取得巨大的进步。纵观这些新的半导体材料，p型材料的性能明显高于n型半导体。这主要是由于用于构筑n-型半导体的受体单元比较稀缺。
2、强的受体单元通常需要引入强电负性的基团，这些通常会引入很大的位阻效应，破坏分子的平面性，也会带来合成上的挑战性。因此，开发新的强缺电子单元(也即受体单体)对n型半导体的开发及有机半导体的发展都极具意义。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种菲基化合物及其制备方法与菲基聚合物、光电器件，旨在提供新的受体单元，丰富用于构筑半导体的受体单元。
2、本发明的技术方案如下：
3、本发明的第一方面，提供一种菲基化合物，其中，所述菲基化合物的结构式为：
4、
5、其中，r1选自碳原子数为1-100的烷基、链醚基或取代的芳基；r2选自h、br、芳基、氰基或杂芳基；r3选自o、s、se、＝c(r4)2、＝si(r4)2、＝nr4、芳基、或杂芳基，r4选自氢、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、取代或未取代的碳原子数为4-100的芳基、取代或未取代的碳原子数为4-100的杂芳基中的一种。
6、可选地，所述碳原子数为1-100的烷基包括碳原子数为1-100的直链烷基、碳原子数为1-100的支链烷基或碳原子数为1-100的环烷基；
7、所述杂芳基含有至少一个杂原子，所述杂原子选自b、n、o、s、si或p；
8、所述芳基包括苯基及其衍生物基团、噻吩基及其衍生物基团、噻唑基及其衍生物基团中的一种。
9、可选地，所述菲基化合物选自j1至j22中的任意一种：
10、
11、
12、
13、本发明的第二方面，提供一种本发明如上所述的菲基化合物的制备方法，其中，当r2为h、r3为o时，所述菲基化合物的合成路线为：
14、
15、所述菲基化合物的制备方法包括步骤：
16、按照上述合成路线，将化合物d、r1-nh2、醋酸钯、mo(co)6、正丁基二(1-金刚烷基)膦、1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯和第一有机溶剂进行混合，在第一预设温度下反应第一预设时间后，得到所述菲基化合物k；
17、或，按照上述合成路线，将化合物l、r1-nh2和甲苯进行混合，反应后，去除甲苯，加入氯化亚砜，继续反应后，得到菲基化合物k；
18、或，按照上述合成路线，将化合物l、r1-nh2、4-二甲氨基吡啶和1，4-二氧六环进行混合，回流反应后，得到菲基化合物k。
19、本发明的第三方面，提供一种本发明如上所述的菲基化合物的制备方法，其中，当r2为h、r3为＝c(cn)2时，所述菲基化合物的合成路线为：
20、
21、所述菲基化合物的制备方法包括步骤：
22、将采用本发明如上所述的制备方法制备得到的菲基化合物k、丙二氰和第二有机溶剂混合后，在第二预设温度下反应第二预设时间，得到菲基化合物m。
23、本发明的第四方面，提供一种如本发明如上所述的菲基化合物的制备方法，其中，当r2为br、r3为o时，所述菲基化合物的合成路线为：
24、
25、所述菲基化合物的制备方法包括步骤：
26、按照上述合成路线，将化合物h、r1-nh2和第三有机溶剂进行混合，在第三预设温度下反应第三预设时间后，得到菲基化合物i。
27、本发明的第五方面，提供一种本发明如上所述的菲基化合物的制备方法，其中，当r2为br、r3为＝c(cn)2时，所述菲基化合物的合成路线为：
28、
29、所述菲基化合物的制备方法包括步骤：
30、将采用本发明如上所述的制备方法制备得到的菲基化合物i、丙二氰和第四有机溶剂进行混合后，在第四预设温度下反应第四预设时间，得到所述菲基化合物j。
31、本发明的第六方面，提供一种菲基聚合物，其中，所述菲基聚合物的结构通式为：
32、
33、其中，r1选自碳原子数为1-100的烷基、链醚基或取代的芳基；r3选自o、s、se、＝c(r4)2、＝si(r4)2、＝nr4、芳基或杂芳基，r4选自氢、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、取代或未取代的碳原子数为4-100的芳基、取代或未取代的碳原子数为4-100的杂芳基中的一种；
34、ar选自乙烯基、乙炔基、取代或未取代的碳原子数为4-100的芳基、取代或未取代的碳原子数为4-100的杂芳基中的一种。
35、可选地，所述菲基聚合物选自y1至y24中的任意一种：
36、
37、
38、
39、本发明的第七方面，提供一种光电器件，其中，包括光电材料层，所述光电材料层包括本发明如上所述的菲基聚合物。
40、有益效果：本发明在刚性的菲环上引入酰亚胺基团、羰基、氰基等拉电子单元进行多功能化修饰，可以系统化的调控分子的前线轨道能级，从而获得具有多样化能级的缺电子结构单元，实现平面刚性及强缺电子性。同时，酰亚胺上侧链的引入又保证了分子的溶解性。所述菲基化合物具有大的共轭骨架，可以保证有效的π-轨道的交叠，促进分子间的电荷传输。本发明提供的菲基化合物可以和具有富电子性的或者缺电子性的给体或者受体单元通过共价键连接构筑d-a型或者a-a型的π共轭体系，可以有效调控分子的光物理性质进而应用于有机场效应晶体管器件、有机光伏器件、钙钛矿光伏器件以及有机热电器件的开发。
1.一种菲基化合物，其特征在于，所述菲基化合物的结构式为：
2.根据权利要求1所述的菲基化合物，其特征在于，所述碳原子数为1-100的烷基包括碳原子数为1-100的直链烷基、碳原子数为1-100的支链烷基或碳原子数为1-100的环烷基；
3.根据权利要求1所述的菲基化合物，其特征在于，所述菲基化合物选自j1至j22中的任意一种：
4.一种如权利要求1所述的菲基化合物的制备方法，其特征在于，当r2为r3为o时，所述菲基化合物的合成路线为：
5.一种如权利要求1所述的菲基化合物的制备方法，其特征在于，当r2为h、r3为＝c(cn)2时，所述菲基化合物的合成路线为：
6.一种如权利要求1所述的菲基化合物的制备方法，其特征在于，当r2为br、r3为o时，所述菲基化合物的合成路线为：
7.一种如权利要求1所述的菲基化合物的制备方法，其特征在于，当r2为br、r3为＝c(cn)2时，所述菲基化合物的合成路线为：
8.一种菲基聚合物，其特征在于，所述菲基聚合物的结构通式为：
9.根据权利要求8所述的菲基聚合物，其特征在于，所述菲基聚合物选自y1至y24中的任意一种：
10.一种光电器件，其特征在于，包括光电材料层，所述光电材料层包括权利要求8-9任一项所述的菲基聚合物。
