噻吩類衍生物的固相聚合與表征.pdf

1、聚噻吩衍生物是一類重要的導(dǎo)電聚合物，它們因具有良好的電化學(xué)活性、環(huán)境穩(wěn)定性以及可加工性能，被廣泛地應(yīng)用在電子學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。低熱固相反應(yīng)法具有不使用溶劑、節(jié)省能源、設(shè)備和操作工藝簡(jiǎn)單、選擇性好、產(chǎn)率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是符合綠色化學(xué)的原則和要求的一種化學(xué)合成手段，在物質(zhì)和材料的合成中日益受到重視。本論文通過室溫固相聚合法制備了三種新型噻吩衍生物的均聚物、共聚物及與2，1，3-苯并硒二唑、三聯(lián)噻吩的共聚物，并以1，4-二噻基-苯

2、與2,1，3-苯并硒二唑的共聚反應(yīng)為例初步探討了固相聚合的反應(yīng)條件。對(duì)以上聚合物的紅外光譜，紫外-可見吸收光譜，熒光光譜，電化學(xué)氧化．還原性能等基本性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)晶性能和微觀形貌進(jìn)行了表征。 主要的研究如下： (1) 采用Pd(0)催化法，分別合成了含有噻吩環(huán)與噠嗪、苯、苯并噻二唑等雜環(huán)構(gòu)成的交叉共軛化合物。并通過紅外光譜，核磁共振光譜，元素分析等表征手段對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了確認(rèn)。 (2)采用無水三氯化鐵作為引發(fā)

3、劑，利用室溫固相聚合法合成出了聚(3,6-二噻基-噠嗪)P(DThPD)、聚(1，4-二噻基-苯)P(DThPh)與聚(4，7-二噻基-2，1，3-苯并噻二唑)P(DThB)。并對(duì)聚合物進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：固相聚合法合成的P(DThPD)和P(DThPh)具有納米顆粒串連的棒狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。P(DThPD)分別在336 nm，450 nm和580 nm(w)處有吸收峰；P(DThPh)分別在325 nm和410nm處有吸收峰。P(DTh

4、B)分別在460nm，550 nm和700 nm處有吸收峰。P(DThPh)和P(DThB)分別在488nm和599nm處有較強(qiáng)的熒光。循環(huán)伏安測(cè)試表明，固相聚合法合成的三種聚合物均具有較好的電化學(xué)活性。 (3)采用無水三氯化鐵作為引發(fā)劑，利用室溫固相聚合法合成出了3,6-二噻基-噠嗪與1，4-二噻基-苯的共聚物(copolymer Ⅰ)，3,6-二噻基-噠嗪與4，7-二噻基-2，1，3-苯并噻二唑的共聚物(copolymer

5、Ⅱ)，4,7-二噻基-2，1，3-苯并噻二唑與1，4-二噻基-苯的共聚物(copolymer Ⅲ)。并對(duì)聚合文物進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：前兩種共聚物形成層狀結(jié)構(gòu)，并且層狀結(jié)構(gòu)的厚度達(dá)到納米級(jí)，第三種共聚物具有納米顆粒結(jié)構(gòu)。copolymer Ⅰ分別在336 nm，419 nm(w)和549 nm(w)處有吸收峰；copolymer Ⅱ分別在336 nm，435nm(w)和533nm(w)處有吸收峰。copolymer Ⅲ分別在309 nm

6、，450 nm和760 nm(w)處有吸收峰。循環(huán)伏安測(cè)試表明，固相聚合法合成的三種共聚物均具有較好的電化學(xué)活性。 (4)采用無水三氯化鐵作為引發(fā)劑，利用室溫固相聚合法合成出了3,6-二噻基-噠嗪，1，4-二噻基-苯，4，7-二噻基-2，1，3-苯并噻二唑分別與2,1，3-苯并硒二唑、三聯(lián)噻吩的共聚物。并對(duì)聚合物進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：共聚物紫外．可見吸收光譜的最大吸收峰較均聚物均有紅移，說明共軛鏈節(jié)增長(zhǎng)，共軛性能變好。共聚物無特