巯基化P3HT衍生物的合成与表征

用GRIM(Grignard Metathesis Method)合成了聚(3-溴己基噻吩),并在硫代乙酸钾和氢化铝锂的作用下合成了巯基化的P3HT衍生物聚(3-(6-巯基己基)噻吩)。通过红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、紫外-可见光谱、荧光光谱以及电化学分析对中间产物和最终产物的结构和光电性能进行了表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致,聚合物的数均相对分子质量为5621,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长为408 nm,最大发射波长为545 nm,电化学能隙为1.81 eV。     

含烷基噻吩与三嗪π-共轭聚合物的合成及性能

以二价镍配合物(Ni(dppp)Cl2)作为催化剂,2-二异丙基氨基-4,6-二氯均三嗪分别与3-丁基-2,5-二溴噻吩格氏(Grignard)试剂、3-辛基2,5-二溴噻吩格氏试剂、3-十二烷基-2,5-二溴噻吩格氏试剂交替共聚合成了3种含2-二异丙基氨基均三嗪的聚合物P1,P2和P3。并经傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安、X射线粉末衍射和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征,对聚合物P1在CHCl3溶液中的酸致变色行为进行了研究。结果表明,得到的聚合物在甲苯、氯仿、四氢呋喃(THF)等有机溶剂中溶解性好,3种聚合物的紫外-可见最大吸收波长在372 nm处出现,在CHCl3溶液中聚合物P1,P2,P3最大发射峰分别位于478 nm,549 nm和523 nm。聚合物均在-1.8~0 V出现n-掺杂峰。通过X射线衍射测试聚合物均有一定结晶性但结晶性较差。     

聚3-烷基噻吩系列物的合成与表征

采用Fe(III)催化剂合成法合成聚3-丁基噻吩(P3BT)、聚3-己基噻吩(P3HT)和聚3-十二烷基噻吩(P3DDT)。用GPC和1 H-NMR对所合成的聚合物的相对分子质量和结构进行表征,用SEM对所合成的聚合物的表面形貌进行观察,并用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究3种聚合物氯仿溶液的光学性能。结果表明,用该方法合成的聚合物以非晶态形式存在;具有较高的相对分子质量;在氯仿溶液中,P3BT、P3HT、P3DDT的最大吸收峰分别为:436nm、437nm和430nm,最大发射峰分别为570.0nm、581.2nm和573.8nm。综合分析发现P3HT更适于用做聚合物太阳能电池材料。     

利用Heck反应制备3-甲基噻吩与芴的嵌段共聚物及其性能

采用Heck反应合成了3-甲基噻吩齐聚物及3-甲基噻吩与芴的交替和嵌段共聚物。用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振谱（1H-NMR）、紫外-可见光谱和荧光光谱对所得聚合物进行了表征。结果表明,利用Heck反应成功地制备了上述聚合物。在溶液和薄膜状态下嵌段共聚物与交替共聚物的最大紫外吸收峰分别为414 nm、394 nm和...     

新型聚2,4-二乙烯基3-十二烷基噻吩-1,3,4-噁二唑交替共聚物的合成、表征及性能研究

采用Heck偶合法首次合成了新型的含有空穴传输单元3-十二烷基噻吩和电子传输单元1,3,4-噁二唑的低带隙能的聚2,4-二乙烯基-3-十二烷基噻吩-1,3,4-噁二唑共轭聚合物(P3DDTV-OXD).并且通过1H-NMR、FT-IR、凝胶色谱(GPC)、UV-vis光谱、荧光光谱(PL)、循环伏安(CV)法对所合成的共聚物进行了分析表征.与规整的聚3-十二烷基噻吩均聚物(P3DDT)相比,共聚物的UV最大吸收波长和Pl最大发射波长明显蓝移,具有强烈的蓝色荧光,且电子亲和势较高,同时拥有空穴和电子传输能力,实现了电荷在分子内的双向传输.     

一种含羧基的PPV衍生物的制备与表征

以对甲氧基苯酚和6-溴己酸为原料,经过醚化,溴甲基化以及脱卤化氢反应,成功的合成了一种新型含羧基的聚对苯乙炔(PPV)衍生物材料-聚[2-甲氧基-5(5-羧基戊氧基)对苯乙炔]。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR),核磁共振波谱1 HNMR和13 CNMR及紫外吸收分光光谱(UV-Vis)对中间产物及聚合物进行了结构表征,结果表明,所合成的中间产物和聚合物与目标产物的结构一致。     

共轭链含偶氮苯聚噻吩衍生物的合成及光电性能

以对乙酰胺基苯胺为原料合成4,4′-二氨基偶氮苯,进一步经重氮化、Sandmeyer反应得到4,4′-二溴偶氮苯,再经Suzuki偶联反应得到4,4′-二(2-噻吩基)偶氮苯,利用红外光谱(IR)和核磁共振谱对各产物进行了表征。采用FeCl3氧化聚合成得到聚4,4′-二(2-噻吩基)偶氮苯,并测定其UV-Vis吸收光谱、溶液及固体荧光光谱、循环伏安曲线及光致发光光谱,得到该聚合物光学带隙Eg为2.14eV,电化学带隙为2.06 eV,EHOMO为-5.56 eV,ELUMO为-3.50 eV。     

溴甲基化法合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔]

以对甲氧基苯酚和溴代异辛烷为原料,经醚化、溴甲基化、脱溴化氢反应,成功合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔](MEH-PPV),其数均分子量为5.7×104。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1H-NMR)及紫外可见分光光谱(UV-Vis)对中间产物及MEH-PPV进行结构表征,结果表明,合成的中间产物和MEH-PPV分子结构与文献报道的一致。     

侧链含噻吩基团的改性乙烯基咔唑聚合物的合成与表征

利用Suzuki反应,合成了侧链含噻吩基团的改性乙烯基咔唑单体,采用阴离子聚合方法制备了一种新型改性聚乙烯基咔唑。通过1H核磁共振谱、红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、凝胶渗透色谱、质谱(EI)、UV-vis紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱等方法对单体及聚合物进行了表征,结果发现改性聚乙烯基咔唑的数均分子量-Mn=2486,多分散系数PDI=1.10。紫外-可见光谱结果表明,含噻吩基团的改性乙烯基咔唑聚合物相对于乙烯基咔唑所对应的吸收峰有红移,且吸收强度增大。荧光发射光谱结果表明,聚合物较单体原料的最大发射波长红移了100nm,可作为太阳能电池给体材料应用。     

聚噁二唑芳亚胺联噻吩的合成及性能

以3,3’-二溴-2,2’-联噻吩和2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为单体,通过钯催化CAr-N偶联合成了新型功能高分子聚噁二唑芳亚胺联噻吩(POXDIBT)。通过分子模拟、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重、紫外可见吸收光谱、荧光光谱等分析技术对聚合物的分子结构、分子链构象、热稳定性及光学性能进行了研究。结果表明,该聚合物呈现锯齿形分子链构象,具有较好的溶解性能,热分解温度Td=323℃,在339nm处具有强吸收,激发波长为340nm时,荧光发射波长为401nm。     

不同溶剂中导电聚合物PEDOT的化学氧化聚合及光谱研究

利用3,4-乙撑二氧噻吩单体和对甲苯磺酸铁,分别以异丙醇、四氢呋喃和乙氰为溶剂,用化学氧化法合成了导电聚合物聚（3,4-乙撑二氧噻吩）,3种溶剂中的反应速率有较大差异,乙氰中反应速率最快,四氢呋喃中反应速率最慢.三者的聚合产物都具有较高的电导率,但四氢呋喃中合成产物的电导率略高于另外两个产物.红外光谱和拉曼光谱显示,3种溶剂中合成的聚（3,4-乙撑二氧噻吩）在化学结构、分子共轭长度、掺杂情况等方面基本相同.     

对苯醌二亚胺与3,4-乙撑二氧噻吩共聚物的合成及表征

以N,N′-二氯对苯醌二亚胺、2,5-二甲基-N,N′-二氯对苯醌二亚胺与2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩为单体,1,3-二(二苯基膦)丙烷二氯化镍(Ⅱ)为催化剂,采用金属配合物催化法合成了聚(N,N′-对苯醌二亚胺-3,4-乙撑二氧噻吩)和聚(2,5-二甲基-N,N′-对苯醌二亚胺-3,4-乙撑二氧噻吩)两种共聚物。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)、紫外分光光度计(UV-Vis)和循环伏安(CV)等测试对其进行了结构表征及性能测试。结果表明,两种共聚物在CF3COOH(TFA)溶液中的UV-Vis最大吸收波长分别在500 nm和511 nm处;氧化还原峰出现在-0.2 V-0.8 V之间;通过碘掺杂后共聚物的电化学窗口拓宽,电化学活性提高。     

结构型光敏聚酰亚胺的合成研究

以对乙酰氨基苯甲醛、间乙酰氨基苯乙酮为原料经两步反应合成具有光敏性能的1-(3-氨基苯基)-3-(4-氨基苯基)-2-丙烯-1-酮.采用溶液缩聚及化学亚胺化法制备了相应的光敏聚酰亚胺.光敏性二胺经液相色谱分析其纯度分别为99.92%,紫外可见最大吸收波长为349nm.光敏聚酰亚胺的耐热温度超过400℃,紫外可见最大吸收波长为365nm.所得方法操作简便,收率较高,原料易得.并用元素分析、核磁共振、红外光谱等手段对产物的结构进行了表征.     

可交联的聚3-(4-叠氮基苯甲酰氧基乙基)噻吩的合成及性能

采用FeCl3作为催化剂的氧化偶联聚合法合成了具有交联活性的聚3-(4-叠氮基苯甲氧基乙基)噻吩(P3AET)。用核磁共振、红外光谱、凝胶液相色谱、热重分析、差示扫描量热法、紫外-可见光光谱和循环伏安法表征了聚合物的结构、热稳定性能、交联特性和光电性能。结果表明,P3AET的氯仿溶液的紫外吸收区域为340 nm~550 nm,最大吸收峰在420 nm左右处,聚合物热交联温度约为170℃,电化学禁带宽度约为1.96 eV。P3AET有望作为聚合物太阳能给体材料。     

萘基/菲基双取代喹喔啉单体衍生二炔基-烷氧基苯共聚物的制备及光谱性质

以苯并噻二唑为初始原料,通过硝化、还原、缩合等反应合成了2种新型单体5,10-二溴-2,3,7,8-二萘基双喹喔啉(M1)和5,10-二溴-2,3,7,8-二菲基双喹喔啉(M2)。2种单体分别与1,4-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯共聚,得到了2种新型共轭共聚物,聚(2,3,7,8-二萘基双喹喔啉-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯)(P1)(产率86.1%)和聚(2,3,7,8-二菲基双喹喔啉-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯)(P2)(产率41.6%)。所得单体通过红外光谱、核磁共振等进行了表征。单体和聚合物的紫外-可见吸收光谱中M1的最大吸收波长在339nm,354nm处出现。M2的最大吸收波长分别在304nm,317nm处出现双吸收峰外,在长波431nm,459nm处出现双吸收峰。P1的最大吸收波长在448nm处出现,在305nm和317nm处出现2个吸收峰。P2在短波处吸收峰分别在350nm,368nm处出现。单体荧光光谱图中分别在480nm和579nm出现最大发射峰。聚合物分别在487nm和478nm处出现最大发射峰。得到的共聚物通过X射线衍射发现结晶性较差。     

基于芴和噻吩的共轭聚合物的固相合成及其表征

通过Stille偶合反应合成了2,7位二噻吩基取代的新型芴类衍生物并首次应用固相聚合法合成出聚-2,7-二噻吩基芴.在25℃测得聚合物的特性粘度为0.68dl/g.通过核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FTIR)对单体和聚合物的结构进行了表征确认,同时研究了聚合物的光学、结晶态形貌及热学性能.研究发现,2,7-二噻吩基芴在研磨过程中发生了聚合反应且其偶合发生在e,e′位置.     

8-羟基喹啉衍生物锌配合物的光物理特性研究

以2-甲基8-羟基喹啉为原料,与芳醛反应合成了两种2位乙烯基取代的8-羟基喹啉衍生物2-(5’-溴噻吩基)乙烯基]-8-羟基喹啉,2-(5’-溴双噻吩基)乙烯基]-8-羟基喹啉,及其相应的Zn配合物Zn(TVQ)_2、Zn(TVQ)_2。利用IR,UV,~1HNMR,ESI-MS,FAB-MS,元素分析确认化合物的结构。配合物Zn(TVQ)_2、Zn(TVQ)_2的发射波段比宽(500～800nm),Zn(TVQ)_2用波长为393,476 nm的光作为激发光时,发射波长λ_(max)为597nm,Zn(TVQ)_2用波长为469 nm的光作为激发光时,发射波长λ_(max)为620nm,2-甲基-8-羟基喹啉锌以350nm激发光发射波长λ_(max)为515nm。由此可见,在喹啉环的2位引入噻吩基团后,使得π共轭体系的增加,发射光的波长明显向红光波长方向移动,达到了调控波长的目的,有可能开发成新的电致发光材料。     

含2-异丙基氨基-4,6-二(3,4-乙撑二氧噻基)-1,3,5-三嗪π-共轭聚合物的合成及性能

以二价钯配合物作为催化剂,将2-异丙基氨基-4,6-二(2′-溴-3,4-乙撑二氧噻基)-1,3,5-三嗪分别与1,4-二乙炔基-2,5-二辛氧基苯、1,4-二乙炔基-2,5-二(十二烷氧基)苯、2,7-二(4,4,5,5-四甲基硼烷基)-9,9-二辛基芴交替共聚合成了3种π-共轭聚合物P1,P2和P3。经傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安法、X射线粉末衍射和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征,并对聚合物在CHCl3溶液的酸致变色行为进行了研究。结果表明,得到的聚合物在CHCl3中的紫外-可见最大吸收波长分别在443nm和431nm处出现。在CHCl3溶液中聚合物P1,P2和P3最大发射峰分别位于507nm,511nm和543nm,其聚合物薄膜的最大发射波长分别为573nm,557nm和559nm。与P1和P2相比,P3的酸致变色敏感性高于2个数量级。聚合物P1和P2均在-2.0~0V出现n-掺杂峰。聚合物X射线衍射谱图显示聚合物均有一定的结晶性。     

树枝状1,8-萘酰亚胺化合物的合成和荧光性能

以三聚氯氰、无水哌嗪、N-氨乙基哌嗪、4-溴-1,8-萘酸酐为主要原料,通过收敛法高效地合成了四种具有反应活性的树枝状1,8-萘酰亚胺化合物,对产物进行了红外光谱(IR)和核磁共振(1H-NMR、13C-NMR)表征,并研究了其荧光光谱性能。结果表明,该合成工艺简单,无需繁杂的官能团保护,且每步的收率都在90%以上,污染小;得到的树状产物在常见非质子溶剂中具有很好的溶解性;当树状产物的核上连接哌嗪而形成Dπ--A结构后,最大荧光发射波长由442 nm变为512 nm,发生了明显的红移;而且随树状产物代数的增加,荧光强度几乎成倍增长。有望作为一类非常重要的功能材料,具有良好的应用前景。     

2-甲基-8-羟基喹啉镓配合物的合成及发光性能研究

合成了2-甲基-8-羟基喹啉镓配合物(Ga(mhq)3),通过红外光谱、氢核磁谱确认其结构,进一步通过紫外-可见吸收光谱、循环伏安曲线、荧光发射光谱和电致发光光谱表征了其光学带隙及发光性质。实验结果表明Ga(mhq)3紫外吸收峰在259和365nm处,由紫外吸收得到光学带隙为3.10eV。在四氢呋喃溶液中,416nm激发下,荧光发射峰在496nm,为蓝绿色荧光;在360nm波长的激发下,Ga(mhq)3粉末发射峰在472nm处,属蓝绿光发射。将其做成器件A:ITO/NPB(50nm)/Ga(mhq)3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),得到最大亮度为901.5cd/m2,最大发射波长为508nm。加入电子传输层Alq3对器件A进行优化后,最大亮度达到4339cd/m2。