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。     

含四嗪单元的聚对苯撑乙炔类聚合物的合成及性能

通过Sonogashira偶联反应,以二(三苯基膦)二氯化钯作为催化剂,将3,6-二氯-1,2,4,5-四嗪分别与1,4-二乙炔基-2,5-二辛氧基苯和1,4-二乙炔基-2,5-二(十二烷氧基)苯交替共聚合成了主链中含四嗪单元的新型聚对苯撑乙炔类π-共轭聚合物P1、P2。经傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安、X射线粉末衍射、热重分析等测试手段对共聚物P1、P2进行了表征。结果表明,所得聚合物P1和P2对常用有机溶剂的溶解性不好。与P2相比,P1有一定的结晶性。P1、P2的紫外-可见最大吸收波长均在450nm处出现。P1与P2在CHCl3溶液中的最大发射峰出现在480nm处。与2-十二烷基-1,2,3-苯并三氮唑聚对苯撑乙炔类聚合物相比,P1、P2具有较高的相对荧光量子效率。循环伏安测试显示聚合物P1、P2均在0~2.0V出现明显的p-掺杂峰。     

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。     

含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元荧光聚合物的合成及性能EI北大核心CSCD

以二价钯配合物作为催化剂,通过Sonogashira或Suzuki碳碳偶联反应制备了3种含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭荧光聚合物。经傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和X射线粉末衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安等测试手段对其光学与电化学性能进行了研究,并研究了聚合物在CHCl3-CF3COOH溶液中的酸致变色行为。结果表明,3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的长波长处的紫外-可见最大吸收峰分别出现在449nm、420nm、418nm和538nm、425nm和420nm处。3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的荧光发射峰分别出现在556nm、529nm、558nm和599nm、556nm、569nm处,其在薄膜状态下分别发深红色、亮黄色和橙红色荧光。聚合物的相对荧光量子效率分别为18.1%、26.6%和16.8%。与P1和P3相比,P2显示较好的酸致变色行为,并在三氟乙酸浓度范围为2.692×10^(-3)~40.38×10^(-3) mol/L之间表现出酸浓度与吸光度之间优良的线性关系。通过循环伏安测试,聚合物均具有一定的空穴传输行为。     

可溶性聚噻吩甲烷的制备与光学性能

利用噻吩和对二甲氨基苯甲醛在酸性条件下共聚,制备了一种具有可溶性、分子链部分共轭的聚噻吩甲烷衍生物。采用傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热重分析和X射线衍射谱对聚合物的分子结构、光学性能、热稳定性能及聚集态结构进行了表征和分析。由紫外-可见吸收光谱可得,该聚合物的光学禁带宽度为1.3 eV,属于窄带隙聚合物。荧光光谱显示,该聚合物溶液在480 nm可见光的激发下,出现约600 nm的发射光,说明该聚合物为橙黄色的荧光材料。X射线衍射谱中17.3°附近存在1个较为尖锐的衍射峰,表明该聚合物聚集态结构为部分结晶态。     

含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元荧光聚合物的合成及性能

以二价钯配合物作为催化剂,通过Sonogashira或Suzuki碳碳偶联反应制备了3种含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭荧光聚合物。经傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和X射线粉末衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安等测试手段对其光学与电化学性能进行了研究,并研究了聚合物在CHCl3-CF3COOH溶液中的酸致变色行为。结果表明,3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的长波长处的紫外-可见最大吸收峰分别出现在449nm、420nm、418nm和538nm、425nm和420nm处。3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的荧光发射峰分别出现在556nm、529nm、558nm和599nm、556nm、569nm处,其在薄膜状态下分别发深红色、亮黄色和橙红色荧光。聚合物的相对荧光量子效率分别为18.1%、26.6%和16.8%。与P1和P3相比,P2显示较好的酸致变色行为,并在三氟乙酸浓度范围为2.692×10~(-3)~40.38×10~(-3) mol/L之间表现出酸浓度与吸光度之间优良的线性关系。通过循环伏安测试,聚合物均具有一定的空穴传输行为。     

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。     

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。     

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。     

二芳烯类光致变色化合物的合成及其性质

本论文合成了三种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1-(2,5二甲基噻吩-3-基),2-[2-甲基-5-(4-甲氧苯基噻吩)-3-基]全氟环戊烯(1a),1-(2,5二甲基噻吩-3-基),2-[2-甲基-5-(4-乙氧苯基噻吩)-3-基]全氟环戊烯(2a),1-(2,5二甲基噻吩-3-基),2-[2-甲基-5-(4-氯苯基噻吩)-3-基]全氟环戊烯(3a),并且研究了它们的光电特性.实验结果表明这些二芳烯化合物在溶液和PMMA膜片中均具有良好的光致变色性能.在313nm紫外灯的照射下,这些二芳烯化合物的溶液和PMMA膜片均由无色变为蓝色,在适当波长可见光照射下,它们均从有色态返回到无色态.在不同的溶液和PMMA膜片中,这些化合物在它们各自的激发波长的照射下均显示出较强的荧光.在313nm紫外灯的照射下,二芳烯由开环态变为闭环态,荧光强度逐渐降低.     

3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺与苯环和噻吩共聚物的金属配合物催化法制备及性质

Ni(Ⅱ)配合物为催化剂,具有给电子基团甲氧基的N,N'-二氯-3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺分别与1,4-二溴苯,2,5-二溴噻吩共聚得到了相应的聚合物:聚(3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺-苯)(聚合物-I)和聚(3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺-噻吩)(聚合物-Ⅱ).单体通过1H-NMR和红外光谱进行了表征.所得聚合物的红外光谱、紫外-可见吸收光谱以及循环伏安特性等性能进行了探讨.结果表明,聚合物-I和聚合物-Ⅱ分别在317、506、329、385、430nm处出现吸收峰.循环伏安图表明所得聚合物有一定的电化学活性.     

主链含2,3-二(4'-辛氧基苯基)喹喔啉单元窄带隙共聚物的合成及性能EI北大核心CSCD

以二(三苯基膦)二氯化钯[Pd(PPh3)2Cl2]或醋酸钯[Pd(OAc)2]与三环己基膦作为催化剂,通过Sonagashira或Suzuki碳-碳偶联反应制备了3种含2,3-二(4'-辛氧基苯基)-5,8-二硒吩基喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭交替共聚物。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、热重和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征并研究共聚物在CHCl3-CF3COOH混合溶液中的酸致变色行为。结果表明,得到的共聚物在甲苯、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂里具有很好的溶解性,3种共聚物在CHCl3和薄膜状态下长波长处的紫外-可见最大吸收波长分别在546 nm、542 nm、538 nm和586 nm、552 nm、558 nm处出现。共聚物的光学能隙分别为1.80 e V、1.86 e V和1.84 e V。与P1和P2相比,P3显示较好的酸致变色行为并且三氟乙酸浓度在1.346×10-3~13.46×10-3mol/L范围之间其表现出酸浓度与吸光度之间的线性关系。通过循环伏安测试,共聚物均具有一定的p掺杂和空穴传输行为。     

聚[3-(6-溴己基)噻吩]的合成与表征

以3-溴噻吩、正丁基锂和1,6-二溴己烷为原料,经过改良的Li-Br交换反应、溴化反应、GRIM法成功合成了聚[3-(6-溴己基)噻吩]。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR),核磁共振波谱(1 H-NMR)、GPC、紫外吸收分光光谱(UV-Vis)及荧光发射光谱(PL)对中间产物及聚合物进行了结构和性能表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致。聚合物的数均分子量为5725,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长在398nm,最大发射波长在553nm。     

3,3′-二甲氧基联苯醌二亚胺与苯环和噻吩共聚物的金属配合物催化法制备及性质

Ni(II)配合物为催化剂,具有给电子基团甲氧基的N,N′-二氯-3,3′-二甲氧基联苯醌二亚胺分别与1,4-二溴苯,2,5-二溴噻吩共聚得到了相应的聚合物:聚(3,3′-二甲氧基联苯醌二亚胺-苯)(聚合物-Ⅰ)和聚(3,3′-二甲氧基联苯醌二亚胺-噻吩)(聚合物-Ⅱ)。单体通过1H-NMR和红外光谱进行了表征。所得聚合物的红外光谱、紫外-可见吸收光谱以及循环伏安特性等性能进行了探讨。结果表明,聚合物-Ⅰ和聚合物-Ⅱ分别在317、506、329、385、430nm处出现吸收峰。循环伏安图表明所得聚合物有一定的电化学活性。     

2种苯并咪唑衍生交替共聚物的合成及性能

以苯并噻二唑作为初始原料,通过Sonogashira、Suzuki反应将4,7-二溴-2-己基-1,3-苯并咪唑单体分别与带有不同烷氧基链的对苯乙炔、9,9-二辛基芴进行交替共聚,得到了聚[2-己基-1,3-苯并咪唑-1,4-二乙炔基-2,5-二辛氧基苯](P1)、聚[2-己基-1,3-苯并咪唑-1,4-二乙炔基-2,5-二(十二烷氧基)苯](P2)和聚[2-己基-1,3-苯并咪唑-9,9-二辛基芴](P3)。采用红外光谱、核磁共振等手段对单体和共聚物的结构进行了表征,利用紫外-可见吸收光谱、荧光量子效率测试和循环伏安法对聚合物的光、电化学性能进行了探讨。结果表明,共聚物P1、P2均在445 nm处出现紫外-可见吸收峰,共聚物P3在376 nm处出现紫外-可见吸收峰。P2、P3共聚物的相对荧光量子效率分别为80%,66.7%,所得共聚物都有较强的荧光性能。P2共聚物在1.3 V处出现氧化掺杂峰,在-1.3 V处出现还原掺杂峰,P3共聚物在0.48 V处出现氧化掺杂峰,0.34 V处出现脱掺杂峰。     

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。     

N-丁基吡咯与对苯二胺交替共聚物的合成与表征

以N,N′-二氯对苯醌二亚胺、N,N′-二氯-2,5-二甲基对苯醌二亚胺与N-丁基-2,5-二溴吡咯的格氏试剂通过二价镍配合物催化法合成了相应的交替共聚物,PNBuPAN和PNBuPDMAN,上述两种聚合物的产率分别为56.8%,52.6%。利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、循环伏安、凝胶色谱（GPC）等对所得聚合物的...     

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。     

苯并三氮唑与噻吩交替共聚物的合成及性能研究

以4,7-二溴-2-十二烷基-1,2,3-苯并三氮唑和带不同碳数烷基的3-烷基噻吩格式试剂为单体,通过Ni(Ⅱ)配合物催化法分别合成了带有丁基、辛基和十二烷基侧链的共聚物,并采用FT-IR、1H-NMR对其化学结构进行了表征。所得共聚物的M n分别为0.57×104,0.59×104和0.49×104g/mol,其M w(g/mol)分别为1.25×104,1.24×104和0.96×104g/mol。所得共聚物在CHCl3、THF等溶剂中具有较好的溶解和成膜性。聚合物在CHCl3溶液中的紫外-可见最大吸收波长分别为433,432和415 nm,共聚物在固态薄膜状态下的紫外-可见最大吸收波长与溶液比较约红移8nm。3种共聚物表现出较好的荧光性能。     

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...