聚噻吩及其衍生物的结构、性质及聚合方法.pdf

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1、理论研究苑科2011年群第15霸期聚噻吩及其衍生物的结构、性质及聚合方法陶鑫，徐黎明(中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116)摘要聚噻吩及其衍生物的主链是噻吩环以Ot—方式连接起来的，B位易被取代，其具有较强的稳定性、较好的电学性能以及加T性能，其聚合方法主要有化学法和电化学法，生物催化法和其它方法。关键词导电聚合物；聚噻吩类；性质结构；聚合方法中圈分类号O6文献标识码A文章编号1673—9671一(2011)081—0202一ol化石能源储量日趋减少，环境污染问题日益突出，太阳能作为清除上述聚合方法外，还有一

2、些其它方法。Tanaka等采用等离子体洁、可持续能源，受到广泛关注。太阳能电池是利用太阳能的有效方法，在辉光放电下制备出聚一3一甲基噻吩。王静等利用固相聚合的方式，太阳能电池材料日新月异。较于传统的太阳能电池，新型聚合物太法，得到三种电化学性能优越的纳米级聚噻吩衍生物。杨亚杰等以二乙阳能电池具有材料种类多、成本低、制备工艺简单，易于制成柔性器件基磺基琥珀酸钠形成的反向胶束为模板制备了PEDOT。徐守斌等以氯仿等特点。聚噻吩及其衍生物更是由于其优越的性能，脱颖而出。为溶剂，利用紫外光诱导催化合成，得到聚噻吩仍O，复合

3、粒子。1883年，Meyer／~现噻吩能在酸性体系中聚合，但并没受到重视。3结束语直到1977年，Shirakawa等合成出P型掺杂的反式聚乙炔，其电导率接聚噻吩及其衍生物以其优越的性能而备受关注，可应用于太阳能电近金属，这才引起了导电聚合物研究的热潮。1980年，Yamamoto等以池、场效应管、电致变色器件、传感器，还可应用于电磁屏蔽材料、抗2，5-二溴噻吩为原料，在金属Ni的催化下得到了聚噻吩。从此，聚噻静电材料以及防腐材料等。但如何提高其电导率，如何优化其合成路线吩及其衍生物的研究逐渐兴起，目前聚一3一乙烯

4、二氧噻吩(PEDOT)的仍是亟待解决的问题，仍然需要进行大量的研究探讨。相信导电聚合物研究较多。的将来会更加美好。1结构和性质聚噻吩及其衍生物主链结构以—Ot连接方式为主。聚噻吩结构刚参考文献性较强，为提高其可加工性能，常以B位被取代的噻吩作为单体进行聚【1]罗洁，唐文军．不同电导率的PEDOT对聚合物光电池性能的影n~ij]．广东工业合，得到聚噻吩衍生物(如图1)。大学学报，2008，25(3)：6-9．聚噻吩及其衍生物的性质主要表现为：①良好的稳定性：聚噻吩在[2]MeyerV．Ber．，1883，16：146

5、5—1478高温条件下，或是在强酸、强碱及某些有机溶液中，亦或是暴露在空气【3]ShirakawaH．，LouisE．J．，MaeDiarmidA．G．，ChiangC．K．，HeegerA．J—JChem中，都能保持性质稳定。②较好的电化学性：聚噻吩导电性能良好，电Soc．ChemComm．，1977，(16)：578-580．导率高，但随着取代烷基的增大，导电能力会减弱。③较强的溶解性：【4]YamamotoT，SanechikaK，YamamoyoA．JPolymSci．PolymLettEd，1980，18

6、：9—12．随着取代烷基的增大，聚噻吩的溶解性增强，水溶性聚噻吩衍生物更是【5lJ李泽全．聚噻吩导电复合膜的制备、表征及性能研究【D】．重庆大学，2004．具有较强的溶解性。④优秀的可加工性能：噻吩的B位活性较强，易于[6]VamamotoT，MoritaA，MiyazakiY，eta1．Macromolecules，1992，25：1214—1223．引入取代基，聚合得到的聚噻吩衍生物柔性好，便于加工成型。【7】孔东成，孔德生．PEDOT／PSS的合成及在抗静电涂料中的应用【J]．高分子材料2聚合方法科学与工程，

7、2009，25(7)：111-113，117．聚合噻吩及其衍生物的合成方法主要是化学方法和电化学法，生物[8]TanakaK．，ShichifiT．，WangS．，YamabeT—Symh．Met．，1988，24：203-215．催化法现用得也比较多。【9】张卓，唐洪，吴旭峰，等．一种耐高温聚噻吩膜的电化学合成⋯．高分子学化学合成法，即利用氧化剂催化进行合成的方法。Yamamoto等以Ni报，2005，6：943—946．化合物为催化剂，制得聚一3一甲基噻吩、聚一3一己基噻吩、聚一3～辛基噻【lO]Val6rie

8、R．，eta1．Biomacromolecules，2007，8(2)：315-317．吩和聚一3一十二烷基噻吩。孙东成等则以(NH)，s，0为氧化剂，得到[11]Tomaszs．，eta1．J．PolymerScience：PartA：PolymerChenmistry，2009，47：306—309PEDOT／聚对苯乙烯磺酸(PSS)。[12]Subha