几种聚噻吩衍生物的合成与表征

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1、天津理工大学硕士学位论文几种聚噻吩衍生物的合成与表征姓名：王娟申请学位级别：硕士专业：药物化学指导教师：刘福德201202 摘要聚噻吩衍生物具有优良的环境稳定性、可加工型及电化学性质，在聚合物光伏电池等方面有着极其广泛的应用前景，然而，作为聚合物光伏材料聚噻吩衍生物目前仍存在光电转换效率低的问题。研究表明聚合物光伏电池光电转换效率与作为给体材料的聚噻电性能对筛选优良光伏电池给体材料具有重要意义。本论文将联苯、偶氮苯结构引入聚合物共轭链中合成得到新型聚噻吩衍生物，另外合成得到交联化聚噻吩衍生物，并测定其光电性能。具体研究内容如下：二溴联苯为原料，经混酸硝化得到��趸��，��

2、��辶1剑�．硝基．��’．二溴联苯经���偶联反应得到��趸��，������绶曰�联苯。上述噻吩基联苯单体经三氯化铁氧化聚合，得噻吩基联苯系列聚噻吩衍生物。��远园被�阴１桨肺T�希��趸�峤狻�����反应得��’．二溴偶氮苯，��’．得偶氮类聚噻吩衍生物。致发光图谱对所述聚合物光学性能进行表征；利用循环伏安曲线表征所述聚合物的电化苯，����绶曰�甲烷，聚噻吩衍生物 ������������瓾������������������������������������琣���������������������������������������������������

3、������������������������������������������，�����痑�������������������縒������瑃�����������������������，��������他�����������籺���������������������．�����������·����������’��������·��������，�����·���������， 第一章文献综述第一章文献综述随着石油、煤炭、天然气等不可再生能源的日益短缺，全球能源危机不断加剧，因此寻找清洁可再生能源如风能、水能、潮汐能、地热能、氢能、太阳能等已成为目前迫切

4、的工作，其中太阳能成为人们关注的焦点。�世纪�年代，美国贝尔实验室成功研制出晶体硅太阳能电池，在随后的发展中，具有新结构新材料的电池不断被研制开发，有单晶硅及无定形硅等无机太阳能电池，也本、超薄、柔韧性和高效的方向发展，而无机太阳能电池成本较高、柔韧性不好，已难以满足这一需求。相比较于无机太阳能电池，有机太阳能电池具有十分明显的优势：有机化合物种类繁多，结构易修饰，加工成本低、制作工艺简单、成膜性及柔韧性较好。特别是可溶性共轭高分子材料具有良好的可加工性和柔韧性，且制造成本较低，光吸收系数高，掺杂后导电性高，在光电转化领域具有很大的应用价值。由于聚噻吩及其衍生物良好的稳定�

5、�聚噻吩衍生物的应用及导电性研究聚噻吩及其衍生物有良好的环境稳定性、良好的溶解性及可加工性。新型聚噻吩衍生物因其在光电学显示的优良性能【�ǎ�谏�镆窖Я煊颉���俊⒐夥�牧稀綢�、金属防腐�】、电磁屏蔽【¨】等方面被广泛应用。聚噻吩的研究起始于��年，������等人初次以��．二溴噻吩为原料与镁生成格氏试剂后，再以���催化制得：�与��．二溴噻吩于四氢呋喃中形成格氏试剂早期制得的聚噻吩是无取代的规整高分子链，主链刚性较强，产物分子量较低且溶解性不好，加工性能也较差【��Ｑ芯糠⑾郑�位引入烷基取代基后，可减小聚噻吩分子 第一章文献综述链间的相互作用，使其在有机溶剂中的溶解

6、度增加。且烷基链越长，溶解性增大。佟拉噶掣��訤��氧化法合成了聚�．十二烷基噻吩�熬�����十二烷基�绶�，所得长链聚噻吩均易溶于氯仿等有机溶剂，且分子量较高。但是，引入烷基会造成构面这种无序的结构会导致噻吩链的扭转，使其共轭度降低、禁带宽度增大，进而降低烷基噻吩在�恍纬筛袷鲜约辆璑�����催化交联聚合得到，一种由������烷基和锌试剂反应采用���催化制得，头尾聚合的产率接近���Ａ硗猓琑���������】报道了一种可溶的侧链含酯基的聚噻吩，尤其近年来新开发了具有生物功能的如手性取代基、羧酸酯等取代基聚噻吩，但其应用还十分有限。聚噻吩及其衍生物在未掺杂时处于基本

7、不导电的状态，但聚噻吩是一个大的共轭体系，该共轭体系具有离域作用，在此作用下聚噻吩会产生一定的导电性。然而，这种离域作用极其有限，因此会受到空穴无序和电子库伦作用的影响。当聚噻吩掺杂后，电荷载体被引入聚合物结构中，电荷在主链上迁移从而形成电荷的定向移动产生电传导，聚合物由基本绝缘变为导电体。根据掺杂后导电聚合物的电子数的变化，聚合物的掺杂分为还原掺杂�．型掺杂�脱趸�粼���筒粼�两种。聚噻吩及其衍生物大多以�筒粼游V鳎�粼忧昂蟮慕峁谷缤糽�所示：掺杂和去掺杂的过程中，聚合物的颜色、电导率和物化性质会发生一定变化。