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一种全共轭嵌段共聚物及其制备方法技术

技术编号:10240878 阅读:161 留言:0更新日期:2014-07-23 12:45
本发明专利技术公开了一种全共轭嵌段共聚物及其制备方法。本发明专利技术的全共轭嵌段共聚物的结构式为:。其中,R1,R2分别为烷基、烷氧基、醚氧基中的任一种;m和n为聚合物主链结构的重复单元数,m、n均为大于零的正整数。合成步骤为:将3-取代噻吩单体和2,5-二取代对苯单体分别进行格氏置换反应形成准活性单体;然后与催化剂配位化合物分别形成配合物;最后通过一定的加料顺序经还原消除反应形成全共轭嵌段聚合物。本发明专利技术所得到的聚合物具有较宽的紫外吸收光谱范围,荧光发射强,在氯仿、二氯甲烷、邻二氯苯和甲苯中溶解性好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。本专利技术的全共轭嵌段共聚物的结构式为:。其中,R1,R2分别为烷基、烷氧基、醚氧基中的任一种;m和n为聚合物主链结构的重复单元数,m、n均为大于零的正整数。合成步骤为:将3-取代噻吩单体和2,5-二取代对苯单体分别进行格氏置换反应形成准活性单体;然后与催化剂配位化合物分别形成配合物;最后通过一定的加料顺序经还原消除反应形成全共轭嵌段聚合物。本专利技术所得到的聚合物具有较宽的紫外吸收光谱范围,荧光发射强,在氯仿、二氯甲烷、邻二氯苯和甲苯中溶解性好。【专利说明】
本专利技术属于高分子聚合物领域,具体涉及。
技术介绍
共轭聚合物由于不仅具有高分子材料的良好的加工和力学性能,还具有半导体所具有的电学和光学特性,并且可以通过改变结构来调节带隙及导电特性,在聚合物太阳能电池、聚合物发光二极管、有机场效应晶体管、生物传感和细胞成像等领域得到了广泛的研究和应用。在有机光电子器件中,共轭聚合物的组装特性和聚集态结构与器件的性能紧密相关。嵌段共聚物由于其分子链的热力学不相容性,可以形成丰富的微纳米组装结构,成为调节聚合物微观聚集态结构的常用方法。将共轭聚合物的光电性能和嵌段共聚物的自组装特性相结合,可以实现聚合物光电性能和聚集态结构的双重调控,从而提高聚合物的应用性倉泛。目前,共轭嵌段共聚物的制备和研究主要集中在刚-柔嵌段共聚物体系(CN102453304 A)。这种体系合成简单,组装结构调节容易,但是由于柔性链段不导电,会大大降低聚合物材料的光电性能,尤其是载流子迁移率。针对这一问题,本专利技术提供了一种全共轭的刚-刚嵌段共聚物及其合成方法。这种共聚物体系由于主链中不含柔性链段,在光学吸收和发光、光电导性、能量转移以及电荷分离等方面具有独特的优势,但是由于刚性链段的结构会降低在溶液中的溶解度,比如,聚噻吩、聚对苯在常见的有机溶剂中不溶解,所以,本专利技术在刚性主链上引入了柔性侧链。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术所得到的聚合物具有较宽的紫外吸收光谱范围,荧光发射强,在氯仿、二氯甲烷、邻二氯苯和甲苯中溶解性好。这种聚合物材料可以用于光电功能器件,特别在是场效应晶体管和聚合物太阳能电池上具有潜在的应用前景。本专利技术的一种全共轭嵌段共聚物具有如下结构:【权利要求】1.一种全共轭嵌段共聚物,其特征在于该聚合物具有如下结构: 2.根据权利要求1所述的全共轭嵌段共聚物,其特征在于所述烷基为癸基、己基或2-乙基己基;所述烷氧基为辛氧基或癸氧基;所述醚氧基为1,4,7,10_四氧杂十一基。3.—种如权利要求1或2所述的全共轭嵌段共聚物的制备方法,其特征在于具体步骤如下: 步骤1:在无水无氧环境下,依次加入1-3份的3-取代噻吩单体,四氢呋喃,格氏试剂,反应12-24小时,制得溶液A ;同样在无水无氧的另一容器中依次加入1-3份的2,5- 二取代对苯单体,四氢呋喃,格氏试剂,反应12-24小时,制得溶液B ; 步骤2:将1,2-双(二苯基磷)乙烷二氯化镍制成溶于四氢呋喃的悬浊液,制得溶液C ; 步骤3:将溶液C注入到溶液B中,反应5小时,得到溶液D,再将溶液A注入溶液D中后进行共聚反应2~24h ; 步骤4:淬灭反应后,经氯仿萃取,所得有机相用饱和NaCl溶液洗涤,再用水洗,然后用无水MgSO4干燥,过滤,蒸馏,在所得浓缩液中加入沉淀剂,过滤得到粗产物,再进一步采用中等极性有机溶剂进行洗涤得到所述全共轭嵌段共聚物。4.根据权利要求3所述的全共轭嵌段共聚物的制备方法,其特征在于所述格氏试剂选自甲基氯化镁、乙基溴化镁或异丙基氯化镁中的一种。5.根据权利要求3所述的全共轭嵌段共聚物的制备方法,其特征在于所述用于洗涤粗产物的有机溶剂选自丙酮、乙酸乙酯或乙酸甲酯中的一种。6.根据权利要求3所述的全共轭嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述淬灭反应采用的是盐酸溶液。7.根据权利要求3所述的全共轭嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂选自甲醇或乙醇。【文档编号】C08G61/12GK103936972SQ201410149467【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日 【专利技术者】张雪勤, 潘琴, 林保平, 张旭, 章曙 申请人:东南大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种全共轭嵌段共聚物,其特征在于该聚合物具有如下结构:结构式中所述的R1,R2分别为烷基、烷氧基或醚氧基中的一种,R1和R2相同或不同;m、n为聚合物主链结构的重复单元数,m、n均为大于零的正整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张雪勤潘琴林保平张旭章曙
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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