侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有机高分子聚合物的制备方法，尤其是指一种新型导电的侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷制备方法。本发明专利技术需要解决的技术问题是，以含氢聚硅烷、含乙烯基的四硫代富瓦烯衍生物为原料，以Ｈ↓［２］ＰｔＣｌ↓［６］为催化剂，在有机溶剂存在下，经硅氢加成反应可制备侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷。本发明专利技术的优点是所制备的新型聚硅烷与传统的聚硅烷相比，经氧化掺杂后，导电率高，在空气中稳定性好，有望作为有机导电材料得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机高分子聚合物领域，具体是一种侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷 的制备方法。
技术介绍
聚硅烷是一种主链完全由硅原子组成的聚合物。聚硅烷本身的电导率仅10—12—io—15s/cm，属于绝缘体，但经氧化掺杂后可成为优良导体。提高聚硅烷导电能力的途径很多， 一般是通 过在其侧链上引入适当的共轭取代基而实现。取代基的电子效应和空间构型会影响聚硅烷的 电子结构，并决定聚硅垸的电化学性能。四硫代富瓦烯衍生物是一类具有强E电子共轭的化 合物，其电荷转移络合物具有较高的且稳定的导电率，可加工性能非常不理想，这就妨碍了 它们作为功能材料在工业上的使用。和四硫代富瓦烯衍生物相比，聚硅垸具有很好的成膜性能和优良的可加工性，因此制备侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷，通过聚硅烷主链的o电子与侧链四硫代富瓦烯结构 单元的^电子相互作用， 一方面可提高聚硅垸的导电率，另一方面也增加了四硫代富瓦烯衍 生物的加工性，起到了优势互补的作用，为导电材料的实际应用奠定了基础。在以往的研究中，聚硅垸与四硫代富瓦烯衍生物是独立研究的，本专利技术将两者有机结合， 所制备的新型聚硅烷与传统的聚硅烷相比，经氧化掺杂后，导电率高，导电系数为0. 016 S/cm， 在空气中稳定性好，有望作为有机导电材料得到应用。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是，提供一种侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷的制备方法。本专利技术以含氢聚硅烷和含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物为原料，以H2PtCle为催化剂，在 有机溶剂存在下，经硅氢加成反应制备侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷。制备方法可 用如下通式表示<formula>formula see original document page 4</formula>R、 R' 、 R〃为甲基、乙基、乙烯基、苯基；n为30-100的正整数。!^为乙基、丙基、丁基、戊基、己基。R2为甲基、乙基。所述的含氢聚硅烷可用通式表示为R' R"一Si——Sill HR、 R' 、 R〃为甲基、乙基、乙烯基、苯基；n为30-100的正整数。 可采用文献 (G. Sacareseu, L. Sacarescu， R. Ardelea叫 R Kurcok， Z. Jedlinski. Macromolecular Rapid Communications, 2001,22， 405,409)所述的方法制备。所述的含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物可用通式表示为R,SR,S, 、s S, 、SR2Rl为乙基、丙基、丁基、戊基、己基；R2为甲基、乙基。可采用文献(C. Farren, .C. A. Christensen S. Fitzgerald等，Journal of Organic Chemistry, 2002,67,9130-9139)方法制备。 本专利技术的实施包括如下步骤(1) 将计量的含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物、含氢聚硅烷、催化剂溶解在有机溶剂中。其中，含氢聚硅垸中硅氢基团摩尔数与含乙烯基四硫代富瓦烯的摩尔数之比为1.0-1.2: 1。(2) 在溶剂20—80。C的回流温度下反应20—60h。(3) 反应完毕，冷至室温，过滤。减压蒸除有机溶剂，得到棕色固体，为侧链含四硫代 富瓦烯结构单元的聚硅垸。作为优选，所述的有机溶剂是氯仿、乙腈、四氢呋喃。作为优选，上述的侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅垸制备方法，所使用的催化剂为 H2PtCle的异丙醇溶液，摩尔浓度为0.05—0.2mo1/1，催化剂的用量(以Pt在整个体系中含 量)为20-80ppm。作为更佳选择，上述所使用的催化剂为H2PtCl6的异丙醇溶液，摩尔浓度为 0.08—0.12mol/l，催化剂的用量(以Pt在整个体系中含量)为40-60ppm。作为优选，上述的反应温度为使用有机溶剂50—7(TC的回流温度。作为优选，上述在有机溶剂中的反应时间为40—50h。有益效果经氧化掺杂后，导电率高，在空气中稳定性好，有望作为有机导电材料得到应用。 具体实施例方式下面通过实施例,对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例一在装有磁力搅拌、回流的50ml单口瓶中加入3.56g (5.7rnrno1) 2-(2-乙烯基苄基硫)-3-甲基硫-6,7-双(己基硫)-四硫代富瓦烯(R,为己基，Ra为甲基)、l.Og含氢聚硅垸(R为苯基， R' 、 R"为甲基，n=60)、 0. 2ml摩尔浓度为0. 05mol/l的H2PtCls异丙醇溶液和30g四氢呋 喃。搅拌溶解后，在60'C下反应30h。冷至室温，过滤。减压蒸除四氢呋喃，得到4.33g棕 色固体。产率为95%。实施例二在装有磁力搅拌、回流的50ml单口瓶中加入3. 16g (5.7咖o1) 2-(2-乙烯基苄基硫)-3-乙基硫-6,7-双(丙基硫)-四硫代富瓦烯(K为丙基，I 2为乙基)、0.77g含氢聚硅烷(R、 R'、 R"为甲基，n = 40)、 0. 05ml摩尔浓度为0. 2mo1/1的H2PtCle异丙醇溶液和25g乙腈。搅拌溶 解后，在35'C下反应50h。冷至室温，过滤。减压蒸除四氢呋喃，得到3.77g棕色固体。产 率为96%。实施例三在装有磁力搅拌、回流的5(M单口瓶中加入3.20g (5.7咖o1) 2-(2-乙烯基苄基硫)-3-甲基硫-6，7-双(乙基硫)-四硫代富瓦烯(R,为乙基，R2为甲基)、1.42g含氢聚硅烷(R、 R' 为苯基，R"为甲基，n=80)、 0. lml摩尔浓度为0. lmol/1的H2PtCle异丙醇溶液和28g氯仿。 搅拌溶解后，在7(TC温度下反应60h。冷至室温，过滤。减压蒸除氯仿，得到4.3g棕色固体。 产率为93%。实施例四在装有磁力搅拌、回流的50ml单口瓶中加入3.36g (5.7咖o1) 2-(2-乙烯基苄基硫)-3-甲基硫-6, 7_双 (丁基硫)-四硫代富瓦烯 (R, 为丁基， R2为甲基)、1.42g含氢聚硅垸(R、 R' 为苯基，IT为甲基，n=65)、 0. lml摩尔浓度为0. lmol/1的H2PtCl6异丙醇溶液和30g氯仿。 搅拌溶解后，在5(TC温度下反应40h。冷至室温，过滤。减压蒸除氯仿，得到4.6g棕色固体。 产率为96%。权利要求1、，其特征在于以含氢聚硅烷、含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物为原料，以H2PtCl6为催化剂，在有机溶剂存在下，经硅氢加成反应制备侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷。2、 根据权利要求1所述的侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅垸制备方法，其特征在于 包括以下步骤(1) 将计量的含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物、含氢聚硅垸、催化剂溶解在有机溶剂中， 其中，含氢聚硅垸中硅氢基团摩尔数与含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物的摩尔数之比为 1.0-1.2: 1;(2) 在溶剂20—80。C的回流温度下反应20—60h。(3) 反应完毕，冷至室温，过滤，减压蒸除有机溶剂，得到棕色固体，为侧链含四硫代 富瓦烯结构单元的聚硅垸。3、 根据权利要求1所述的，其特征在于 所述的含氢聚硅烷可用通式表示为-<formula>formula see original document page 2</本文档来自技高网...

【技术保护点】
侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷制备方法，其特征在于以含氢聚硅烷、含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物为原料，以Ｈ↓［２］ＰｔＣｌ↓［６］为催化剂，在有机溶剂存在下，经硅氢加成反应制备侧链含四硫代富瓦烯结构单元的聚硅烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李美江，吕素芳，来国桥，蒋剑雄，邱化玉，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]