【技术实现步骤摘要】
温度调控单质硫与活泼内炔聚合制备聚1,4-二噻烯和聚噻吩的方法、相互转化以及应用
本专利技术属于高分子化学和材料学领域,具体涉及一种温度调控单质硫与活泼内炔聚合制备聚1,4-二噻烯和聚噻吩的方法、相互转化以及应用。
技术介绍
含硫聚合物在光电材料以及热电材料等方面有着广泛的应用。聚1,4-二噻烯由于其结构单元1,4-二噻烯是船型结构,含两个硫原子,容易发生氧化,易脱硫生成噻吩,现有的关于聚1,4-二噻烯的合成报道鲜有报道。聚噻吩也是一类有用的聚合物,在有机太阳能电池、发光二极管、荧光检测以及生物传感中起着重要的作用,而聚噻吩的合成反应步骤繁琐,试剂毒性大,操作复杂,从而限制了这两种材料在工业中的广泛应用。因此,开发经济、绿色高效、操作简便的聚合方法,用于含硫的功能聚合物材料制备势在必行(Chem.Rev.2019,119,11442-11509;ProgressinPolymerScience2013,38,2053-2069.)。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点和不足之处,本专利技术的首要目的在于提供聚1,4-二噻烯以及聚噻吩两类聚合物。本专利技术的另一目的为提供上述聚1,4-二噻烯以及聚噻吩两种聚合物的制备方法。本专利技术的再一目的为提供聚1,4-二噻烯向聚噻吩转化的方法并提供上述聚1,4-二噻烯的应用。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。一、一种聚1,4-二噻烯类聚合物,具有如下通式所述的结构:其中,n为2~300之间的整数;m ...
【技术保护点】
1.一种聚1,4-二噻烯类聚合物,其特征在于,其结构式为如下结构通式中的一种:/n
【技术特征摘要】
1.一种聚1,4-二噻烯类聚合物,其特征在于,其结构式为如下结构通式中的一种:
其中,n为2-300之间的整数;m为0-5之间的整数;R1、R2、R3以及R4独立选自芳基或烷基;所述R1为以下取代基团中的一种:
其中,m为0-5之间的整数;
所述R2、R3以及R4独立选自以下结构式中的一种:
-CF3-SCF3-CHO-CH3-C2H5-C3H6-C4H8-C5H10-C6H12-C6H5-H。
2.一种制备权利要求1任一项所述的聚1,4-二噻烯类聚合物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在保护气氛下,将单质硫、炔酮以及碱加入有机溶剂中,所述炔酮、单质硫及碱的摩尔比为1:2-6:0.5-3,得到混合液,在搅拌状态下升温进行聚合反应,得到反应母液;
(2)将步骤(1)所述反应母液溶解于有机溶剂中,然后加入到沉淀剂进行沉淀,收集沉淀物,干燥至恒重,得到所述聚1,4-二噻烯类聚合物。
3.根据权利要求1所述的聚1,4-二噻烯类聚合物的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述单质硫为升华硫;所述炔酮为双炔酯取代的芳烃、双炔酯取代的烷烃、双炔酮取代的芳烃、双炔酮取代的烷烃、双炔醛取代的芳烃、双炔醛取代的烷烃、芳基或烷基取代的苯二炔、芳基或烷基取代的环辛二炔、芳基或烷基取代的双乙炔基吡啶、芳基或烷基取代的吡啶二炔、芳基或烷基取代的连吡啶二炔、双三氟甲基取代的烷烃或芳烃、双硫三氟甲基取代的烷烃或芳烃中的一种以上;步骤(1)所述碱为三乙胺、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、乙醇钠、氟化铯或碳酸铯;步骤(1)所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、1,4-二氧六环、1,2-二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙腈及四氢呋喃中的一种以上;步骤(1)所述混合液中,炔酮的浓度为0.1-1.5mol/L;所述保护气体为氮气或稀有气体;步骤(1)所述搅拌的转速为200-800rpm;步骤(1)所述聚合反应的温度为0-60℃,聚合反应的时间为0.1-3h;步骤(2)所述有机溶剂为四氢呋喃;步骤(2)所述沉淀剂为甲醇;步骤(2)所述干燥的温度为20-30℃。
4.权利要求1所述的聚1,4-二噻烯类聚合物作为氧化剂的特异性响应剂中的应用。
5.一种聚噻吩类聚合物,其特征在于,结构式为如下结构通式中的一种:
其中,n为2-300之间的整数;m为0-5之间的整数;R1、R2、R3以及R4为芳基或烷基;所述R1为如下取代基团中的一种:
,所述R2、R3以及R4独立选自如下取代基团中的一种:
-CF3-SCF3-CHO-CH3-C2H5-C3H6-C4H8-C5H1...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐本忠,胡蓉蓉,彭建文,秦安军,赵祖金,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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