共軛聚合物及其多聚物電子性質(zhì)的理論研究.pdf

1、本文采用密度泛函方法(DFT)研究了幾類平面型共軛聚合物，并對它們的單體，多聚體的電子性質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步的計算和討論。闡述了單體、多聚體和聚合體之間電子性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，以及不同的取代基對它們的導(dǎo)電性的影響。 第一節(jié)，介紹了高分子導(dǎo)體的一些研究情況，并介紹了共軛聚合物的研究情況。共軛聚合物，由于存在特殊的共軛結(jié)構(gòu)，在人們搜尋良好的有機導(dǎo)體時，受到廣泛的關(guān)注。另外，在本章最后部分，概況了本文所做的工作和意義。 第二節(jié)，介紹了文

2、中用到的理論計算方法——密度泛函理論，包括其基本原理和常用方法，以及一些基于密度泛函理論的常用軟件包。另外還介紹了幾種本文中用到的理論分析手段和方法：核獨立化學(xué)位移(NICS)分析，自然成鍵軌道(NBO)分析及分子中的原子(AIM)理論。 第三節(jié)，主要研究了聚苯乙炔(PPV)、五種聚苯乙炔衍生物(PO、PFA、PFB、PCN、POCN)以及它們的單體、低聚體(二聚體、三聚體和四聚體)。對聚合物，詳細(xì)分析了不同取代基對它們能帶的影

3、響，并從結(jié)構(gòu)方面分析了共軛雙鍵鍵長變化對能帶的影響；對單體、低聚體，分析了不同取代基對它們能隙的影響，重點分析了單體、低聚體的NICS值。另外我們還從NBO分析和NICS分析兩個角度闡述了低聚體和聚合體之間的聯(lián)系：低聚體的wiberg鍵級分析表明，這些聚合體能帶值相近時，它們的低聚體相應(yīng)的Wiberg鍵級也相比較接近；而NICS的分析結(jié)果也得到相似結(jié)論，該系列聚合物的能帶值相近時，它們的低聚體的NICS值也是比較相近。 第四節(jié)，

4、用密度泛函方法分析了聚噻吩并[3，4-b]吡嗪(PPS)、聚呋喃并[3，4-b]吡嗪(PPO)、聚6氫．吡咯并[3，4-b]吡嗪(PPN)這三種聚合物和它們的多聚物。采用NICS作為考察共軛程度的一種依據(jù)，進(jìn)行了詳細(xì)的分析。NICS值的變化表明：在低聚物中，中心位置的共軛程度要比兩端的強的多，而離聚合軸近的環(huán)的共軛程度變化輻度要大的多。 第五節(jié)，分析了幾種聚噻吩并[3，4-b]吡嗪(PS)的衍生物以及它們的多聚物。對能帶結(jié)構(gòu)分析