部分苯并稠環(huán)芳香化合物的電化學(xué)聚合.pdf

1、導(dǎo)電高分子由于其廣闊的應(yīng)用前景自發(fā)現(xiàn)以來一直受到極大的關(guān)注。近年來，導(dǎo)電高分子作為新型光電材料在電致發(fā)光器件、“塑料激光”、有機(jī)場效應(yīng)管、“塑料芯片”等領(lǐng)域的研究發(fā)展，使人們對有機(jī)半導(dǎo)體的應(yīng)用充滿了信心和希望，成為21世紀(jì)新材料、新器件的研究熱點(diǎn)。電化學(xué)聚合是制備導(dǎo)電高分子的重要方法。目前，以苯并稠環(huán)芳香化合物作為單體電化學(xué)聚合制備高性能導(dǎo)電高分子研究尚未深入。本論文主要是在不同體系中研究了部分苯并稠環(huán)芳香化合物的電化學(xué)聚合，并對獲得的

2、聚合物進(jìn)行了詳細(xì)的表征。
　　 1.系統(tǒng)研究了二苯并噻吩（DBT）、二氧化硫苯并噻吩（BTO）、二氧化硫芴（DBTO）在不同體系中的電化學(xué)聚合行為，并在三氟化硼乙醚（BFEE）-三氟乙酸二元溶劑體系中成功合成了具有良好的電化學(xué)活性和熱穩(wěn)定性的導(dǎo)電聚（二氧化硫芴）（PDBTO）。紅外、1H NMR、質(zhì)譜及量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果確定二氧化硫芴的聚合反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在C（3）和C（7）位。理論計(jì)算表明PDBTO具有很高的電子親和勢（約為2.8

3、eV）。PDBTO的最大發(fā)射波長位于458 nm，熒光量子產(chǎn)率為0.08，是一種典型的藍(lán)色發(fā)光材料。
　　 2.在BFEE及其與硫酸（SA）的混合體系中實(shí)現(xiàn)了芳香醚衍生物2，2’-二萘醚（DNE）和1，4-二苯氧基苯（DPOB）的電化學(xué)聚合，獲得了兩種導(dǎo)電高分子：聚（2，2’-二萘醚）（PDNE）和聚（1，4-二苯氧基苯）（PDPOB）。紅外和理論結(jié)果表明DNE的聚合位點(diǎn)最有可能是萘環(huán)的α位和C6、C6，位，DPOB的聚合反應(yīng)優(yōu)

4、先發(fā)生在C（4’）和C（4”）位上。紅外和電導(dǎo)率測試結(jié)果表明PDNE和PDPOB很可能擁有類似于聚苯胺的質(zhì)子摻雜性質(zhì)。兩種聚合物都具有良好的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性、較高的熱穩(wěn)定性，降解溫度均在600 K以上。熒光光譜結(jié)果表明PDNE和PDPOB的最大發(fā)射波長分別為467 nm和395 nm，均為藍(lán)色發(fā)光材料；聚合物可溶部分熒光量子產(chǎn)率分別為0.40和0.18；PDPOB在365 nm紫外光激發(fā)下可發(fā)射出明亮的藍(lán)光。
　　 3.系統(tǒng)研

5、究了聯(lián)萘及其衍生物的電化學(xué)聚合，在優(yōu)化條件下實(shí)現(xiàn)了1，1’-聯(lián)萘（BN）、1，1’-聯(lián)二萘酚（BNO）和（S）-（-）-1，1’-聯(lián)二萘酚甲醚（BNME）的低電位氧化聚合，成功制備了聚（1，1’-聯(lián)萘）（PBN）、聚（1，1’-聯(lián)二萘酚）（PBNO）和聚（（S）-（-）-1，1’-聯(lián)二萘酚甲醚）（PBNME）。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三個(gè)單體的聚合反應(yīng)均發(fā)生在C（4）和C（4’）位上。旋光度測試表明通過BNME的電化學(xué)聚合成功得到了具有反式主

6、鏈構(gòu)型且旋光度增強(qiáng)的手性導(dǎo)電高分子。PBN和PBNME都具有良好的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性。熒光光譜結(jié)果表明三種聚合物的最大發(fā)射波長都位于417 nm左右，是典型的藍(lán)色發(fā)光材料，熒光量子產(chǎn)率分別為0.17、0.13和0.15。
　　 4.在BFEE-SA混酸體系中直接氧化9，10-二氫化菲（DHP）一步獲得導(dǎo)電聚（9，10-二氫化菲）（PDHP）。該體系中合成的PDHP聚有良好的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性。紅外和量化計(jì)算表明聚合反應(yīng)可能發(fā)生在

7、C（2），C（7）位或C（3），C（6）位。熒光性能表征表明聚合物是一種良好的藍(lán)色熒光材料，其熒光量子產(chǎn)率為0.24，在365nm紫外光激發(fā)下具有明顯的光致發(fā)光現(xiàn)象。
　　 5.在BFEE中低電位氧化1-硝基芘（NP）獲得了結(jié)晶導(dǎo)電聚（1-硝基芘）（ONP），具有良好的電化學(xué)活性和較高的熱穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)表征顯示聚合反應(yīng)位點(diǎn)為C（3），C（6）和C（8）位。ONP是一種優(yōu)良的雙色發(fā)光材料，不同激發(fā)波長時(shí)可以分別發(fā)藍(lán)光和綠光。