烷基和烷氧基取代聚噻吩的合成,征与光电性能表.pdfVIP

第5期 高 分 子 学 报 NO．5 2004年 10月 ACTA POLYMERICA SINICA 0ct．．2004 烷基和烷氧基取代聚噻吩的合成、表征与光电性能 佟拉嘎 蹇锡高 藤井彰彦 吉野胜美 (大连理工大学高分子材料系 大连 116012)(日本国立大阪大学工学部电子工学科 大阪 565) 摘 要 Fe(Ⅲ)氧化催化法合成了4种聚噻吩衍生物 ，3一十二烷基聚噻吩(Pat12)，3一辛氧基聚噻吩(Paot8)， 3，4一二 (十二烷基)聚噻吩(Patl212)和3．(十二烷基)噻吩一3一(辛氧基)噻吩共聚物 (CoPtl2—08)．发现这些衍生物 易溶于多种常用有机溶剂 ．用 GPC法测定了各聚合物分子量，用 H—NMR法表征了各聚合物化学结构 ．对比研 究了这些聚合物紫外一可见 吸收性能，光致发光性能和能隙 ．对其 电致发光性能进行测定的结果，得到了 Patl2，Patl212和Paot8的电致发光光谱．发射峰分别为670nm，560nm和 640nm．发光颜色分别为红色，黄色和 红橙色 ．聚合物的光电性能与主链电子结构有密切关系．探讨了取代基种类和数量对聚合物能带结构 ，光电性 能的影响． 关键词 聚噻吩，合成，表征，光电性能 聚噻吩类有机共轭聚合物在现代光 电子、微 1 实验部分 电子领域中有潜在的巨大应用前景，所 以其合成 和光 电性能，半导体性能的研究非常活跃 “j．自 1．1 原料和单体的合成 Burroughes 等首次报道导电聚合物 PPv[Poly(P— 以噻吩为原料，按文献 [9]提供的方法合成了 phenylenevinylene)]的 电致 发 光 性 能 之 后， 3一溴噻吩和3，4．二溴噻吩． Yoshino 等报道了以烷基取代聚噻吩为发光活性 以3一溴噻吩和 3，4-二溴噻吩为原料，按文献 物质制作 的聚噻吩类聚合物发光二极管 (LEDs) [10]所提供的方法合成了3．烷基取代噻吩和 3，4． 的电致发光性能，从而作为新型节能型光源和发 二烷基取代噻吩． 光二极管的发光活性材料，聚噻吩类衍生物的应 以3溴噻吩为原料，按文献 [11]所提供的方 用和开发研究越来越受到学术界和产业界的重 法合成了3一甲氧基取代噻吩．以3一甲氧基取代噻 视 ’．虽然 3．取代聚噻吩的合成和光 电性能的研 吩为原料，按文献 [12]所提供的方法合成了长链 究报道很多，但学术界 目前对 3．烷氧基聚噻吩均 3一烷氧基取代噻吩．反应前 ，将所有有机反应试剂 聚物和3，4．二烷基聚噻吩均聚物电致发光性能的 进行重蒸馏，干燥．反应过程中对各文献提供的方 研究方面尚未取得重大突破．我们认为作为主链 法进行了适当的改进，单体合成的所有反应在干 相同的聚噻吩类衍生物，这些聚合物不仅与烷基 燥的高纯氮保护下进行．关于本文中所有单体和 取代聚噻吩一样具有光学活性，而且在稳定性和 原料的合成与结构表征，另有详文报道． 结构规整性等方面具有优于烷基取代聚噻吩的特 1．2 聚合物的合成 点，所以将研究工作 的重点投入到了学术界上 尚 本文中单体和聚合物的结构与聚合物的合成 未引起足够重视 的3．烷氧基聚噻吩，3．烷基和 3一 方法见图1．在安装有机械搅拌器，氮气进出口和 烷氧基噻吩无规共聚物和 3，4．二烷基聚噻吩的合 滴液漏斗的100mL四口烧瓶中放人 20mL氯仿， 成与应用开发上．目的是通过对这些聚合物合成 将0．03mol无 水 FeC1溶于氯仿 中，搅拌约 l5 方法和光 电性能的对 比研究，寻找并获得具有 良