水溶性聚噻吩衍生物不仅具有良好的光、电性能、而且具有良好的加工性和环境友好性,其在有机电致发光、有机光伏和生物检测等领域具有广泛的应用前景,受到研究者的高度重视。本论文中,作者设计、合成了两种新型水溶性聚噻吩衍生物:聚(3-丙氧基磺酸钠噻吩)(PT-3)和聚(3-己氧基磺酸钠噻吩)(PT-6),同时还设计、合成了两种齐聚噻吩衍生物1,3, 5-三-2′-(噻吩)苯(3TB)和1,3-二-(2′-(5′-醛基)噻吩)-5-(2′-噻吩)苯(3TB-2CHO)。分别利用核磁共振氢谱、红外光谱、质谱和高效液相色谱对所合成目标化合物的结构进行了确认表征,用凝胶渗透色谱测定了聚合物的分子量及其分布。PT-3、PT-6、3TB和3TB-2CHO的结构如下所示:用紫外-可见光谱仪研究了PT-3和PT-6水溶液对温度和pH的响应性,研究发现,在一定浓度下,随着温度和pH值的变化,PT-3和PT-6水溶液的吸收峰强度和位置都发生了一定程度的变化。在此研究基础上,用紫外-可见光谱仪研究了PT-3和牛血清蛋白的结合,研究发现,当PT-3和牛血清蛋白相结合后,PT-3的紫外-可见光谱在330nm和450nm处有两个新的吸收峰出现。实验结果表明,水溶性聚噻吩衍生物在蛋白质检测方面具有一定的应用前景。以PT-3的水-乙腈溶液作为支持电解质,研究了5,5″′-双醛基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CHO)、5,5″′-双氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CN)和3TB的电致变色性能。发现:齐聚噻吩衍生物4T-2CHO、4T-2CN和3TB在外加电场的作用下,表现出良好的可逆电致变色性能。4T-2CHO可在浅黄色和蓝绿色间可逆变换,4T-2CN可在浅黄色和墨绿色间可逆变换,3TB可在无色和天蓝色间可逆变换。实验结果表明,所设计、合成的水溶性聚噻吩衍生物可以作为支持电解质应用于电致变色器件中。