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聚噻吩衍生物具有良好的电化学活性、光学活性以及易加工的性能，它们在发光器件、场效应管、光电伏、化学传感器以及生物探针等方面的应用越来越广泛。本论文首先以3-噻吩甲醇为起始原料，经过溴化、酯化、Wittig-Hornor反应、脱Boc以及烷基化合成了五种油溶性噻吩单体，最后用三氯化铁氧化聚合得到了五种油溶性聚合物，即聚3-(N-丙基-4’-哌啶)亚甲基噻吩(PT1)、聚3-(N-丙腈基-4’-哌啶)亚甲基噻吩(PT2)、聚3-(N-丙酸甲酯-4’-哌啶)亚甲基噻吩(PT3)、聚3-(N-苯乙基-4’-哌啶)亚甲基噻吩(PT4)以及聚3-(N-丙酰基-4’-哌啶)亚甲基噻吩(PT5)。此外，以3-(4’-哌啶)亚甲基噻吩为原料合成了两种水溶性聚噻吩，聚3-[1-(2-三乙胺乙酰基)哌啶-4-亚甲基]氯化噻吩(PTAPT-Cl)和聚3-[1-(2-三乙胺丁酰基)哌啶-4-亚甲基]氯化噻吩(PTBPT-Cl)。对于油溶性聚噻吩，分别用核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱和电子扫描显微镜对其进行了结构表征，并用荧光发射光谱、紫外可见光谱、热重分析法和循环伏安法对它们的光学、电学以及热力学性质进行了分析。结果表明，这五种聚合物都有较低的聚合分散系数(1.18-1.79)，它们的分子量在5931到22955g/mol范围内。其中，PT3膜的最大荧光发射波长在725nm，这要比其它聚噻吩衍生物的大得多。最为显著的是，这五种聚合物都具有很好的电化学可逆性，这为聚合物在电元器件方面的应用提供了理论基础。对于两种水溶性的聚噻吩，重点分析了化学探针方面的应用。发现PTAPT-Cl和PTBPT-Cl对磺酸类盐有很强的选择性，特别是对十二烷基磺酸钠的紫外检测限达到了10-7M，荧光检测限达到了10-9M，这是目前为止所能达到的最低检测限度。对PTBPT-Cl进行荧光检测发现，所有的磺酸类盐都表现为荧光增强，唯有维生素K3表现为荧光淬灭，这为检测维生素K3提供了一种简便的方法。