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π-共轭聚合物在有机/聚合物发光二极管、有机/聚合物太阳电池、有机场效应晶体管及生物传感器等领域有着广阔的应用前景,其中,噻吩类共轭聚合物和含氟共轭聚合物是两类重要的光电功能材料。本论文着眼于新型功能共轭聚合物的开发,分别针对新型膦配催化剂的结构设计,噻吩类共轭聚合物和含氟共轭聚合物的合成与性质研究等,进行了以下三个方面的工作:
1.设计合成了一种新的具有大体积并含噻吩的催化剂配体,将其与Pd2(dba)3配位后,应用于卤代芳烃与噻吩硼酸酯Suzuki偶联反应中,其催化活性要优于其他三种常见催化剂Pd(PPh3)4和Pd(PTh3)3以及Buchwald型的大体积膦配体催化体系的催化活性,并发现单体的空间位阻和电子效应对我们合成的配体催化体系的反应产率的影响不大。
2.将含噻吩的新型瞵配体与Pd2(dba)3作为催化剂前驱体用于卤代芳烃和噻吩硼酸酯的聚合反应中,表现出很好的反应活性,得到高产率、高分子量的聚合物。同时将其应用于大位阻的树枝状单体与噻吩硼酸酯的聚合反应中时,通过研究发现,该反应具有很高的反应速率,高分子量的第四代树枝状聚合物在1.5小时即可得到。在动力学上时间和分子量的关系上,证明了新催化剂在聚合反应中的活性。
3.设计合成侧链含氟的共聚和均聚聚芴,研究发现氟原子的电负性和含氟化合物中存在强的F...H-C相互作用,这种强有力的相互作用使得聚合物在膜中的紫外吸收发生蓝移。另外,含氟化合物用含氟溶剂制得膜的接触角比在其他非含氟溶剂中制得膜的接触角大。