论文部分内容阅读
本文以噻吩-3-甲酸为原料,经氯化和氨化得到N,N-二乙基-3-噻吩甲酰胺,该酰胺在丁基锂作用下得到化合物4,8-二氢苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩-4,8-二酮,随后,在碱性条件下,二酮化合物经锌粉还原后与1-溴辛烷反应生成4,8-二辛氧基苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩,进一步经溴化得到2,6-二溴-4,8-二辛氧基苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩。然后通过Sonogashira偶联反应将二溴化产物与三甲基硅乙炔偶联得到2,6-二(三甲基硅乙炔基)-4,8-二辛氧基苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩,最后在四丁基氟化铵作用下脱去三甲基硅基得中间体2,6-二乙炔基-4,8-二辛氧基苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩,总产率35.87%。再以邻苯二胺为原料,经两步反应制得中间体3,6-二溴苯并噻二唑,总产率52.25%；以咔唑为原料,同样经两步反应得到中间体N-辛基-3,6-二碘咔唑,总产率53.22%。化合物结构均由1HNMR、13C NMR和MS等表征确认。3,6-二溴苯并噻二唑和N-辛基-3,6-二碘咔唑在Pd(Ⅱ)和CuI共同催化下,经Sonogashira偶联与2,6-二乙炔基-4,8-二辛氧基苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩分别进行偶联聚合,得到聚合物P1(聚(苯并二噻吩-炔基-苯并噻二唑))和P2(聚(苯并二噻吩-炔基-咔唑)),P1和P2的结构通过1HNMR和FT-IR表征。P1和P2的分子量分别为Mn=4502Da, Mw=7369Da:Mn=7369Da,Mw=7658Da,聚合度分别为7,10。二者都有很好的热稳定性,分解温度分别为285℃和326℃。P1和P2的最大吸收峰分别为404.483nm；401.429nm；最大发射峰分别为550nm和545nm；通过紫外吸收边缘估算得出光学带隙分别为1.92eV和2.27eV。结合CV测试得出P1和P2的HOMO能级和LUM0能级分别为HOM0=-5.64eV,LUMO=-3.72eV; HOMO=-5.66eV,LUM0=-3.39eV。理论计算表明P1的HOMO轨道上电子主要分布于苯并二噻吩(BDT)单元和炔键,,LUM0轨道则分布于苯并噻二唑和炔键；P2的HOMO轨道和LUMO轨道上电子云分布没有太大的差异。聚合物P1和P2在经碘掺杂后电导率提升了5-6个数量级,表现出半导体性质。