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共轭聚合物因其在有机光电材料中的广泛应用而持续受到关注。其中,分子主链中同时包含电子给体(Donor)和电子受体(Acceptor)单元的所谓D-A聚合物往往具有优异的光物理性质以及载流子传输性质,使其在有机发光二极管、太阳能电池材料以及化学/生物传感器等方面的研究成为热点。本论文的研究基于具有高度平面性的苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩(BDT)展开。首先采用与过渡金属具有广泛配位能力的2,2’:6’,2"-三联吡啶修饰苯并二噻吩,通过与过渡金属配位,自组装形成D-A超分子聚合物。同时,采用苯并二噻吩与高度共轭的强电子受体苯并二吡咯酮(BDP)共聚,获得了两种新型的窄能隙D-A聚合物。对所有合成的单体及聚合物进行了详细的结构表征,并系统研究了其性能。(1)三联吡啶修饰苯并二噻吩D-A分子的合成及性能。采用2,2’:6’,2"-三联吡啶修饰苯并二噻吩结构,形成含双三联吡啶单元的A-D-A电子结构的分子M1和M2。研究表明,分子的平面共轭程度和分子间的π-π堆积作用会对分子内电荷转移产生很大影响。与M1相比,M2的紫外吸收峰红移了24 nm,达到467 nm,M2荧光发射峰红移了32 nm,达到553 nm。M1与M2电化学能隙分别为1.26 eV和1.49 eV,热分解温度(Td)分别为335℃和430℃。(2)基于苯并二噻吩的D-A超分子聚合物的合成及性能。分别采用烷氧基和噻吩基团修饰苯并二噻吩,形成不同给电子能力及分子构型的单元,后与2,2’:6’,2"-三联吡啶进行偶联,分别形成A-D-A结构的超分子构筑单元BDT-OR和BDT-Th,最后在Ru2+的诱导下,自组装形成金属-超分子聚合物P-BDT-OR和P-BDT-Th。研究表明,金属-超分子聚合物P-BDT-OR和P-BDT-Th由于存在金属-配体的电荷转移,D-A结构获得了增强,分子内电荷转移能力提高,紫外吸收光谱红移,能隙降低。形成的超分子聚合物P-BDT-OR和P-BDT-Th的紫外-可见吸收峰分别为521 nm和522 nm,电化学能隙分别为1.86 eV和1.78 eV,热分解温度分别为300℃和389℃。(3)苯并二噻吩与苯并二吡咯酮D-A聚合物的合成及性能。以高度共轭的苯并二吡咯酮作为受体单元,分别与烷氧基修饰和噻吩基修饰的苯并二噻吩进行共聚,形成D-A聚合物P1和P2,并对其紫外吸收性能、电化学性能以及热稳定性进行了研究。研究表明,P1和P2的紫外-可见吸收峰分别为619 nm和620 nm,由于共聚后D-A结构的增强,与单体BDP相比发生了明显的红移。电化学能隙分别为1.57 eV和1.51 eV,热分解温度分别为319℃和408℃。