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D-A共聚物是一类在分子主链中同时具有电子给体(D)单元和电子受体(A)单元的共轭共聚物。这种特殊的双极性结构赋予其较强的分子内电荷转移(ICT)能力,因而被广泛应用于聚合物太阳能电池及场效应晶体管等方面。苯并噻吩类结构具有高度共轭性和平面性及较强的供电子能力,苯并二吡咯酮结构则具有高度共轭平面性及较强的吸电子能力,因此可望用于构筑D-A共轭共聚物。本论文设计合成了三种苯并噻吩类单体,并将其作为给体单元与两种苯并二吡咯酮单体进行Stille缩聚,制备了一系列的D-A共聚物,并系统地研究了侧链修饰、共轭程度和桥接基团对共聚物光物理性质和电化学性质的影响。1.设计合成了二噻吩并苯并二噻吩(DTBDT)分子,通过烷氧基和烷基噻吩对其进行侧链修饰,得到了DTBDT(OR)单体和DTBDT(TR)单体,再分别用噻吩和苯环修饰苯并二吡咯酮(BDP)分子,得到了BDPT单体和BDPP单体。通过Stille缩聚得到了PDTBDT(OR)-BDPT,PDTBDT(TR)-BDPT,PDTBDT(OR)-BDPP和PDTBDT(TR)-BDPP四种D-A共聚物,并对聚合物结构对性能的影响进行了讨论。四种聚合物都表现出较好的热稳定性,热分解温度分别为320℃,360℃,280℃和320℃。四种聚合物在薄膜态下紫外光谱的吸收范围分别为300~1150 nm、300~1200nm、300~900 nm和300~1000 nm,根据薄膜态下的紫外光谱得到四种聚合物的光学能隙分别为1.23 eV、1.19 eV、1.56 eV和1.42 e V,PDTBDT(TR)-BDPT具有最宽的吸收范围和最窄的光学带隙,说明噻吩π桥和烷基噻吩侧链能够有效地增加光谱吸收范围,降低光学能隙。四种聚合物的电化学能隙分别为1.41 eV、1.38 eV、1.67e V和1.63 eV,PDTBDT(TR)-BDPT的电化学能隙最窄,说明噻吩π桥和烷基噻吩侧链可以降低电化学能隙。噻吩基团相比于苯环基团具有更强的给电子能力,并且噻吩作为桥接基团会使聚合物有更好的共面性,这些因素都有利于分子内电荷转移,从而增加吸收范围及降低能隙。烷基噻吩侧链的引入相比于烷氧基侧链增加了聚合物的共轭程度,降低了能隙。2.设计合成了苯并三噻吩(BTT)分子,通过扩展其共轭程度得到了BTT(T)单体,再分别用噻吩和苯环修饰苯并二吡咯酮(BDP)分子,得到了BDPT单体和BDPP单体。通过Stille缩聚得到了PBTT(T)-BDPT和PBTT(T)-BDPP两种D-A共聚物,并对聚合物结构对性能的影响进行了讨论。两种聚合物都表现出较好的热稳定性,热分解温度分别为380℃和335℃。PBTT(T)-BDPT在薄膜态下紫外光谱的吸收范围为300~1200 nm,PBTT(T)-BDPP在薄膜态下紫外光谱的吸收范围为300~900 nm。根据薄膜态下的紫外光谱得到两种聚合物的光学能隙分别为1.11 eV和1.57 eV。两种聚合物的电化学能隙分别为1.14 eV和1.38 eV。通过与文献中相应的以BTT为给体的聚合物进行比较,证明提高给体单元的共轭程度能够降低聚合物的光学能隙和电化学能隙。