多重刺激響應(yīng)的嵌段共聚物的可控合成及應(yīng)用.pdf

1、共軛聚合物，尤其是聚3-己基噻吩(P3HT)，在光伏材料、發(fā)光二極管、場(chǎng)效應(yīng)管等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用，因而在近幾十年來備受關(guān)注。P3HT通常是基于活性自由基轉(zhuǎn)移縮合的格氏試劑的復(fù)分解反應(yīng)(GRIM)合成的。鑒于GRIM方法的優(yōu)勢(shì)，化學(xué)家們合成報(bào)道了各種功能化P3HT的方法，其中一個(gè)就是制備嵌段共聚物以優(yōu)化其光電性能。一個(gè)典型的制備含P3HT的多嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的方法是在P3HT聚合物鏈段末端引入活性反應(yīng)位點(diǎn)或者引發(fā)劑基團(tuán)，從而制備多嵌段的共聚

2、物以實(shí)現(xiàn)光電性能的改善。然而，通過這種方法制備的多嵌段共聚物，需要大量的合成操作，且產(chǎn)物純度難以控制。因此，我們亟需開發(fā)新型的合成含有P3HT嵌段的多嵌段共聚物的合成方法。
　　在第一部分工作中，基于一鍋法，我們以Ni(Ⅱ)為單一催化劑，通過順序加料聯(lián)烯、2-溴-5-氯化鎂-3-己基噻吩、聯(lián)烯，合成了一系列含有剛性(P3HT)嵌段及柔性聚聯(lián)烯(PHA)嵌段的PHA-b-P3HT-b-PHA的三嵌段共聚物。盡管Ni(Ⅱ)聚合聯(lián)烯和噻

3、吩的機(jī)理有所差異，制備這種三嵌段共聚物的方法仍是活性可控的鏈增長(zhǎng)模式，以較高的產(chǎn)率得到預(yù)期的、分子量可控、構(gòu)象可調(diào)控的PHA-b-P3HT-b-PHA三嵌段共聚物。此外，PHA-b-P3HT-b-PHA三嵌段共聚物組裝成螺旋的超分子聚合物。同時(shí)，通過側(cè)基的手性引入，我們可以控制超分子聚合物具有單一螺旋構(gòu)象。而根據(jù)這種方法，我們又合成了具有疏水嵌段的P3HT和親水嵌段的聚聯(lián)烯(PTA)的PTA-b-P3HT-b-PTA三嵌段共聚物。這種水

4、溶性的PTA-b-P3HT-b-PTA三嵌段共聚物表現(xiàn)出包括溶劑、pH和溫度的多重刺激響應(yīng)性。
　　序列可控的多嵌段共聚物今年來是研究的一大熱點(diǎn)。第二部分工作中，我們通過順序加料，一鍋法合成了一系列結(jié)構(gòu)明確的、含有P3HT、PHA和聚對(duì)苯甲酸叔丁酯基異腈(PPI)的多嵌段共聚物。雖然單體聚合機(jī)理不同，這種一鍋法聚合三嵌段共聚物仍然是一種活性/可控的聚合方式。此外，聚合物的序列順序可通過加入單體的順序來調(diào)控。更為有趣的是，通過親水基