專利名稱：一種兩親性共軛二嵌段共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚噻吩二嵌段共聚物及其制備方法，尤其涉及一種兩親性共軛二嵌段共聚物及其制備方法。屬于聚合物制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚噻吩衍生物由于具有聚合物的可加工性和柔韌性以及無機半導體特性、金屬導電性和光電性，廣泛應用于光電轉(zhuǎn)換、有機太陽能電池、有機發(fā)光器件和傳感器等領(lǐng)域。聚苯異腈及其衍生物由于空間位阻等因素，能夠形成獨特的螺旋結(jié)構(gòu)，并且在有機太陽能電池、液晶顯示器、對映體分離、不對稱催化等研究領(lǐng)域都具有廣泛的應用價值?？梢?，聚噻吩衍生物與聚苯異腈衍生物在性能上具有良好的不相容性和互補性，兩者形成的二嵌段共聚物在有機太陽能電池、有機發(fā)光器件、傳感器以及液晶顯示等領(lǐng)域具有廣闊的潛在應用前景。然而，合成上的困難限制了這類共聚物的發(fā)展。
聚噻吩及其衍生物的合成一直是共軛高分子研究的熱點領(lǐng)域。McCullough和Yokozawa等人發(fā)展了以鎳絡(luò)合物Ni (dppp) Cl2作為催化劑、基于Kumada偶聯(lián)反應合成規(guī)整的聚(3-烷基噻吩)的新方法，這種方法的優(yōu)點是聚合過程是活性/可控制的，而且對于聚噻吩及其衍生物合成的研究已經(jīng)比較成熟。而對聚苯異腈及其衍生物合成的研究目前相對較少。本領(lǐng)域的科研人員研究發(fā)現(xiàn)苯異腈及其衍生物在芳基鎳(ArNi (Pme3) Cl)、芳基鈀(ArPd(Pme3)Cl)等絡(luò)合物的催化作用下能夠聚合形成聚苯異腈及其衍生物。然而，對于二者形成嵌段共聚物的研究目前尚處于初步階段，尤其是合成結(jié)構(gòu)明確、分子量可控的兩親性嵌段共聚物還存在很大困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種兩親性共軛二嵌段共聚物及其制備方法，所要解決的技術(shù)問題是使制備合成的共聚物結(jié)構(gòu)明確、分子量可控。本發(fā)明以過渡金屬鎳絡(luò)合物作為催化引發(fā)劑通過格式置換法(GRM)制得親水性聚噻吩，而親水性聚噻吩的末端依然保持活性，繼續(xù)引發(fā)苯異腈單體聚合制得兩親性共軛二嵌段共聚物。本發(fā)明得到的兩親性共軛二嵌段共聚物由于良好的光電性能及液晶性能，在有機太陽能電池、有機發(fā)光器件、傳感器以及液晶顯示等領(lǐng)域具有廣闊的潛在應用前景。本發(fā)明兩親性共軛二嵌段共聚物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種兩親性共軛二嵌段共聚物，其特征在于其結(jié)構(gòu)通式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩親性共軛二嵌段共聚物，其特征在于所述共聚物的數(shù)均分子量為2000-364000,分子量分布系數(shù)<1. 70。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩親性共軛二嵌段共聚物，其特征在于R % C5-C10 烷基。
4.一種權(quán)利要求1所述的兩親性共軛二嵌段共聚物的制備方法，包括大分子引發(fā)劑的制備、共聚和后處理各單元過程，其特征在于所述大分子引發(fā)劑的制備是向溶劑中加入等摩爾當量的格氏試劑和親水性噻吩單體， 在氮氣氣氛中于室溫反應2-3小時，然后再向體系中加入金屬鎳絡(luò)合物作為催化引發(fā)劑， 于室溫下繼續(xù)反應1-1. 5小時，所述金屬鎳絡(luò)合物與所述親水性噻吩單體的摩爾比為1: (30-150)；所述格氏試劑的結(jié)構(gòu)式為R' -MgX,式中X選自-Cl、-Br或-1，R'為烷基；所述親水性噻吩單體的結(jié)構(gòu)通式為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述溶劑選自四氫呋喃、苯、甲苯、正己烷或正戊烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于R % C5-C10 烷基。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩親性共軛二嵌段共聚物及其制備方法，是以過渡金屬鎳絡(luò)合物作為催化引發(fā)劑通過格氏試劑置換法(GRIM)制得親水性聚噻吩，而這種親水性聚噻吩依然保持活性，繼續(xù)引發(fā)苯異腈單體聚合制得兩親性共軛二嵌段共聚物。本發(fā)明得到的兩親性共軛二嵌段共聚物由于良好的光電性能及液晶性能，在有機太陽能電池、有機發(fā)光器件、傳感器以及液晶顯示等領(lǐng)域具有廣闊的潛在應用前景。
文檔編號C08G61/12GK103012750SQ20121046425
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者劉娜, 吳宗銓, 祁呈剛 申請人:合肥工業(yè)大學