長春應(yīng)化所發(fā)明含有功能端基的共軛高分子材料

中國科學院長春應(yīng)用化學研究所楊小牛研究組科研人員發(fā)明的“一種含有功能端基的聚(3-丁基噻吩)及其制備方法” 專利，近日獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。

聚（3烷基噻吩）因其優(yōu)異的光電及加工性能近年來一直是高分子半導體器件等領(lǐng)域研究的熱點。而隨著研究的深入，其中的聚（3丁基噻吩）的科研價值也逐漸被發(fā)現(xiàn)，尤其是其在有機聚合物太陽能電池和半導體/絕緣體復合材料等方面的研究成果更是引起了該領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。然而機械性能，熱穩(wěn)定性，以及共軛聚合物的一些自身缺陷等嚴重的制約了聚（3丁基噻吩）研究及應(yīng)用的進一步開展。為了得到綜合性能更加優(yōu)異的材料，基于聚（3丁基噻吩）的復合材料研究已迫在眉睫。其中基于聚（3丁基噻吩）的共聚物潛力巨大，因其不但有望有機的結(jié)合聚（3丁基噻吩）和其他高分子材料的優(yōu)良性能，還能通過化學鍵有效的控制復合材料的納米微結(jié)構(gòu)，這將為該類材料在光電器件等領(lǐng)域的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。而在得到共聚物的同時如何保證聚（3丁基噻吩）嵌段的分子量，分子量分布，區(qū)域規(guī)整度等也給該工作帶來了新的挑戰(zhàn)。

在國家基金委和中科院的大力支持下，楊小牛課題組合成了多種含有功能性端基的聚（3丁基噻吩），通過使用選擇性催化劑將聚（3丁基噻吩）的區(qū)域規(guī)整度保持在95%以上。并通過控制反應(yīng)條件使聚合物分子量在4000到20000范圍內(nèi)可調(diào)，而聚合物多分散系數(shù)可以保持在1.1以內(nèi)。同時，該種聚（3丁基噻吩）端基帶有的是有機高分子合成中常用的烯烴，羥基或鹵素基團，可廣泛的應(yīng)用于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合，氮氧穩(wěn)定自由基聚合等活性自由基聚合和開環(huán)移位聚合，可控離子聚合等多個領(lǐng)域制備多種基于聚（3丁基噻吩）的嵌段共聚物。

該發(fā)明在保持了聚（3丁基噻吩）性能的同時引入易于進行共聚反應(yīng)的功能性端基，為基于聚（3丁基噻吩）的復合材料的合成與性能研究展開了新的一頁。