2,6-薁和3,4-丙撑二氧噻吩共聚物的主链结构调控及性质研究

本工作通过理性分子设计和直接芳基化聚合策略,合成了三个基于2,6-薁和3,4-丙撑二氧噻吩的共轭聚合物P(AzProDOT-1)、P(AzProDOT-2)和P(AzProDOT-3),其主链中薁单元偶极取向排列方式分别为无规、部分规整和高度有序.通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算、紫外-可见吸收光谱和循环伏安法等对三个聚合物的物理化学性质进行表征,三个聚合物在溶液和薄膜状态均表现出质子响应性质.通过溶液旋涂法构筑了三个聚合物空间电荷限制电流(space-charge-limited current,SCLC)器件,薁单元偶极取向排列高度有序的聚合物P(AzProDOT-3)表现出最优的器件性能,空穴和电子迁移率分别为1.41×10^(−4) cm^(2)·V^(−1)·s^(−1)和1.66×10^(−5) cm^(2)·V^(−1)·s^(−1).本工作精准调控了2,6-薁共轭聚合物的主链结构,为薁基共轭聚合物的合成化学和明晰其结构-性质/性能关系提供了研究思路.