專利名稱：一種棒-線-棒結構的聚3-己基噻吩類三嵌段共聚物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種三嵌段半導體光電材料，確切的說是一種棒-線-棒結構的P3HT 類三嵌段共聚物。
背景技術：
近年來聚噻吩及其衍生物在太陽電池、發光二極管、光電傳感器、電磁屏蔽等領域的應用引起了人們的廣泛關注。在聚噻吩大家族中聚3-己基噻吩(P3HT)以其具有良好的溶解性、加工性、環境穩定性，而且結構規整易得，合成步驟簡單等優異的綜合性能而被認為是最好的有機半導體光電材料之一。聚合物的結晶形態直接影響著材料的電學性質，因此開發控制聚合物形態的新的方法有著巨大的發展潛力。為進一步提升P3HT的性能，制備嵌段結構的P3HT已經被證明為行之有效的方法之一。兩嵌段線-棒結構和三嵌段線-棒-線結構的P3HT已經被制備出來。其制備方法主要分為以末端官能化的P3HT為反應基礎的結合活性聚合的原位聚合法(即grafting-from法)，以及官能團化P3HT和官能團化的線性聚合物通過端基的化學反應合成法(即grafting-to法)。前者由于存在反應條件苛刻，聚合分子結構可控性較差而很難應用于實際的應用之中。在P3HT嵌段聚合的制備的grafting-to法是由Eric Cloutet等提出的P3HT嵌段共聚物的新的聚合思路。ATRP與1，3偶極環加成反應由于各自具備的優點以及某些方面具有的共性，將兩種技術聯用的方法不僅反應條件溫和，產物產率高，立體選擇性好，易純化， 而且分子量可控，分子量分布較窄，因此在CRP中，ATRP成為與點擊化學聯用制備特殊結構高分子應用最廣泛的一種聚合方法。使它們在制備P3HT線-棒結構嵌段聚合方面具有其獨特的應用前景，并得到廣泛的認可。點擊化學(click chemistry)是由化學家Sharpless在2001年引入的一個合成概念，主要是指通過小單元的拼接實現快速可靠的各種化合物的合成。點擊化學的代表反應為Cu(I)化合物催化疊氮化合物與炔基化合物之間的1，3-偶極環加成反應，它能夠將兩種不同物質通過五元環共價結合起來，該方法具備產率高、副反應少且無公害、反應條件溫和反應速度快等優點，因此得到了廣泛的應用。目前點擊化學的發展極為迅速，涉及到了各個領域，特別是在功能聚合物、DNA、表面修飾、生物醫藥等方面取得了矚目的成就。關于P3HT嵌段共聚物的合成報道主要有=McCullough等(Macromolecules，2007， 40,4733)通過可逆加成斷裂鏈轉移自由基聚合和氮氧調控自由基聚合方法合成了線-棒聚合物P3HT-b-PS和P3HT-b-PI，合成的聚合物通過自組裝形成納米線結構；Eric Cloutet 等人(Macromolecules, 2008,41, 7033)通過原子轉移自由基聚合和1，3-偶極環加成反應合成了 P3HT-PS 和 PS-P3HT-PS。Christopher W. Bielawski 等人(Polym. Chem.，2010， 10，1039和Chem. Commun. ,2011,47,197-199)也通過原子轉移自由基聚合和1,3-偶極環加成反應合成合成了一系列的兩嵌段線-棒結構P3HT-block-PBLG、P3HT_b_PtBA and P3HT-b-PAA，對P3HT-block-PBLG在水溶液中的自組裝和固態結構進行研究發現，在溶液中其會自組裝成球形結構固態晶體為纖維狀結構。在線-棒結構及線棒線結構的P3HT已 經有人報道出，且其展現出不同于純P3HT的獨特性能，相對于前兩者棒-線-棒結構的化 合物卻至今未見任何報道
發明內容
本發明針對線-棒結構中線一端對聚3-己基噻吩(P3HT)光電性能影響的缺陷， 旨在提供ー種棒-線-棒結構P3HT類三嵌段聚合物，以克服該缺陷。本發明所稱的棒-線-棒結構的P3HT類三嵌段聚合物有以下化學結構式
權利要求
1.ー種棒-線-棒結構的聚3-己基噻吩類三嵌段共聚物，其特征在于有以下化學結構式
2.根據權利要求1所述的共聚物，其特征在于n50 60，m :100 120，R —CH2CH2^Hq^HO O
3.根據權利要求1或2所述的共聚物，其特征在于n50 60，m 80 120。
4.ー種棒-線-棒結構的聚3-己基噻吩類三嵌段共聚物，其特征在于有以下化學結構式
5.根據權利要求4所述的共聚物，其特征在于n:50 60，m :120 150。
全文摘要
一種棒-線-棒結構的聚3-己基噻吩類三嵌段共聚物，其特征在于有以下化學結構式式中n30～100，m10～150，R選自H+、-CH2CH2CH2CH3、-CH3或-CH2CH(CH3)2。本聚合物兼具有P3HT的光電特性和中間線性段的柔性，同時消除了線-棒結構中線一端對P3HT光電性能的影響。棒-線-棒結構P3HT類共聚物主要應用于發光二極管、太陽電池、光電傳感器等領域。
文檔編號C08G61/12GK102504273SQ20111033781
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者呂國強, 夏亮, 彭瑞, 潘杰峰, 邱龍臻 申請人:合肥工業大學