復旦大學陳茂Macromolecules：結構可調控、光/電性能可調節的交叉共軛聚合物的制備的新途徑

【引言】

基于過渡金屬催化的反應的聚合方法的發展極大地豐富了高分子科學的領域，使有效地合成復雜的、多樣的功能材料成為可能。交叉共軛聚合物為材料工程提供了新的機會。諸如量子干涉、非線性光學的不同領域已經開發了相關的材料。然而，和廣泛研究的共軛聚合物相比，它們的合成方法很少被報道。它們的現有的合成方法需要用到有機金屬試劑，這限制了這些方法的使用和它的規模。鈀催化的交叉偶聯反應為C?C偶聯反應提供了另一種方法。然而，這個催化反應還沒應用在高分子化學中。

【成果簡介】

復旦大學的聚合物分子工程國家重點實驗室和云南大學的自然資源藥物化學教育部重點實驗室首次用對甲苯磺酰腙和鹵代芳烴通過鈀催化的交叉偶聯聚合反應制備了一系列交叉共軛聚合物。它們結構規整、加工性好、熱穩定性強、產率高。由于它們具有獨特的乙烯基結構，因此它們在后聚合過程中很容易被改性，被賦予高度的結構復雜性。而且，它們具有有趣的、可調節的光學和導電性能，在很多應用中具有巨大的潛力。學術期刊Macromolecules?報道了相關成果，通訊作者是復旦大學的陳茂研究員。

【圖文導讀】

Scheme 1. 共軛聚合物和交叉共軛聚合物的合成

Scheme 2.交叉共軛聚合物P1的合成的反應條件的優化

Figure 1.P1的結構的表征

(a?c)?Scheme 2中entry 3（a）、entry 4（b）、entry 6（c）的產物P1的¹H NMR圖

(d)entry 6（c）的產物P1的¹³C NMR圖

Scheme 2.交叉共軛聚合物P1-P15的合成

Figure 2.P1-P15的SEC圖

Scheme 4.P7的后修飾

Figure 3. 關于光學性質和導電性質的研究

(a, b)不同M_n的P13的紫外可見吸收光譜和熒光光譜

(c) 由M_n = 36.3 kDa的P13制成的膜

(d)P3、P8、P10的光發射

(e)由摻雜了碘的P13制成的膜

【小結】

作者報道了首次通過鈀催化的對甲苯磺酰腙和鹵代芳烴的交叉偶聯聚合反應來合成交叉共軛聚合物。這種方法的原材料容易獲取，產率高，產物結構規整。而且，這些聚合物表現出不錯的加工性和熱穩定性、結構可調控和光學、導電性能可調節，具有多種潛在的作用。由于交叉共軛結構在很多應用中具有極大的潛力，作者相信這種方法為材料工程開辟了新的道路。

文獻鏈接：Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Polymerization: A New Access to Cross-Conjugated Polymers with Modifiable Structure and Tunable Optical/Conductive Properties

本文由材料人編輯部kv1004供稿，材料牛整理編輯。

歡迎大家到材料人宣傳科技成果并對文獻進行深入解讀，投稿郵箱tougao@cailiaoren.com。