中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 陈旭南京邮电大学 2012年硕士导师: 范曲立共73页

摘要 : 近些年来，共轭聚合物由于它们在有机光电器件，如在有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机存储、有机平板显示、生物传感等方面有着广泛的应用前景而得到了超分子化学家的重视。而共轭聚合物的光电性质除了与分子本身的电子结构有关，还往往与它们... 展开近些年来，共轭聚合物由于它们在有机光电器件，如在有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机存储、有机平板显示、生物传感等方面有着广泛的应用前景而得到了超分子化学家的重视。而共轭聚合物的光电性质除了与分子本身的电子结构有关，还往往与它们通过一些非共价键（如范德华力、氢键、π-π堆积作用等）自组装形成的迈拓形貌有关。因此科研工作者在对控制共轭聚合物有序自组装做了大量的工作。本论文通过Sonogashira反应合成出一种新型共轭聚合物凝胶剂PPE，并制备成凝胶后进行了表征。同时也合成出了一系列的寡聚乙撑氧和寡聚苯炔苯的多嵌段共聚物，通过表征研究了它们的自组装形态和能量转移。主要内容包括：（1）通过sonogashira反应合成出一种新型的共轭聚合物凝胶剂聚苯撑乙炔（PPE），并通过混合溶剂法将其制备成凝胶。通过实验表征证明，该凝胶是由氢键、范德华力和π-π堆积作用共同驱动形成的凝胶。据知这还是第一次有文章报道将叔胺基团引入PPE侧链产生氢键来驱动凝胶的产生。此外通过TEM和SEM表征发现，凝胶剂在浓度较小时呈现出一些直径为几纳米的纤维结构，相互缠绕在一起形成了一些纤维束；随着浓度的增大，这些纤维束宽度增大到几十个微米形成了纤维带，同样也缠绕在一起形成了三维立体网状结构而最终形成了凝胶。（2）设计合成出了寡聚苯撑乙炔和寡聚乙撑氧的多嵌段共聚物，研究了它的激发光谱和荧光发射光谱，同时研究了该聚合物随着浓度变化其激发光谱和荧光发射光谱也随之发生变化。通过TEM和DLS研究和观察了该聚合物自组装时的形态和粒径。并在该聚合物基础上掺杂了少量能量受体苯并噻二唑得到一种新聚合物，发现其光谱没有太多变化，在水与THF混合溶液中，由于不良溶剂水导致的聚合物分子聚集和分子中能力受体的存在会有一定的能量转移。收起

关键词 : 共轭聚合物苯炔苯类共轭聚合物自组装性能共轭聚合物凝胶剂

2. 手性取代共轭聚合物的合成与性能研究

[学位论文] 李向峰中山大学 2008年博士导师: 卢江共86页

摘要 : 手性共轭聚合物由于兼具光学活性和共轭结构，因而在多方面具有独特的潜在应用前景，包括手性分离、对映体选择性识别、电极表面改性、化学和生物传感器、非线性光学材料以及圆偏振发光材料等，近年来受到广泛的关注。本论文设计合成了两类手性... 展开手性共轭聚合物由于兼具光学活性和共轭结构，因而在多方面具有独特的潜在应用前景，包括手性分离、对映体选择性识别、电极表面改性、化学和生物传感器、非线性光学材料以及圆偏振发光材料等，近年来受到广泛的关注。本论文设计合成了两类手性取代共轭聚合物——手性取代聚亚苯亚乙烯和聚亚苯亚乙炔，考察了聚合物分子结构的规整性、分子中亚苯基连接方式、手性取代基的取代方式、退火处理等对所得聚合物溶液或膜的手性光性能的影响。具体研究内容包括： 1.分别利用Wittig反应和Heck反应合成了带有(-)-trans-桃金娘烷氧基手性侧基的聚(对亚苯亚乙烯-alter-间亚苯亚乙烯)(PMPV)，分别命名为Myr-PMPV-w和Myr-PMPV-h。用圆二色谱研究了所得聚合物在氯苯溶液中的手性光性能。结果表明，Myr-PMPV-w和Myr-PMPV-h都没有Cotton效应，因为这两种聚合物的分子构型都是无规的。但是用碘(I2)处理过后，Myr-PMPV-w中的大部分顺式烯烃异构化成了反式烯烃，因此异构化处理后，聚合物Myr-PMPV-w的分子结构更趋一致，聚合物分子结构的规整性明显改善，异构化所得聚合物iso-Myr-PMPV-w在其吸收区域显示了较强的双信号CD效应，与类似的手性取代聚(对亚苯亚乙烯)(iso-Myr-PPV-w)相比，iso-Myr-PMPV-w的Cotton效应强得多。在相同条件下，iso-Myr-PMPV-w的最大不对称因子(gmax)比iso-Myr-PPV-w大一个数量级，说明间亚苯结构的引入可明显提高所得手性共轭聚合物的光学活性。随着浓度的增大和温度的降低，iso-Myr-PMPV-w的最大不对称因子(gmax)变大，最大吸收峰稍微蓝移，但是吸收峰的形状没有明显变化，也没有清楚的等吸光点。 2.设计合成了两种主链结构相同、但取代方式不同的带有(-)-trans-桃金娘烷氧基手性侧基的规整连接聚(对亚苯基亚乙炔基-alter-间亚苯基亚乙炔基)(Myr-PMPE-1和Myr-PMPE-2)，其中Myr-PMPE-1分子中的手性取代基在分子链上均匀分布，而Myr-PMPE-2分子中手性取代基的分布则交替地存在局部“拥挤”和局部“松散”。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和圆二色谱对两种聚合物膜的手性光性能进行了研究。结果表明，退火处理对Myr-PMPE-1膜的UV吸收和荧光光谱以及光学活性的影响都不明显，其最大不对称因子│gmax│为1.62×10-4；而退火处理对Myr-PMPE-2膜影响显著，未经退火处理或退火温度≤100℃时，Myr-PMPE-2膜几乎不显示光学活性，但当退火温度高于120℃时，随着退火温度的升高和退火时间的延长，Myr-PMPE-2膜的UV吸收和荧光光谱均稍有红移，特别是膜的光学活性显著提高，经140℃退火处理4小时后，其│gmax│可达3.07×10-3，比Myr-PMPE-1膜的高出1个数量级。 3.研究了退火处理对手性取代亚苯亚乙炔齐聚物膜的手性光性能影响，结果发现，在100℃附近有一突变，膜的手性发生反转，且膜的光学活性随退火处理温度的升高和时间的延长而显著增大，当在140℃退火处理2h后，膜的CD信号由原来的非常微弱增大到超出CD仪的量程，其最大不对称因子亦显著增大，最大超过│gmax│=0.117，与目前文献报道的最大值相当。所得研究成果将为高光学活性手性共轭聚合物的设计合成提供基础。收起

关键词 : 手性取代共轭聚合物合成

3. 聚对苯撑(PPV)型共轭聚合物的制备、结构与性能研究

[学位论文] 莫越奇华南理工大学 1999年博士导师: 贾德民共100页

摘要 : PPV等共轭聚合物具有优异的电致发光性能,可望作为发光二极管的发光层在大平面显示中得到应用.PPV型共轭聚合物可分为两大类:前驱体路线合成的PPV和可溶性PPV,前者主要有PPV等不溶不熔的聚合物,后者主要是烷氧基取代PPV等.该文采用几种方法合成了PPV和... 展开

关键词 : 共轭聚合物电致发光 PPV型共轭聚合物可溶性PPV 光致发光

4. 荧光共轭聚合物的合成、表征及荧光传感特性

[学位论文] 冯继昌浙江大学 2010年博士导师: 杨慕杰共186页

摘要 : 本文通过Heck反应与Sonogashira反应分别合成了10种共轭聚合物材料，其中包括4种超支化共轭聚合物、5种线形共轭聚合物和1种共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子。它们分别为含联二吡啶和三苯胺单元的超支化共轭聚合物HTP及其线形参比聚合物PTP、含吡啶和三苯... 展开本文通过Heck反应与Sonogashira反应分别合成了10种共轭聚合物材料，其中包括4种超支化共轭聚合物、5种线形共轭聚合物和1种共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子。它们分别为含联二吡啶和三苯胺单元的超支化共轭聚合物HTP及其线形参比聚合物PTP、含吡啶和三苯胺单元的超支化共轭聚合物HTPY和HTPYB、对位PPE型水溶性共轭聚合物PPYSA和PPS、间位PPE型水溶性共轭聚合物PPYSB、超支化水溶性共轭聚合物HTBS及其线形参比聚合物PTBS、水溶性共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子SiO2-PPS。对合成的聚合物进行了结构和光物理性能表征，研究了它们的聚集态性质及对金属离子/爆炸物的荧光传感性能。通过Heck偶联反应合成了超支化共轭聚合物HTP和线形共轭聚合物PTP。对上述共轭聚合物进行了1HNMR、FTIR、GPC等结构表征及热性能分析、紫外-可见光吸收分析、荧光分析和电化学分析。它们具有好的热稳定性、溶解性和成膜性。电化学分析表明，三苯胺结构单元的引入，使两种共轭聚合物具有较高的HOMO能级，可以作为空穴传输层材料。超支化聚合物HTP在溶液中存在较少的链缠结，其溶液和薄膜的紫外吸收光谱相似，而线形聚合物PTP在溶液中存在较多的链缠结，其薄膜的紫外光谱发生了较大的红移。三苯胺结构的引入，提高了聚合物分子的无序度，使其显示较大的Stokes位移。金属离子可以淬灭超支化聚合物HTP和线形聚合物PTP的荧光发射。因而它们可以作为金属离子传感器。超支化结构的引入，提供了更多激子迁移的路径，使超支化聚合物HTP比线形聚合物PTP对金属离子的荧光响应要更为灵敏。采用Heck偶联和Sonogashira偶联反应分别合成了超支化荧光共轭聚合物HTPY和HTPYB。对上述共轭聚合物进行了1HNMR、FTIR、GPC等结构表征及热性能分析、紫外-可见光吸收分析、荧光分析和电化学分析。它们具有好的热稳定性，具有好的溶解性，可以溶解在常见的有机溶剂中。研究了超支化共轭聚合物HTPY和HTPYB对金属离子的荧光传感性能。研究发现，超支化共轭聚合物HTPY和HTPYB显示出对Pd2+具有高的荧光响应灵敏度和高的选择性，HTPY和HTPYB对于Pd2+的检测的淬灭常数分别为1.16×105和2.37×10sM-1。无论是响应的灵敏度还是选择性，HTPYB都要比HTPY好，说明刚性的分子链有利于荧光共轭聚合物对Pd2+选择性检测。利用Sonogashira偶联反应合成了两种水溶性荧光共轭聚合物：PPYSA和PPYSB,它们具有好的热稳定性，可以很好的溶解在水中。水溶性共轭聚合物PPYSA和PPYSB具有荧光发射的浓度依赖性和溶剂依赖性，它们在水溶液中易于发生聚集。加入表面活性剂，可以影响聚合物溶液的荧光，实验结果显示加入非离子表面活性剂PVP的效果最好。研究了水溶性共轭聚合物PPYSA和PPYSB对Pd2+的荧光传感性能，它们都对Pd2+具有良好的响应灵敏度和选择性。PPYSA和PPYSB对于Pd2+的检测的淬灭常数为7.64×104和3.51×104M-1。通过Sonogashira偶联反应合成超支化共轭聚合物HTBS和线形共轭聚合物PTBS，采用NMR、UV-Vis、PL、FTIR和粘度等常见的表征手段表征了它们的化学结构和基本性质，它们在水中具有比较好的溶解性。超支化聚合物HTBS与线形聚合物PTBS类似，其荧光发射具有浓度依赖性和溶剂依赖性，超支化共轭聚合物HTBS在水溶液中发生了一定程度的聚集。超支化共轭聚合物HTBS与不同类型的表面活性剂之间的相互关系进一步证明了聚合物分子在溶液中存在聚集，阳离子表面活性剂CTAB使聚合物进一步发生聚集，非离子表面活性剂PVP有利于聚合物发生解聚集，高分子表面活性剂对水溶性聚合物的的影响远大于小分子表面活性剂。Cd2+和Fe3+金属离子可以淬灭超支化水溶性聚合物HTBS的荧光发射，聚合物HTBS可以作为Cd2+和Fe3+金属离子的传感器。超支化结构的引入，提供了更多激子迁移的路径，超支化聚合物HTBS比线形聚合物PTBS对Cd2+和Fe3+金属离子的荧光响应要更灵敏。对二氧化硅纳米粒子进行表面修饰，以及在其表面原位生长荧光共轭聚合物，制备了荧光共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子SiO2-PPS。并通过IR、TEM、TGA等表征手段对它们的结构、形态和物理性能进行了表征。TEM测试表明二氧化硅纳米粒子表面生长了5-10nm厚的荧光共轭聚合物。荧光共轭聚合物PPS的荧光发射光谱具有浓度和溶剂相关性，荧光发射峰的位置和强度取决于聚合物的浓度和在溶液中的构象。荧光共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子SiO2-PPS能很好地检测出溶液中的TNT分子，在不同溶剂中，其响应灵敏度均大于荧光共轭聚合物PPS。荧光共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子SiO2-PPS的浓度对荧光检测TNT无明显影响，粒径较小时荧光检测灵敏度较大。荧光共轭聚合物/二氧化硅纳米粒子SiO2-PPS也可以用来检测溶液中的DNT分子。收起

关键词 : 共轭聚合物超支化共轭聚合物水溶性共轭聚合物纳米粒子光物理性能化学传感器

5. 基于四氟苯的共轭聚合物的直接芳基化缩聚合成研究

[学位论文] 赵博文天津大学 2021年硕士导师: 耿延候共97页

摘要 : 水/醇溶性共轭聚合物（WSCPs）作为界面修饰材料已被广泛应用于高效光电器件的制备，目前主要采用传统的交叉偶联缩聚合成，合成过程较为复杂。另一方面，n型共轭聚合物需要同时具有低的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）能级，发... 展开

关键词 : 水/醇溶性共轭聚合物 n型共轭聚合物直接芳基化缩聚 1 2 4 5-四氟苯

6. 含芘类梯型共轭齐聚物和受体型梯型共轭聚合物的设计合成

[学位论文] 刘丰河北大学 2018年博士导师: 巴信武共153页

摘要 : 梯型共轭聚合物在光电功能材料中已经显示出很多特殊的应用，所以梯型共轭聚合物的设计与合成一直是材料化学领域研究的一个热点。本论文的工作主要是通过设计合成路线，制备一系列具有全共轭结构、大的π共轭平面的梯型齐聚物和梯型聚合物，并对其结... 展开梯型共轭聚合物在光电功能材料中已经显示出很多特殊的应用，所以梯型共轭聚合物的设计与合成一直是材料化学领域研究的一个热点。本论文的工作主要是通过设计合成路线，制备一系列具有全共轭结构、大的π共轭平面的梯型齐聚物和梯型聚合物，并对其结构和性能做了详细的表征研究，同时为制备新的全共轭、大的π共轭平面的梯型聚合物的合成提供一定的路线探索，并为其在光电材料领域中的应用提供一定的科学依据。第一、带状齐聚物因其刚性强、共轭性高、结构规整等特点引起了科研工作者的广泛关注。芘是一个典型的具有共轭体系的多环分子，经常作为基础单元去构建更大平面的π-共轭有机光电化合物。本章以2,7-二叔丁基芘为最初原料，通过Suzuki偶联反应和经典的多环芳烃制备法合成了三种带状齐聚物1、2、3，并合成具有较高共轭程度、较大共轭平面的四氯化齐聚物14。通过紫外吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法和热分析法对四种平面梯型齐聚物的光谱性能和热性能进行了表征分析。齐聚物1、2、3、14在紫外区都有吸收峰，且无论在溶液还是薄膜环境中，都能发射出明亮的蓝色荧光。齐聚物1、2、3、14表现出了较好的热稳定性能和良好的溶解性。第二、在梯型共轭聚合物中引入杂环元素进行螯合配位，如N，S，Si，P和B等，可以有效的调节其价电结构和π共轭结构，使其具有独特的光电性能。本章以咔唑类化合物为初始原料，通过Suzuki偶联反应和BN络合分子间成环反应制备出全共轭梯型BN络合杂环聚合物P2及其相应小分子化合物4，其分子内成环效率高。梯型共轭聚合物P2的数均分子量为8.3×103 g/mol。梯型化合物4和梯型聚合物P2的最大紫外吸收峰分别为306 nm和453 nm，荧光发射峰分别为418nm和482 nm。梯型共轭聚合物P2和化合物4的HOMO值分别为-5.01 eV和-5.51 eV。梯型共轭聚合物P2具有良好的热稳定性和溶解性。本章节为制备BN络合梯型全共轭聚合物提供科学可行的合成路线，并为其在有机光电方面的应用提供一定的理论数据依据。第三、本章以萘二酰亚胺为受体单元，咔唑为给体单元，交替共聚合成得到一类D-A型聚合物，并通过酸催化分子内关环，制备出梯型全共轭聚合物材料。通过NMR、FTIR、TGA、紫外吸收光谱和循环伏安法对梯型全共轭聚合物材料的结构、光电基本性质和热性能进行了表征分析。梯型共轭聚合物P(NDI-CZL)具有良好的溶解性和良好的热稳定性。梯型聚合物P(NDI-CZL)的数均分子量为18.9×103 g/mol。梯型共轭聚合物P(NDI-CZL)的最大紫外吸收波长为525 nm。梯型共轭聚合物P(NDI-CZL)的HOMO值为-5.51 eV。第四、本章以萘二酰亚胺为受体单元，并噻吩为给体单元，交替共聚制备D-A型聚合物，并通过酸催化分子内关环，制备出梯型全共轭聚合物材料。通过NMR、FTIR、TGA、紫外光谱和循环伏安法对梯型全共轭聚合物材料的结构、光电基本性质和热性能进行了表征分析。梯型聚合物P(NDI-TTL)具有良好的溶解性和热稳定性，梯型共轭聚合物P(NDI-TTL)的数均分子量为26.0×103 g/mol。梯型聚合物P(NDI-TTL)的最大紫外吸收波长为545 nm。梯型聚合物P(NDI-TTL)的HOMO值为-5.75 eV。收起

关键词 : 梯型共轭聚合物受体型梯型共轭聚合物设计合成全共轭结构热稳定性

7. 基于氮杂芳环的新型共轭聚合物制备及其性能研究

[学位论文] 张伟强华侨大学 2018年硕士导师: 钱浩共117页

摘要 : 在材料化学领域中，含氮杂芳环的共轭聚合物一直以来总是备受瞩目的。归功于它的新颖的物理化学性质，这些含氮杂芳环的共轭聚合物在很多领域都得到了应用。例如，异相催化、导电半导体、荧光材料、锂离子电池和太阳能电池等领域方面。因此，在本文中... 展开在材料化学领域中，含氮杂芳环的共轭聚合物一直以来总是备受瞩目的。归功于它的新颖的物理化学性质，这些含氮杂芳环的共轭聚合物在很多领域都得到了应用。例如，异相催化、导电半导体、荧光材料、锂离子电池和太阳能电池等领域方面。因此，在本文中，我们致力于设计和合成出了一系列的新型的含氮杂芳环的共轭聚合物。根据含氮杂芳环的共轭聚合物的具体特质，我们对其的性能研究有所侧重。本文主要内容如下：（1）我们开发出了一种在温和条件下合成难溶的聚咪唑氯盐（PImCl）的简单方法。聚合物PImCl在三氯吡啶和氯化钯的作用，生成了一种难溶聚氮杂环卡宾络合钯催化剂（PNHC-Pd）。该聚合物PNHC-Pd成为了催化芳香溴代物和苯硼酸的Suzuki反应的异相催化剂，对很多底物都呈现出了较高的催化活性。此外，该催化剂在温和的反应温度下（30℃），对溴苯甲醚和苯硼酸的Suzuki反应的转化率达到了91%。由于该催化剂在大部分常规溶剂的溶解度较低，能够通过简单的离心方式被分离出来，经过了几次的重复使用，聚合物PNHC-Pd的催化活性仅略有下降。（2）我们设计合成出了一种新型的可溶的聚二亚胺（PImine）。首先，我们对聚合物 PImine的分子量进行了优化。随后，我们利用最优化的聚合物PImine合成出了一种可溶的聚咪唑氯盐衍生物（PTPImCl）。我们详细地研究了聚合物PTPImCl的热稳定性性能、光物理性能、电化学性能和HOMO/LUMO能级。（3）我们设计合成出了三种含氮杂芳环的共轭聚合物PFBIm、PFBImI和PFNHC-Pd。我们详细地研究了聚合物PFBImI和PFBImI的热稳定性性能、光物理性能、电化学性能和 HOMO/LUMO 能级。我们也详细研究了掺酸和掺碱后的PFBIm的光物理性能。此外，我们还对聚合物PFBIm、PFBImI和PFNHC-Pd掺杂前后的导电性能进行了详细的研究。收起

关键词 : 共轭聚合物催化剂氮杂芳环

8. 含咔唑基苯并吡嗪梯形共轭聚合物的设计合成

[学位论文] 苏志一河北大学 2021年硕士导师: 武永刚共85页

摘要 : 梯形共轭聚合物其独特之处在于它们的主链结构由稠环构成，相邻的环共用两个或多个原子。刚性梯形聚合物中键旋转的限制极大地限制了它们的构象自由度，导致梯形共轭聚合物具有独特且优异的性能。因此梯形共轭聚合物受到了科研工作者的广泛关注。梯形... 展开梯形共轭聚合物其独特之处在于它们的主链结构由稠环构成，相邻的环共用两个或多个原子。刚性梯形聚合物中键旋转的限制极大地限制了它们的构象自由度，导致梯形共轭聚合物具有独特且优异的性能。因此梯形共轭聚合物受到了科研工作者的广泛关注。梯形聚合物可分为非共轭（具有扭结构型）和共轭（具有平面构型）结构。它们的合成可大致分为两种一般策略：直接梯式聚合和线性前体聚合物的拉链。梯形共轭聚合物已被广泛用于各种应用中，例如发光二极管（OLED）和有机场效应晶体管（OFET），可见其在未来存在重要的研究价值和广泛的应用前景。本文主要的内容为设计和合成含咔唑基苯并吡嗪梯形共轭聚合物，为梯形聚合物的设计合成提供了一种新的路线，证实实验路线的可行性，论文主要内容如下。 1.本文主要通过Friedel-Crafts酰基化反应、氧化反应和Suzuki偶联反应等一系列常见有机反应利用咔唑类单体制备共轭聚合物及相应的小分子模型化合物，将小分子模型化合物进行分子内Friedel-Crafts酰基化反应，分子内成环有较高产率，之后与苯二胺进行Maillard反应生成苯并吡嗪仍具有很高的收率。因此，利用分子内Friedel-Crafts酰基化反应和Maillard反应再分子间成环反应制备得到全共轭梯形苯并吡嗪桥连接的杂环聚合物。第二章和第三章均以2,7-二溴咔唑为原料，通过Friedel-Crafts酰基化反应，氧化反应，酯化反应和Suzuki偶联反应，得到全共轭梯形苯并吡嗪桥连接的杂环聚合物。 2.由于2,7-溴咔唑类衍生物在进行分子内Friedel-Crafts酰基化反应时，可能出现邻位取代的副产物，这一问题可能严重影响聚合物梯形共轭聚合物结构的规整性，从而影响材料的性能。第四章使用2,7-二溴咔唑和2-溴咔唑为原料，通过Friedel-Crafts反应、加成、分子内成环和柔性侧链的修饰等一系列反应制备模型化合物，同前两章类似，需要将酰基氧化得到带有α-羰基酸基团的化合物，然后通过脱水反应生成酯基再与2-硼酸咔唑偶联，最终成环制备目标化合物。通过NMR判断关环位点问题。为证实合成单体、小分子化合物和聚合物的正确性，三章合成出的目标化合物及聚合物均通过NMR、MS、GPC和紫外-荧光光谱等手段进行表征。利用DSC、TGA和电化学工作站等仪器对测试聚合物的热稳定性和电化学性能。在梯形共轭聚合物的制备过程中发现其溶解性较差的性质，为增强其溶解性，对咔唑单元侧链进行修饰，修饰后的小分子化合物及聚合物在常见的有机溶剂中均具良好的溶解性。收起

关键词 : 全梯形共轭聚合物咔唑苯并吡嗪

9. 水溶性共轭聚合物的设计、合成与生物传感研究

[学位论文] 邢成芬山东师范大学 2008年硕士导师: 石志强共76页

摘要 : 本论文围绕水溶性共轭聚合物的设计、合成及其在化学与生物识别及传感中的应用，开展了以下几个方面的研究工作： (一)利用Suzuki偶联反应合成了侧链带咪唑功能团的水溶性阳离子聚芴(CCP1)，用元素分析，质谱，核磁共振光谱，红外光谱，GPC对其结... 展开本论文围绕水溶性共轭聚合物的设计、合成及其在化学与生物识别及传感中的应用，开展了以下几个方面的研究工作： (一)利用Suzuki偶联反应合成了侧链带咪唑功能团的水溶性阳离子聚芴(CCP1)，用元素分析，质谱，核磁共振光谱，红外光谱，GPC对其结构进行了确认和表征；利用紫外与荧光光谱(UV和FL)对聚合物的光物理性质进行了表征。发展了一种新型基于CCP1的一氧化氮(NO)检测方法，该体系由三部分组成：CCP1、二价铜离子(Cu2+)和NO。Cu2+通过N-Cu相互作用与聚芴结合，通过光诱导的电子转移过程将聚芴的荧光有效的淬灭。加入NO后，NO将顺磁性的Cu2+转变成抗磁性的Cu1+，禁止了对聚合物荧光的淬灭，聚合物CCP1的荧光恢复。在相同的条件下，其他相关的干扰化合物，如NOBF4、NaNO2和NaNO3都不能使顺磁性的Cu2+转变成抗磁性的Cu1+，所以CCP1的荧光也不能恢复。此种检测方法操作简单、分析快速，可以实现在水体系中对NO高灵敏度和高选择性的检测。 (二)设计合成了主链含有2,2'-联吡啶的一系列水溶性阳离子聚芴衍生物(PFP-P1-3)，用元素分析，质谱，核磁共振光谱，红外光谱，GPC对化合物的结构进行了确认和表征；利用紫外与荧光光谱(UV和FL)对聚合物的光物理性质进行了表征。其中PFP-P2可以作为一种高灵敏度和选择性的荧光探针成功实现了在水体系中对二价铜离子(Cu2+)的检测。无Cu2+存在时，PFP-P2在水溶液中发出很强的荧光；加入Cu2+后，PFP-P2就会通过N…Cu相互作用与Cu2+络和，荧光被高效地淬灭。通过PFP-P荧光强度的变化可实现Cu2+的检测。该方法具有水相检测、简单快速、高灵敏度和选择性的优点。 (三)设计合成了同时带有正电荷和负电荷的水溶性寡聚芴分子(OF1)，通过荧光发射光谱研究了OF1在Fe(CN)64-作用下的荧光淬灭性质以及其与荧光素标记的DNA之间的荧光共振能量转移(FRET)性质。由于存在较强的分子间相互作用，OF1表现出同共轭聚合物相似的光吸收能力，可成倍放大荧光信号。收起

关键词 : 水溶性共轭聚合物设计合成

10. 侧基取代的有机共轭聚合物中极化子动力学性质的研究

[学位论文] 刘俊娟河北师范大学 2008年硕士导师: 安忠共37页

摘要 : 基于一维紧束缚SSH模型，采用非绝热动力学方法，我们研究了：1.掺杂聚合物的静态性质以及杂质离子对极化子动力学过程的影响。(1)在聚合物中均匀加入杂质离子的数目不同，则聚合物材料带隙的宽度不同；随着杂质势强度的增加，带隙变得越来越窄；(2)... 展开基于一维紧束缚SSH模型，采用非绝热动力学方法，我们研究了：1.掺杂聚合物的静态性质以及杂质离子对极化子动力学过程的影响。(1)在聚合物中均匀加入杂质离子的数目不同，则聚合物材料带隙的宽度不同；随着杂质势强度的增加，带隙变得越来越窄；(2)在聚合物中加入相同的杂质势(Vp>0)，发现杂质离子对电子极化子和空穴极化子的运动速度影响不同。在电场下极化子被加速，达到饱和速度后与杂质离子发生碰撞，电子极化子与杂质离子(VP>O)碰撞时受到库仑排斥作用，类似于势垒；而空穴极化子与杂质离子(VP>O)碰撞时受到库仑吸引作用，类似于势阱，由于杂质离子对正负极化子的作用不同，造成了它们平均速度的差异。(3)正负极化子的平均速度与杂质离子之间的距离有关。当杂质离子之间距离较近时，如，两杂质离子相距六倍晶格常数距离时，电子极化子的平均速度远快于空穴极化子。此外，正负极化子的平均速度还随着杂质势强度的增加而减少。2.含有侧基聚合物的静态性质以及侧基对极化子动力学过程的影响。(1)在聚合物链中引入具有排斥电子作用的侧基，侧基上的电子易跃迁至主链，相当于N型半导体材料。相反，如果用吸引电子基团作为聚合物的侧基，主链电子易跃迁至侧基，相当于P型半导体材料。侧基的加入使得聚合物带隙中形成局域能级，深能级随着主链与侧基之间跃迁积分的增加向带隙中间靠近，而随着其侧基基团在位能的增加分别向导带和价带靠近；(2)由于电子极化子和空穴极化子与侧基碰撞时受到的相互作用不同，导致了电子和空穴极化子运动速度不同。如，两侧基之间相距十六倍晶格常数时，极化子与侧基碰撞后，电子极化子的速度远快于空穴极化子。电子极化子的平均速度随着跃迁积分的增加而减少，相反，空穴极化子的平均速度随着跃迁积分的增加而增加；另外，侧基之间的距离对电子和空穴极化子平均速度的影响不同。随着侧基之间距离的增加，电子极化子的平均速度基本不变，而空穴极化子的平均速度在侧基之间的距离为14-22个晶格常数时，平均速度明显变小。电子和空穴极化子的平均速度还随着侧基基团在位能的变化而变化。收起

关键词 : 侧基有机共轭聚合物极化子