专利名称：一种两亲性共轭二嵌段共聚物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚噻吩二嵌段共聚物及其制备方法，尤其涉及一种两亲性共轭二嵌段共聚物及其制备方法。属于聚合物制备领域。
背景技术：
聚噻吩衍生物由于具有聚合物的可加工性和柔韧性以及无机半导体特性、金属导电性和光电性，广泛应用于光电转换、有机太阳能电池、有机发光器件和传感器等领域。聚苯异腈及其衍生物由于空间位阻等因素，能够形成独特的螺旋结构，并且在有机太阳能电池、液晶显示器、对映体分离、不对称催化等研究领域都具有广泛的应用价值。可见，聚噻吩衍生物与聚苯异腈衍生物在性能上具有良好的不相容性和互补性，两者形成的二嵌段共聚物在有机太阳能电池、有机发光器件、传感器以及液晶显示等领域具有广阔的潜在应用前景。然而，合成上的困难限制了这类共聚物的发展。
聚噻吩及其衍生物的合成一直是共轭高分子研究的热点领域。McCullough和Yokozawa等人发展了以镍络合物Ni (dppp) Cl2作为催化剂、基于Kumada偶联反应合成规整的聚(3-烷基噻吩)的新方法，这种方法的优点是聚合过程是活性/可控制的，而且对于聚噻吩及其衍生物合成的研究已经比较成熟。而对聚苯异腈及其衍生物合成的研究目前相对较少。本领域的科研人员研究发现苯异腈及其衍生物在芳基镍(ArNi (Pme3) Cl)、芳基钯(ArPd(Pme3)Cl)等络合物的催化作用下能够聚合形成聚苯异腈及其衍生物。然而，对于二者形成嵌段共聚物的研究目前尚处于初步阶段，尤其是合成结构明确、分子量可控的两亲性嵌段共聚物还存在很大困难。
发明内容
本发明旨在提供一种两亲性共轭二嵌段共聚物及其制备方法，所要解决的技术问题是使制备合成的共聚物结构明确、分子量可控。本发明以过渡金属镍络合物作为催化引发剂通过格式置换法(GRM)制得亲水性聚噻吩，而亲水性聚噻吩的末端依然保持活性，继续引发苯异腈单体聚合制得两亲性共轭二嵌段共聚物。本发明得到的两亲性共轭二嵌段共聚物由于良好的光电性能及液晶性能，在有机太阳能电池、有机发光器件、传感器以及液晶显示等领域具有广阔的潜在应用前景。本发明两亲性共轭二嵌段共聚物，其特征在于其结构式如下
权利要求
1.一种两亲性共轭二嵌段共聚物，其特征在于其结构通式为
2.根据权利要求1所述的两亲性共轭二嵌段共聚物，其特征在于所述共聚物的数均分子量为2000-364000,分子量分布系数<1. 70。
3.根据权利要求1所述的两亲性共轭二嵌段共聚物，其特征在于R % C5-C10 烷基。
4.一种权利要求1所述的两亲性共轭二嵌段共聚物的制备方法，包括大分子引发剂的制备、共聚和后处理各单元过程，其特征在于所述大分子引发剂的制备是向溶剂中加入等摩尔当量的格氏试剂和亲水性噻吩单体， 在氮气气氛中于室温反应2-3小时，然后再向体系中加入金属镍络合物作为催化引发剂， 于室温下继续反应1-1. 5小时，所述金属镍络合物与所述亲水性噻吩单体的摩尔比为1: (30-150)；所述格氏试剂的结构式为R' -MgX,式中X选自-Cl、-Br或-1，R'为烷基；所述亲水性噻吩单体的结构通式为
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述溶剂选自四氢呋喃、苯、甲苯、正己烷或正戊烷。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于R % C5-C10 烷基。
全文摘要
本发明公开了一种两亲性共轭二嵌段共聚物及其制备方法，是以过渡金属镍络合物作为催化引发剂通过格氏试剂置换法(GRIM)制得亲水性聚噻吩，而这种亲水性聚噻吩依然保持活性，继续引发苯异腈单体聚合制得两亲性共轭二嵌段共聚物。本发明得到的两亲性共轭二嵌段共聚物由于良好的光电性能及液晶性能，在有机太阳能电池、有机发光器件、传感器以及液晶显示等领域具有广阔的潜在应用前景。
文档编号C08G61/12GK103012750SQ20121046425
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者刘娜, 吴宗铨, 祁呈刚 申请人:合肥工业大学