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炔基取代的多色功能共轭聚合物的合成及衍生修饰

雷艳丽  
【摘要】:炔氢(≡H)具有特殊的化学活性,其可与某些金属离子发生特定络合,这使炔氢取代的化合物具有作为金属离子探针的潜在用途。此外,炔氢作为一种重要的不饱和基团,在加热或紫外光处理下可发生炔-炔交联,从而生成共轭双键或芳香族环状派生物,使其有效共轭长度在交联后有所增长。研制出炔键悬挂取代的共轭聚合物是一条将炔键的特殊化学活性与共轭聚合物的光电特性进行结合的有效途径。 本文通过三异丙基硅“保护-脱保护”的两步法合成出了一类基于咔唑并由炔键悬挂取代的蓝光共轭聚合物P-2,通过操作简便的“重沉淀法”制备了基于此类聚合物水相纳米分散液,将聚合物的信号放大效应与纳米材料的尺寸效应及炔氢-Hg~(2+)之间的络合特性相结合,利用该纳米分散液成功的实现水相中Hg~(2+)的光学检测(检测限在~1×10~(-6)M范围)。P-2中所含有的咔唑与炔键基元使该聚合物同时具有优异的空穴传输性能与可交联特性,使其可作为热致抗溶蚀性空穴传输材料(HTM)应用于多层聚合物电致发光器件(PLEDs)中。初步研究发现,以P-2作为HTM的PLED器件取得了与传统的HTM材料(PEDOT:PSS)相当的器件性能。采用相同的方法,通过向聚合物主链中引入不同带宽的共聚单元,分别合成出了蓝绿光及红光发射的炔键取代共轭聚合物P-3和P-8。 利用条件温和,快速高效的Cu+催化炔-叠氮间的Click反应对聚合物P-2进行了进一步的功能化修饰,从而向聚合物中引入了可与Hg~(2+)进行定向络合的胸腺嘧啶(T)基团,合成出了一类由胸腺嘧啶(T)取代的共轭聚合物P-5和P-8。Hg~(2+)的加入将促使T-Hg-T之间的定向络合,从而可引起聚合物的链间发生一定程度的堆积并使其光学特性发生改变,通过对此渐变过程进行光学探测可有效实现对Hg~(2+)的光学检测。通过对此类探针材料的抗背景离子干扰性进行分析可知其对Hg~(2+)具有专一识别的特性。


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