复旦大学陈茂Macromolecules：结构可调控、光/电性能可调节的交叉共轭聚合物的制备的新途径

【引言】

基于过渡金属催化的反应的聚合方法的发展极大地丰富了高分子科学的领域，使有效地合成复杂的、多样的功能材料成为可能。交叉共轭聚合物为材料工程提供了新的机会。诸如量子干涉、非线性光学的不同领域已经开发了相关的材料。然而，和广泛研究的共轭聚合物相比，它们的合成方法很少被报道。它们的现有的合成方法需要用到有机金属试剂，这限制了这些方法的使用和它的规模。钯催化的交叉偶联反应为C−C偶联反应提供了另一种方法。然而，这个催化反应还没应用在高分子化学中。

【成果简介】

复旦大学的聚合物分子工程国家重点实验室和云南大学的自然资源药物化学教育部重点实验室首次用对甲苯磺酰腙和卤代芳烃通过钯催化的交叉偶联聚合反应制备了一系列交叉共轭聚合物。它们结构规整、加工性好、热稳定性强、产率高。由于它们具有独特的乙烯基结构，因此它们在后聚合过程中很容易被改性，被赋予高度的结构复杂性。而且，它们具有有趣的、可调节的光学和导电性能，在很多应用中具有巨大的潜力。学术期刊Macromolecules 报道了相关成果，通讯作者是复旦大学的陈茂研究员。

【图文导读】

Scheme 1. 共轭聚合物和交叉共轭聚合物的合成

Scheme 2.交叉共轭聚合物P1的合成的反应条件的优化

Figure 1.P1的结构的表征

(a−c) Scheme 2中entry 3（a）、entry 4（b）、entry 6（c）的产物P1的¹H NMR图

(d)entry 6（c）的产物P1的¹³C NMR图

Scheme 2.交叉共轭聚合物P1-P15的合成

Figure 2.P1-P15的SEC图

Scheme 4.P7的后修饰

Figure 3. 关于光学性质和导电性质的研究

(a, b)不同M_n的P13的紫外可见吸收光谱和荧光光谱

(c) 由M_n = 36.3 kDa的P13制成的膜

(d)P3、P8、P10的光发射

(e)由掺杂了碘的P13制成的膜

【小结】

作者报道了首次通过钯催化的对甲苯磺酰腙和卤代芳烃的交叉偶联聚合反应来合成交叉共轭聚合物。这种方法的原材料容易获取，产率高，产物结构规整。而且，这些聚合物表现出不错的加工性和热稳定性、结构可调控和光学、导电性能可调节，具有多种潜在的作用。由于交叉共轭结构在很多应用中具有极大的潜力，作者相信这种方法为材料工程开辟了新的道路。

文献链接：Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Polymerization: A New Access to Cross-Conjugated Polymers with Modifiable Structure and Tunable Optical/Conductive Properties

本文由材料人编辑部kv1004供稿，材料牛整理编辑。

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