结构精确共轭大分子的可控制备与功能研究

深入、系统的研究链增长反应制备共轭聚合物的一些基本的化学问题，如催化剂结构、单体的化学结构特征，以及链增长反应的适用范围，完善链增长反应进行的机理，并采用链增长反应制备高支化度的超支化聚合物和几种具有光电功能的共轭聚合物。研究微波、超声等辅助手段在共轭聚合物合成中的应用。设计、合成具有精确结构的共轭聚合物；并重点针对得到的聚合物中可能存在的结构缺陷利用表面增强红外和拉曼技术进行深入研究，找到控制和消除缺陷的方法。研究催化剂中磷原子通过配体交换引入到共轭聚合物链中，对材料发光性能产生的影响，以及如何消除和减少磷原子的引入。进一步发展合成结构完美聚合物的新合成方法。设计、合成具有高玻璃化转变温度、成膜性好、发光光谱稳定性好、使用寿命长的嵌段共轭聚合物。为拓展共轭聚合物的应用范围，设计、合成具有大的双光子吸收截面的含卟啉的星形和树枝化水溶性共轭聚合物，探索其在光动力治疗肿瘤方面的应用。

共轭聚合物的合成化学是发展高功能材料与器件的基础。本项目发展了多种结构精确共轭聚合物的合成方法，并着重研究了共轭聚合物结构与性能之间的内在关系，在提高共轭聚合物质量及器件性能方面取得重要进展。.1. 发展了催化剂转移Suzuki反应制备支化度可调控的超支化聚合物的合成方法；首次将催化剂转移Suzuki反应应用于大环化合物的合成，使得大环化合物的合成得到了极大的简化。.2. 设计、合成了一种新型含噻吩的大体积膦配体，以此为催化剂首次实现了噻吩硼酸酯的Suzuki聚合，并获得高分子量的聚合物。.3. 提出了平面型窄带隙聚合物给体材料的设计思路，成功解决了溶解与紧密堆积的矛盾，使得电池的效率获得较大的提高。.4. 发展了结构精确梯形共轭聚合物的合成新方法，制备了无芴酮缺陷的共轭聚合物，获得了梯形聚合物的本征发光。.5. 发现取代咔唑基元可控电化学氧化偶联特性，并应用于光电功能聚合物薄膜原位制备，实现利用电化学聚合（EP）对高度交联共轭聚合物薄膜的结构精确调控，在国际上首次成功制备基于EP薄膜的高发光效率器件。进一步功能拓展包括共轭微孔聚合薄膜的EP制备、EP薄膜作为电极修饰层的聚合物太阳能电池器件（PCE 9-10%）及聚合物发光器件（LE>20cd/A）。目前图案画EP薄膜制备AMOLED的技术路线已初步打通。