共轭高分子的链式聚合合成方法研究

针对链式聚合具有聚合过程和所得高分子结构参数可控性好的优点，本项目将选取含不同配体的Ni(0)、Ni(II)催化剂，采用Kumada交叉偶联反应，对系列具有不同结构特征的芳香AB单体(例如：BrArMgCl)的聚合机理和动力学过程进行深入研究，发展实现这些单体链式聚合、特别是活性链式聚合所需的催化剂体系与聚合条件。在此基础上，研究不同芳香单体间的无规共聚与嵌段共聚反应，建立实现共轭无规共聚物、全共轭两嵌段和三嵌段共聚物的合成方法。上述研究将为光电功能共轭高分子的高纯制备提供新方法，为调控共轭聚合物凝聚态结构提供化学手段和物质基础。

本项目选取含不同配体的Ni催化剂，研究了不同芳香AB单体（BrArMgCl）的Kumada催化剂转移缩聚反应，发现：（1）在聚合体系中加入LiCl可以破坏格氏试剂单体的聚集，促进大位阻噻吩单体的引发和聚合，但聚合具有慢引发、快增长的特征；（2）发现一种新型均相聚合催化剂Ni(acac)2/dppp，该催化剂催化的芴单体的聚合具有准活性特征，可在2.8–62.2 kDa分子量范围内可控合成窄分子量分布聚芴；（3）发现以卡宾为配体的Ni催化剂IPrNi(acac)2催化的噻吩单体的聚合快速、高效，可以可控合成分子量达400 kDa的区域规整聚(3-己基噻吩)。.在本项目的支持下，发表学术论文4篇（Macromolecules 3篇，J. Phys. Chem. C 1篇），申请中国发明专利1项，培养博士和硕士研究生各1名。