基于新型噻咯分子的线性和超支化功能高分子的设计、合成及应用

噻咯（Silole）由于具有独特的电子结构和新颖的聚集诱导发光特性已经引起国内外科研工作者的强烈兴趣，它的衍生物在有机电子器件、化学传感器等领域得到了广泛的研究和应用。鉴于其重要学术研究价值和应用前景，本项目拟拓展新的噻咯聚合物体系，研究其结构与性能的关系，探寻新的应用。在前期工作中，我们获得了含有多个氢亚硅基的噻咯分子，该类噻咯分子是新化合物，未见文献报道，它们的反应性能及其聚合物性质有待研究。本申请拟利用这些新型噻咯分子，采用氢亚硅基与芳基炔的硅氢反应来设计合成线性和超支化的功能高分子。在充分研究模型反应条件及产物性质的基础上，通过对单体化学结构的调整和对反应条件的优化来得到溶解性好、可加工的、立构规整度良好的线性和超支化高分子，并研究它们的性质以及潜在应用。以上聚合物的设计和合成不仅可以丰富有机硅化学研究体系，而且对有机硅功能高分子材料的发展有推动作用。

在该项目的资助下，主要完成了以下工作：（1）（a）成功合成了用于聚合的含有四个氢亚硅基的新型噻咯分子，对其结构和性质做了表征，同时对这个单体的形成机理进行了研究。(b)利用这个噻咯单体，成功与各种含有炔基的单体进行了超支化聚合反应，其中包括具有聚集诱导发光特性的基团如2,3,4,5-四苯基噻咯和四苯基乙烯等单体，以及不具有聚集诱导发光特性的常见发光基团，如芴、咔唑等。(c)对聚合条件，如溶剂、反应温度、催化剂等进行了优化，得到了高分子量的，结构规整的，可溶的线性和超支化聚合物，对结构进行了表征，并对它们的热稳定性和光物理性质进行了研究。 (d)筛选了发光性能良好的线性和超支化聚合物制备了纳米颗粒，实现了在水溶液里对爆炸物的检测。结果表明这些聚合物的纳米颗粒具有优异的荧光猝灭的放大效应，能够大大提高爆炸物的检测灵敏度。（2）（a）在新型噻咯聚合物的研究过程中，也设计合成了一系列具有不同发光波长的噻咯小分子，利用这些噻咯分子作为模型，通过实验测试和理论计算相结合的方式，对聚集诱导发光现象的机理进行了进一步的研究。（b）利用这些噻咯分子实现了高效率有机电致发光二极管的制备，同时简化了器件的结构，制备了高性能的双层有机电致发光二极管。研究表明这些新型噻咯类发光材料具有良好的应用前景。. 在该项目的资助下，目前已经圆满完成项目的主要研究内容并且取得了丰硕的研究成果。已发表标注该青年基金项目号的SCI收录学术论文有25篇。获得了3项专利。培养了9名硕士研究生。由于本项目是青年项目，研究内容有待进一步深入，研究经验和水平也有待进一步的提高。由于研究时间相对比较较短，还有部分数据和结果正在整理当中，有2篇论文和1篇专利相关在总结撰写和申请当中。