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单分散共轭齐聚物的合成方法 单分散共轭齐聚物是一种高分子材料,其主要是在有机合成中被广泛研究和应用。其最大的优点是具有单一分子量分布,即每个合成出来的分子的分子量相对于平均分子量的比例非常小。而同时与单分散共轭齐聚物相关的另一个重要的优点是其光电特性极其适用于电子学和光电学等多种领域的应用。 近年来,很多的化学合成方法已经被提出并被应用于单分散共轭齐聚物的制备。其中最成功的一种方法是控制/限制单元聚合(CRP)法,它是通过加入合适的控制剂使聚合反应速率减缓,从而实现单分散分子量的制备。以下是关于CRP法制备单分散共轭齐聚物的步骤流程。 首先,选择合适的单元,对于CRP法来说,聚合本质上是来自于同种单元的聚合,因此单元的选择至关重要。相对于传统的光致聚合,降解变性聚合等单元,碳碳双键单元相对来说更加适宜。常见的选择有丙烯酸衍生物、苯乙烯衍生物、乙烯-丙烯类共聚物等。 其次,设计合适的单元结构,通常,如果希望合成有以下性质的共轭齐聚物,如有较大的分子量,突出的共轭结构和较少的缺陷结构那么应该从以下方面考虑:合适的单元生源以及单元结构设计。比如在常用的苯乙烯类单元中,苯环数目可以即增加打断共轭结构,又使一些链转动而减少缺陷。 第三,选择合适的引发物-控制剂体系,CRP方法主要的特点是使用引发剂和一个控制剂(通常是定量水化琼脂糖or定量水化二氯顺烷)来控制聚合反应中自由基的形成和生长速度,在聚合反应中,引发物并没有被完全转化为自由基分子,控制剂和引发物依据反应条件和聚合物要求比例控制应当适当。 最后,选择合适的反应条件对反应的倒数筛选波形进行优化,使得合成的聚合物具有单一分子量分布和适当的分子量,同时,与其他方法一样,CRP法制备单分散共轭齐聚物的过程中也需要考虑到反应温度、反应时间、溶液pH、光照和氧气等反应细节。其中,反应温度和时间会对分子量分布产生影响,如果控制不好,甚至会导致反应的中断或者偏离化学平衡,从而导致产率下降或质量不稳定等问题。 总之,CRP法制备单分散共轭齐聚物具有很大的前景和应用价值,能够开发出更多具有优异性能和应用潜力的材料,同时,通过该方法研究共轭齐聚物的合成过程也能够展现出体系间关系和体系优化的重要性,以期更好地掌握该类高分子材料的制备和应用。