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聚噻吩衍生物是一类具有优良光电性能,可加工易成膜的高分子化合物。近年来,在聚合物太阳能电池领域有着越来越广泛的研究价值和应用前景。目前,聚合物太阳能电池的研究主要围绕太阳能电池光敏层给体材料的合成研究及光伏器件的优化。因此通过结构修饰设计并合成一系列新型结构的聚噻吩衍生物,测定聚合物的光电性能从而筛选出具有优良性能的有机光伏给体材料具有十分重要的意义。本论文通过在共轭聚合物支链引入烷基和3,4-已撑二氧基,在聚合物主链引入硝基、联苯,咔唑和苯并噻二唑基团修饰聚合物的结构从而合成出了几种新型的聚噻吩衍生物。此外,还初步合成了用于制备具有共轭桥连的二维网络结构聚噻吩衍生物所需的重要交联剂,噻吩卟啉及其金属配合物单体。具体研究内容如下:(1)以4,4′-二溴联苯为原料设计合成了两种含咔唑结构的噻吩衍生物单体2,7-二(4-己基噻吩-2-基)-9-己基咔唑和2,7-二(3,4-已撑二氧噻吩-2-基)-9-己基咔唑。(2)以4,4′-二溴联苯为原料通过硝化反应合成了两种硝化物2-硝基-4,4′-二溴联苯和2,3′-二硝基-4,4′-二溴联苯,将两种硝化物与原料分别同3-己基噻吩的锡试剂进行stille偶联反应最终合成了三种含联苯结构的噻吩衍生物单体4,4′-二(4-己基噻吩-2-基)联苯、4,4′-二(4-己基噻吩-2-基)2-硝基联苯和4,4′-二(4-己基噻吩-2-基)2,3′-二硝基联苯。(3)以4,7-二溴苯并噻二唑为原料分别与3-己基噻吩的锡试剂与3,4-已撑二氧噻吩的锡试剂进行stille偶联反应,合成得到两种含苯并噻二唑结构的噻吩衍生物单体4,7-二(4-己基噻吩-2-基)-苯并噻二唑、4,7-二(3,4-已撑二氧噻吩-2-基)-苯并噻二唑。(4)以无水三氯化铁作为氧化剂,采用化学氧化聚合法对合成的七种噻吩衍生物单体进行自聚,得到了七种具有不同光电性能的聚噻吩类高分子化合物。(5)利用混合溶剂法合成了两种中位取代噻吩卟啉化合物,与金属离子(Zn、Cu、Co)络合生成了相应的卟啉金属配合物,并初步合成了中位取代噻吩卟啉的溴化物。上述所有噻吩衍生物单体和噻吩卟啉化合物经IR、1H-NMR、13C-NMR、MS及熔点对化合物结构进行了表征。通过测定其紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、荧光光谱(FL)、光致发光光谱(PL)对其光学性能进行了研究。利用循环伏安曲线对其电化学性能进行了研究,并计算得到聚合物的电化学带隙Eg及HOMO/LUMO轨道能量。对比发现具有D-A-D型结构的聚噻吩衍生物P6和卟啉类化合物具有较低的带隙和较宽较长的吸收范围,是潜在的优良太阳能电池给体材料。