[發明專利]側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷制備方法

無效

• 申請號: 200710070024.4
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101100516A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 李美江;呂素芳;來國橋;蔣劍雄;邱化玉
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C08G77/60
• 分類號: C08G77/60
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及有機高分子聚合物領域，具體是一種側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷的制備方法。

背景技術

聚硅烷是一種主鏈完全由硅原子組成的聚合物。聚硅烷本身的電導率僅10^-12-10^-15S/cm，屬于絕緣體，但經氧化摻雜后可成為優良導體。提高聚硅烷導電能力的途徑很多，一般是通過在其側鏈上引入適當的共軛取代基而實現。取代基的電子效應和空間構型會影響聚硅烷的電子結構，并決定聚硅烷的電化學性能。四硫代富瓦烯衍生物是一類具有強π電子共軛的化合物，其電荷轉移絡合物具有較高的且穩定的導電率，可加工性能非常不理想，這就妨礙了它們作為功能材料在工業上的使用。

和四硫代富瓦烯衍生物相比，聚硅烷具有很好的成膜性能和優良的可加工性，因此制備側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷，通過聚硅烷主鏈的σ電子與側鏈四硫代富瓦烯結構單元的π電子相互作用，一方面可提高聚硅烷的導電率，另一方面也增加了四硫代富瓦烯衍生物的加工性，起到了優勢互補的作用，為導電材料的實際應用奠定了基礎。

在以往的研究中，聚硅烷與四硫代富瓦烯衍生物是獨立研究的，本發明將兩者有機結合，所制備的新型聚硅烷與傳統的聚硅烷相比，經氧化摻雜后，導電率高，導電系數為0.016S/cm，在空氣中穩定性好，有望作為有機導電材料得到應用。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，提供一種側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷的制備方法。本發明以含氫聚硅烷和含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物為原料，以H₂PtCl₆為催化劑，在有機溶劑存在下，經硅氫加成反應制備側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷。制備方法可用如下通式表示：

R、R′、R″為甲基、乙基、乙烯基、苯基；n為30-100的正整數。

R₁為乙基、丙基、丁基、戊基、己基。R₂為甲基、乙基。所述的含氫聚硅烷可用通式表示為：

R、R′、R″為甲基、乙基、乙烯基、苯基；n為30-100的正整數。??可采用文獻(G.?Sacarescu，L.Sacarescu，R.Ardeleanu，P.Kurcok，Z.Jedlinski.Macromolecular?Rapid?Communications，2001，22，405.-409)所述的方法制備。

所述的含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物可用通式表示為：

R1為乙基、丙基、丁基、戊基、己基；R2為甲基、乙基。

可采用文獻(C.Farren，C.A.Chri?stensen?S.Fitzgerald等，Journal?of?OrganicChemistry，2002，67，9130-9139)方法制備。

本發明的實施包括如下步驟：

(1)將計量的含乙烯基四硫代富瓦烯衍生物、含氫聚硅烷、催化劑溶解在有機溶劑中。其中，含氫聚硅烷中硅氫基團摩爾數與含乙烯基四硫代富瓦烯的摩爾數之比為1.0-1.2∶1。

(2)在溶劑20-80℃的回流溫度下反應20-60h。????

(3)反應完畢，冷至室溫，過濾。減壓蒸除有機溶劑，得到棕色固體，為側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷。

作為優選，所述的有機溶劑是氯仿、乙腈、四氫呋喃。

作為優選，上述的側鏈含四硫代富瓦烯結構單元的聚硅烷制備方法，所使用的催化劑為H₂PtCl₆的異丙醇溶液，摩爾濃度為0.05-0.2mol/l，催化劑的用量(以Pt在整個體系中含量)為20-80ppm。作為更佳選擇，上述所使用的催化劑為H₂PtCl₆的異丙醇溶液，摩爾濃度為0.08-0.12mol/l，催化劑的用量(以Pt在整個體系中含量)為40-60ppm。

作為優選，上述的反應溫度為使用有機溶劑50-70℃的回流溫度。

作為優選，上述在有機溶劑中的反應時間為40-50h。

有益效果：經氧化摻雜后，導電率高，在空氣中穩定性好，有望作為有機導電材料得到應用。

具體實施方式

下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

實施例一