[發明專利]一種聚雙噻吩吡咯及其制備方法及利用其制備的聚雙噻吩吡咯/陣列式TiO2納米管

有效

• 申請號: 201410299671.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104086754A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 牛海軍;溫海林;馬曉川
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C07D409/14;C25B3/00;C08K7/24;C08K3/22
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種聚雙噻吩吡咯，其特征在于一種聚雙噻吩吡咯的結構通式為：

所述的n為1≤n≤100。

2.制備權利要求1所述的一種聚雙噻吩吡咯，其特征在于一種聚雙噻吩吡咯的制備方法是按以下步驟進行：

一、雙傅氏反應：①、在氮氣氣氛下，將無水三氯化鋁溶解于二氯甲烷中，得到混合物A；所述的無水三氯化鋁的質量與步驟一①中的二氯甲烷的體積比為1g:(3.7～5.5)mL；②、在氮氣氣氛下，將噻吩和琥珀酰氯溶解于二氯甲烷中，得到混合物B；所述的噻吩與琥珀酰氯的摩爾比為(2～3):1；所述的噻吩與步驟一②中的二氯甲烷的體積比為1:(2.5～3.0)；③、在氮氣氣氛下，將混合物B滴加到混合物A中，用薄層色譜法監測反應進程至反應物消失，反應結束，得到混合物C；所述的混合物A與混合物B的體積比為1:(1～1.5)；④、將混合物C靜置分層，以二氯甲烷為萃取劑進行萃取，得到有機層，再向有機層中加入質量百分數為10％～12％的鹽酸、質量百分數為10％～12％的碳酸氫鈉溶液和水進行洗滌，并使用無水硫酸鎂干燥，然后再以二氯甲烷為淋洗液，以硅膠為固定相進行柱層分離，最后利用旋轉蒸發儀蒸發溶劑及真空干燥，得到1,4-二噻吩-1,4-二丁酮；

二、制備雙叔丁基三苯胺基-2,5-二噻吩吡咯：在氮氣氣氛下，將1,4-二噻吩-1,4-二丁酮與4-氨基-雙叔丁基三苯胺及對甲苯磺酸溶于甲苯溶液中，并回流冷凝反應，回流冷凝反應的時間為3天～4天，用薄層色譜法監測反應進程至反應物消失，反應結束，然后利用旋轉蒸發儀蒸發溶劑，得粗產品A，將粗產品A溶解于二氯甲烷中，過濾并利用旋轉蒸發儀蒸發溶劑，得到粗產品B，然后以二氯甲烷為淋洗液，以硅膠為固定相進行柱層分離，再以二氯甲烷與石油醚的體積比為2:1的混合物為淋洗液，以硅膠為固定相進行柱層分離，得到棕黃色雙叔丁基三苯胺基-2,5-二噻吩吡咯；

所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮與4-氨基-雙叔丁基三苯胺的摩爾比為1:(1～1.2)；所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮的物質的量與甲苯溶液的體積比為1mol:(15～20)mL；所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮與對甲苯磺酸的摩爾比為1:(0.05～0.08)；

三、電化學聚合：將FTO導電玻璃襯底預處理，得到預處理后的FTO導電玻璃襯底，將預處理后的FTO導電玻璃襯底浸漬于雙叔丁基三苯胺基-2,5-二噻吩吡咯中，浸漬12h～24h，得到浸漬后的FTO導電玻璃襯底，然后以浸漬后的FTO導電玻璃襯底為工作電極，以Ag/AgCl/飽和KCl溶液電極為參比電極，以鉑片電極為對電極，通入N₂，并將浸漬后的FTO導電玻璃襯底工作電極、Ag/AgCl/飽和KCl溶液電極參比電極及鉑片電極對電極放入電解液中，在循環電壓為0V～1.5V及掃描速率為100mV/s～150mV/s下聚合15min～30min，得到表面覆有聚合物薄膜的FTO導電玻璃襯底，然后將表面覆有聚合物薄膜的FTO導電玻璃襯底用二氯甲烷進行洗滌，并脫膜，得到聚雙噻吩吡咯。

3.根據權利要求2所述的一種聚雙噻吩吡咯的制備方法，其特征在于步驟三中將FTO導電玻璃襯底預處理具體按以下步驟進行操作：將FTO導電玻璃襯底洗衣粉超聲洗滌30min，再用無水乙醇超聲40min，然后用丙酮超聲30min，最后用去離子水存放，得到預處理后的FTO導電玻璃襯底。

4.根據權利要求2所述的一種聚雙噻吩吡咯的制備方法，其特征在于步驟一①中所述的無水三氯化鋁的質量與步驟一①中的二氯甲烷的體積比為1g:5mL；步驟一②中所述的噻吩與琥珀酰氯的摩爾比為2:1；步驟一②中所述的噻吩與步驟一②中的二氯甲烷的體積比為1:3；步驟一②中所述的混合物A與混合物B的體積比為1:1。

5.根據權利要求2所述的一種聚雙噻吩吡咯的制備方法，其特征在于步驟二中所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮與4-氨基-雙叔丁基三苯胺的摩爾比為1:1.2；步驟二中所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮的物質的量與甲苯溶液的體積比為1mol:20mL；步驟二中所述的1,4-二噻吩-1,4-二丁酮與對甲苯磺酸的摩爾比為1:0.08。