一种窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料的制备方法，属于共轭聚合物材料的合成技术。该制备方法包括以下过程：将3-丁酰基吡咯与对十四烷氧基苯甲醛在酸性条件下反应制备聚[(3-丁酰基吡咯)-2,5-二(对十四烷氧基苯甲烷)]（PBPDTBA）；将PBPDTBA利用四氯苯醌进一步醌化得到聚[(3-丁酰基吡咯)-2,5-二(对十四烷氧基苯甲烯)]（PBPDTBE）。本发明制得的聚吡咯甲烯可以溶于氯仿、苯等低沸点溶剂中，溶解性和成膜性优良，光学带隙和电化学带隙分别为1.84eV和1.60eV，采用Z-扫描法测量其三阶非线性光学极化率达到1.22×10-8esu。

主权项

一种窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料，所述窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料为聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烯)]}；所述的窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料的制备方法，具体步骤如下：（1）聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烷)]}的制备：将3‑丁酰基吡咯与对十四烷氧基苯甲醛按摩尔比1:0.8～1.2溶于二氯甲烷中，配制成浓度为0.4～0.6 mol/L的溶液，向该溶液中滴加36 %（重量比）盐酸催化剂，控制反应体系酸度为1.4～1.8 mol/L；在N2气保护下，室温下搅拌8～10 h，反应结束后蒸出二氯甲烷，剩余固体用2 mol/L氨水浸泡4～6 h后，用去离子水淋洗至水相呈中性，然后用乙醇淋洗剩余固体至淋洗液为无色，真空干燥得土黄色的聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烷)]}；（2）窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料的制备：将步骤（1）制得的聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烷)]}溶于30～60倍体积量的苯中，并加入与聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烷)]}的重量比为0.4～0.6：1的四氯苯醌，室温下搅拌3～5 h，反应结束后蒸出苯，剩余物用热乙醇淋洗至淋洗液为无色，真空干燥得到黑色的聚{(3‑丁酰基)吡咯‑[2,5‑二(对十四烷氧基苯甲烯)]}，即为所述窄带隙聚吡咯甲烯光电功能聚合物材料。