专利名称:一种非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法
技术领域:
本发明涉及导电共轭聚合物的制备方法,特别是非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法。
背景技术:
导电共轭聚合物在非线性光学、有机太阳电池、场效应晶体管和有机发光二极管等方面具有广泛的应用前景。Heck、Suzuki以及Stille等构建C(sp2)-(sp2)C键的偶联反应已成为合成导电共轭聚合物非常重要而有效的工具。迄今为止,通过Suzuki (铃木)、Heck (赫克)及Stille (斯蒂勒)等反应制备导电共轭聚合物均采用可溶性均相钯催化剂[如Pd (PPh3)4,或Pd (OAc) 2、Pd2(dba)3 / PPh3,Pd2(dba)3/P( -Bu)3, Pd(PPh3)2Cl2, PdCl2(dppf)和 Pd(OAc)2/P(Tol)3 等],这些配体型均相Pd催化剂在以下三方面亟待改进
第一聚合反应条件下,Pd配合物将不可逆地分解,形成游离态钯纳米粒子,难以清除,给聚合物的性能带来危害。第二 膦配体中的芳基可通过交换反应进入催化循环生成其他偶联副产物,导致聚合物封端,终止反应,降低分子量;同时,芳基交换使配体中的磷 原子被引入到聚合物链,降低聚合物的纯度及性能。第三金属配体一般价格昂贵且不可回收,具毒性且易被空气氧化。反应前需对溶剂进行充分脱气处理,给操作及储存带来不便,成为高纯度导电共轭聚合物大规模合成的瓶颈之一。
对于传统均相钯的高残留问题,非均相钯或将为之提供出路。因此开展非均相催化共轭聚合物合成的研究,尤为迫切和必要。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法。本发明的非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法,有以下三种技术方案
方案I
非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法,其特征在于以质量分数为5 10%的非均相负载型钯碳为催化剂,以K2CO3为碱,以N,N-二甲基甲酰胺,四氢呋喃和水为混合溶剂,将分子通式为I的单体双卤代芳基与分子通式为2的单体芳基双硼酸酯,在N2保护,搅拌下进行Suzuki反应,
权利要求
1.一种非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法,其特征在于以质量分数为5 10%的非均相负载型钯碳为催化剂,以K2CO3为碱,以N,N- 二甲基甲酰胺,四氢呋喃和水为混合溶剂,将分子通式为I的单体双卤代芳基与分子通式为2的单体芳基双硼酸酯,在N2保护,搅拌下进行Suzuki反应,
2.一种非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法,其特征在于以质量分数为5 10%的非均相负载型钯碳为催化剂,以K2CO3为碱,以N-甲基吡咯烷酮及水为混合溶剂,将分子通式为3的单体双卤代芳基与分子通式为4的单体双乙烯基取代芳基,在N2 保护,搅拌下进行Heck反应,
3.一种非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法,其特征在于以质量分数为5 10%的非均相负载型钯碳为催化剂,以KF为助剂,以N,N- 二甲基甲酰胺和四氢呋喃为混合溶剂,将分子通式为5的单体双卤代芳基与分子通式为6的单体双有机锡基取代芳基,在N2保护,搅拌下进行Stille反应,
全文摘要
本发明涉及非均相催化碳-碳键偶联反应制备导电共轭聚合物的方法。首次采用非均相钯催化剂用于碳-碳(C-C)偶联聚合合成高纯度导电共轭聚合物。利用无配体的固体负载型钯碳(Pd/C)催化Suzuki、Heck及StilleC-C偶联反应制备的导电共轭聚合物,与传统的均相催化剂Pd(PPh3)4催化聚合得到的产物相比,具有更高分子量、更高产率以及更低的金属钯残余等优点。本发明将为高纯度导电共轭聚合物的低成本制备提供新方法。
文档编号C08G61/02GK103044663SQ20121040359
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者陈红征, 刘诗咏, 施敏敏, 李寒莹 申请人:浙江大学