国科大在交替共轭聚物的室温精准合成研究中取得进展

交替共轭聚合物具有化学结构易于修饰、溶液可制备、能带及光谱可调节等优势，在有机光电子领域具有应用前景。目前，其制备方法主要为热活化Stille、Suzuki及直接芳基化等交叉偶联聚合方式。但该类合成方法存在合成重现性差、材料存在结构缺陷等问题，限制了共轭聚合物材料的性能和应用。

近期，中国科学院大学教授黄辉团队采用Buchwald预催化剂P(t-Bu)₃ Pd G3高效催化体系，首次实现室温下传统Stille聚合反应。实验结果表明，该方法不仅普适性广，还能完全抑制均聚结构缺陷产生，提高了共聚物的品质和重现性。

基于最优催化反应条件下，该团队对亲核、亲电试剂底物进行广泛研究，成功合成12个具有高分子量（11.3 kDa-77.8 kDa）、高产率和低分散度的共轭聚合物，表明该方法具有良好的普适性。

进一步研究发现，高效的室温偶联可提升交叉偶联的产率，且能显著抑制亲电或亲核试剂自偶联。结构分析表明，室温方法得到的聚合物（P1a）与传统高温方法获得的材料（P1b、P1c）相比，P1a完全无结构缺陷，而P1b和P1c含有亲核或亲电单体的均聚结构缺陷。吸收光谱的理论研究显示，均聚结构缺陷的存在会导致吸收光谱的偏移，这与实验结果也保持高度一致。针对上述3个材料分别进行缺陷态密度及有机场效应晶体管（OFET）研究发现，室温合成的材料表现出更低的缺陷态密度及更高的空穴迁移率，优于传统热活化制备的材料，进一步支持该方法的优越性。

该研究为开发高性能共轭聚合物材料的制备提供了新方法，有助于开展共轭聚合物材料构效关系的研究。相关成果发表在《德国应用化学》上。

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