超支化共軛聚合物

超支化共軛聚合物(hyperbranched conjugated polymer),是一種具有高度支化拓撲結構和共軛主鏈的有機半導體材料。它們具有大量的支化節點和活性端基,傾向於形成表面上修飾有眾多外圍功能團的球狀結構。相比於具有完美單分散結構的樹枝狀化合物,超支化聚合物的分子量和支化結構都存在一定的分布。但是,它們免除了複雜的合成和提純,往往通過一步反應簡易合成,因此可以實現工業上的大規模生產和套用。

典型的超支化共軛聚合物包括超支化聚芳基、超支化聚芳乙烯、超支化聚芳乙炔、超支化聚二炔、超支化聚三唑等。A2+Bn(n≥3) 型單體組合或ABn(n≥3) 型單體通過現代有機反應,例如金屬催化的偶聯反應、環三聚反應、Diels-Alder 反應、點擊聚合反應等可一步高效合成高分子量的超支化共軛聚合物產物。超支化共軛聚合物結合了超支化結構的固有特點和共軛聚合物的光電性質: 它們的三維剛性支化結構可以有效地抑制聚合物鏈的聚集和螢光的猝滅,而它們的共軛結構使得電子可以在三維空間內的共軛基團中離域。因此,它們表現出良好的溶解性、可加工性、熱穩定性、形貌的穩定性、優異的光電性質和非線性光學性質等。此外,通過調控超支化共軛聚合物的活性端基結構,可對聚合物進行後修飾,從而實現對材料性質進行調節。超支化共軛聚合物可套用於螢光感測器、聚合物電致發光二極體、聚合物太陽能電池等領域。

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