交替共軛聚合物具有化學結構易于修飾、溶液可制備、能帶及光譜可調節(jié)等優(yōu)勢，在有機光電子領域具有應用前景。目前，其制備方法主要為熱活化Stille、Suzuki及直接芳基化等交叉偶聯(lián)聚合方式。但該類合成方法存在合成重現(xiàn)性差、材料存在結構缺陷等問題，限制了共軛聚合物材料的性能和應用。
近期，中國科學院大學教授黃輝團隊采用Buchwald預催化劑P(t-Bu)3 Pd G3高效催化體系，首次實現(xiàn)室溫下傳統(tǒng)Stille聚合反應。實驗結果表明，該方法不僅普適性廣，還能完全抑制均聚結構缺陷產生，提高了共聚物的品質和重現(xiàn)性。
基于最優(yōu)催化反應條件下，該團隊對親核、親電試劑底物進行廣泛研究，成功合成12個具有高分子量（11.3 kDa-77.8 kDa）、高產率和低分散度的共軛聚合物，表明該方法具有良好的普適性。
進一步研究發(fā)現(xiàn)，高效的室溫偶聯(lián)可提升交叉偶聯(lián)的產率，且能顯著抑制親電或親核試劑自偶聯(lián)。結構分析表明，室溫方法得到的聚合物（P1a）與傳統(tǒng)高溫方法獲得的材料（P1b、P1c）相比，P1a完全無結構缺陷，而P1b和P1c含有親核或親電單體的均聚結構缺陷。吸收光譜的理論研究顯示，均聚結構缺陷的存在會導致吸收光譜的偏移，這與實驗結果也保持高度一致。針對上述3個材料分別進行缺陷態(tài)密度及有機場效應晶體管（OFET）研究發(fā)現(xiàn)，室溫合成的材料表現(xiàn)出更低的缺陷態(tài)密度及更高的空穴遷移率，優(yōu)于傳統(tǒng)熱活化制備的材料，進一步支持該方法的優(yōu)越性。
該研究為開發(fā)高性能共軛聚合物材料的制備提供了新方法，有助于開展共軛聚合物材料構效關系的研究。相關成果發(fā)表在《德國應用化學》上。
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