论文咔唑其衍生物为骨架结构电致变色聚合物进展是关于本文可作为相关专业咔唑论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文咔唑反应方程式论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：作为二苯并五元杂环结构,聚咔唑因为本身的结构特性被广泛应用在太阳能电池、场效应晶体管、发光二极管、电致变色等光电领域.这主要是因为咔唑可以在N位以及2,7或3,6位进行功能化,从而调控聚合物的能带结构,继而改变其迁移率、着色电压等参数.本文总结了近几年以咔唑及其衍生物为骨架结构的电致变色聚合物,主要从合成、电化学性能和电致变色性能三个方面进行阐述,以便为电致变色聚合物的结构设计和性能研究提供理论指导.
关键词：咔唑；衍生物；电聚合；电化学；电致变色
中图分类号：O633.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3558（2016）06-0020-07
Abstract： As dibenzo five-member heterocyclic ring, polycarbazole was widely used in the field of solar cells, field-effect transistors, light emitting diodes, electrochromic and so on, which may attribute to the functionalization of carbazole of N and 2,7 as well as 3,6 position so that change the band-gap of the polymer, and then change its mobility, coloring voltage and other parameters. This review summarized hybrid electrochromic polymers with carbazole and its derivatives as the back bones from their synthesis to electrochemical and electrochromic properties. This review may provide theoretical guidance for the further research of electrochromism.
Key words： carbazole； derivatives； electropolymerization； electrochemistry； electrochromism
一、前言
由于其独特的化学结构及优异的光电性质,导电聚合物近年来成为材料科学的研究热点之一,在有机电子器件、电致变色、传感器、热电转换、发光二极管、场效应晶体管、电致发光等众多领域展现出良好的应用前景[1].其中,导电聚合物在电致变色上的研究获得广泛的关注,这主要是因为导电聚合物能通过结构的修饰和改变来调控聚合物的能带,改变聚合物中性态的颜色以及光学对比度等[2-3].设计和合成具有优异性能的新型电致变色聚合物是摆在研究人员面前的核心问题之一.
以咔唑为骨架结构的电致变色聚合物作为广泛的电致变色聚合物中的一类,展示出令人惊喜的电致变色性能.一方面咔唑本身的结构特点使得其具有更好的电子和空穴迁移率[4],另外,在N位以及2,7或3,6位进行功能化,从而调控聚合物的能带结构,继而改变其着色电压、着色效率、光学对比度等参数[5-6].2,7位功能化的咔唑因为没有破坏其共轭,可以使得其共轭链长增长,从而使得聚合物的分子量变大,能带降低,基于此,已经在有机场效应晶体管和有机发光二极管等领域被广泛研究[7].3,6位功能化的咔唑,由于有效共轭链长的降低,只能在两个单体链节内进行π电子离域,使得其产生较好的空穴传输能力,在电致变色性能上产生较为丰富的色彩变化,成为电致变色研究者主要的研究对象[8].以咔唑为骨架结构的电致变色聚合物的研究始于1996年,Reynolds课题组首次合成EDOT封端N- 咔唑电致变色聚合物（PBEDOT-NMCz）,在还原态聚合物展示出淡 ,随着电压的升高,PBEDOT-NMCz经绿色最终变成深蓝色[9].自此以后,以咔唑为骨架结构的聚合物逐渐走进电致变色研究者的视野中.
本文围绕前驱体的合成、聚合物材料的制备、电化学和电致变色性能等方面总结了以咔唑为骨架结构的电致变色聚合物的研究进展,同时简要探讨了其当前的研究困难及下一步的发展方向.
二、合成
聚咔唑是一类具有优良电致变色性能的导电聚合物,上个世纪七十年代Ambose和Nelson就首次报道了咔唑的电化学聚合,一直到 十年代才开发其电致变色性能.作为二苯并五元杂环结构,聚咔唑具有较低的着色电压,可进行功能化处理等优势,在外加电压下,聚咔唑的颜色也可以在透明 （-0.2V）和绿色（0.5V）之间进行可逆的变化[10].咔唑的衍生物有很多,这主要是因为一方面咔唑的9位（N）可以进行功能化；另一方面,咔唑3,6位和2,7位可以进行结构“嫁接”[11],两种方式都可以改变聚合物的骨架结构,从而满足其在有机光电领域的性能要求.相比较而言,咔唑2,7位的功能化相较3,6位,可以提高其有效的共轭链长,从而使得聚合物的分子量变大,能带降低,基于此,2,7位功能化的咔唑已经在有机场效应晶体管和有机发光二极管等领域被广泛研究[7].但是,从反应活性上来说,不论电化学聚合还是化学合成2,7位反应活性都要低于3,6位；3,6位功能化之后,由于有效共轭链长的降低,只能在两个单体链节内进行π电子离域,使得其产生较好的空穴传输能力,在电致变色性能上也会产生较为丰富的色彩[8].图1是以咔唑及其衍生物為骨架结构并分别在3,6位和2,7位进行功能化的电致变色聚合物.
Stille和Suzuki偶联反应是设计和合成共轭聚合物的最常见手段,这主要是因为这两个反应已经很成熟,方便掌握,在太阳能电池、有机场效应晶体管、发光二极管、电致变色等光电领域被广泛应用.从图2可以看出,噻吩和硒吩两种五元环可以同时适用两种偶联反应,以EDOT为代表的供体结构主要适用于Stille偶联反应.为了能更好的比较Stille和Suzuki偶联反应,P. Data[12]等人在合成“硒吩-咔唑-硒吩”化合物时,同时采用这两种方法,在相同的其它条件下,用Suzuki偶联反应产生的化合物的产率大约是采用Stille偶联反应产率的三倍.具体来说,2,7位取代硒吩,经Stille偶联反应获得的产率是28%,经Suzuki偶联反应获得的产率是70%；3,6位取代硒吩,经Stille偶联反应获得的产率是21%,经Suzuki偶联反应获得的产率是66%.然而,目前多数研究采用Stille偶联反应,这可能是因为此反应成本更低,反应更易操作.
总结:本论文主要论述了咔唑论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
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