Transcript poly(3-hexylthiofenen) - Departement Chemie

Synthese, karakterisatie en aggregatiegedrag van
regioregelmatige poly(3-hexylthiofenen)
Karen Stroobants, Sophie Carron
Geïntegreerd Projectpracticum, 3e Bachelor Chemie, K.U.Leuven, Departement Chemie, Celestijnenlaan 200F,
B-3001 Leuven (Heverlee). E-mail: [email protected]
Introductie
1H-NMR
gemeten in dichloormethaan
Polycondensatie is een belangrijke methode voor de synthese
van polymeren. Via de keten-groei-polycondensatie van 2bromo-5-bromomagnesio-3-hexylthiofenen met Ni-katalysator,
worden regioregelmatige (head-to-tail) poly(3-hexylthiofenen)
bekomen met belangrijke eigenschappen.
Deze polymeren werden bereid via de GRIM-methode en hun
belangrijkste karakteristieken werden bestudeerd.
Synthese
Bereiding 2,5-dibroom-3-hexylthiofeen
DSC
2,1 eq. NBS
DMF
C6H13
S
C6H13
C6 H13
S
S
Br
Br
gemeten bij afkoelsnelheid 20°C/min.
kristallisatietemperatuur: 147°C
H
Br
Geleidbaarheid
Br
H
gemeten na oxidatie met jood
film 1: 0,997 S/cm
film 2: 1,200 S/cm
Br
Br
C6H13
C6 H13
S
S
Br
Aggregatiegedrag poly(3-hexylthiofeen)
Br
GRIgnard-Methatese: bereiding poly(3-hexylthiofeen)
Br
Op beide figuren is een
overgang zichtbaar van
kluwenvorming (zwarte
curve en gele oplossing)
in chloroform naar
aggregatiegedrag (roze
curve en rode oplossing)
in methanol.
BrMg
BrMgCH3
C6 H13
C6 H13
THF
S
S
Br
Br
C6 H1 3
C6H1 3
Ni(dppp)Cl2
C6 H1 3
L2
Ni
NiL2 Br
S
Br
S
S
C6H 13
Br
S
S
C6 H13
S
NiL2Br
C6H1 3
S
S
C6 H13
C6 H13
Br
C 6H1 3
L2
Ni
Br
NiL2 Br
C6 H1 3
S
C6 H13
C 6H1 3
Br
S
Br
C6 H1 3
Br
UV-vis
Br
S
C6H13
C6H1 3
...
S
S
S
L2 = dppp
S
NiL2 Br
0% 34% 38% 42% 50% 90% MeOH
C6H1 3
S
Br
H
Conclusie
n-1
Karakterisatie en aggregatiegedrag
Karakterisatie poly(3-hexylthiofeen)
GPC
gemeten in THF tegen polystyreen-standaarden
Mw = 7429
Mn = 5640
PD = 1,317
De GRIM-methode bewijst zijn efficiëntie in de bereiding van
regioregelmatige poly(3-hexylthiofenen).
Deze regioregelmatige polymeren vertonen enkele bijzondere
karakteristieken. Vooral het aggregatiegedrag en de
geleidbaarheid zijn van belang met het oog op toepassingen als
geleidend materiaal.
Referenties
[1] McCullough R. D., Lowe R. D., Jayaraman M., Anderson D. L., J. Org.
Chem., 1993, 58, 904
[2] Miyakoshi R., Yokoyama A., Yokozawa T., J. Am. Chem. Soc., 2005,
127, 17542