苯乙炔配位聚合及光热性能研究
——推荐一个绿色高分子化学综合实验

洪周怡，章金金，李瑶君，何田，尹守春

杭州师范大学材料与化学化工学院，浙江省化学实验教学示范中心，杭州 311121

1953年，德国化学家Karl Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3(Ziegler催化剂)为引发剂，在低温低压下成功合成了聚乙烯，开辟了配位化学的新研究领域。1954年，意大利化学家Giulio Natta利用TiCl3-Al(C2H5)3(Natta催化剂)为引发剂在同样条件下合成了聚丙烯，并且首次提出了有规立构高分子概念，这就是众所周知的“Ziegler-Natta催化剂”。此类催化剂的发明，促进了聚烯烃工业(塑料行业)的蓬勃发展，因此两人于1963年共同获得诺贝尔化学奖。配位聚合作为合成聚合物的重要反应之一，单体的多重键在过渡金属引发剂活性中心上进行配位、活化，然后单体分子相继插入过渡金属-碳键中进行链增长[1]。利用过渡金属催化剂进行的配位聚合反应可以控制聚合产物的立体选择性、局部有序性和立体异构性等，由此得到的聚乙炔具有单双键交替的共轭构型。在Hideki Shirakawa、Alan J. Heeger和Alan G. MacDiarmid等科学家的致力合作研究下，发现掺入碘后，聚乙炔呈现出良好的导电性，由此开创了导电高分子的重要研究领域，这三位科学家也于2000年共同获得了诺贝尔化学奖。此后以聚乙炔为代表的共轭聚合物研究受到广泛关注[2,3]，在光伏电池[4]、非线性光学材料[5]、电致发光材料[6]等领域都具有很好的应用前景。随着科学家们的进一步研究发现，引入取代基可以增强聚乙炔的加工性以及磁性、电致发光等特异性能[7,8]。作为共轭聚合物，聚苯乙炔(PPA)的结构简单，且具有优异的光电性能，是研究广泛的高分子材料之一。……