Studium thiofenových oligo-kopolymerů: syntéza a optoelektronické vlastnosti

Abstract

Disertační práce se zabývá syntézou a studiem thiofenových monomerů, oligomerů a kopolymerů. Syntéza pomocí oxidativní polymerizace poskytla thieno[3,4-b]pyrazinové deriváty pro přípravu nové série kopolymerů na bázi 3-dodecylthiofenu a pyrazinových monomerů. Chemickou optimalizací Kumadova kaplinku byla vyvinuta efektivní syntetická metoda přípravy 3-alkylthiofenů a thiofenových oligomerů. Metoda je realizovatelná i v multikilogramovém měřítku s možností přechodu do poloprovozní produkce. Druhá část disertační práce je zaměřena na syntézu a studium nových sloučenin na bázi thiofenu, které se skládají jak z 2,3-diaza-1,3-butadienových můstků se dvěma koncovými chromofory, tak i z molekul, ve kterých jsou dvě thiofenové jednotky propojené v -poloze pyrazinovým nebo hydrazinovým můstkem. Konečně byl syntetizován nový typ alternujícího regulárního kopolymeru 2,2´:5´,2´´-terthiofen-5,5´-dikarboxylové kyseliny (TDCA) s polyethylenoxidem (PEO). Použití TEM techniky prokázalo tvorbu polymerních nanosubjednotek ve formě separovaných fází v pevném stavu.Thesis presents synthesis and study of thiophene monomers, oligomers and polymers. The new series of thieno[3,4-b]pyrazine copolymers based on 3-dodecylthiophene and pyrazine monomers were prepared by oxidative polymerization with FeCl3. The effective synthetic method for preparation of 3-alkylthiophenes and thiophene oligomers was developed by optimizing of Kumada cross-couplig. The mentioned method could be realized for multikilos scale with possibility of transfer to pilot plant production. The second part of thesis focuses on synthesis and study of new thiophene compounds, which consist of both 2,3-diazo-1,3-butadiene bridge with two terminal chromophores and two thiophene units linked together via -position by pyrazine or hydrazine bridge. Finally, the new type of regular alternating copolymer consists of 2,2´:5´,2´´-terthiophene-5,5´-dicarboxylic acid (TEDA) and polyethyleneoxide (PEO) was prepared. Formation of polymer nano-subunits as separated phases in solid state was confirmed by TEM.