在溫和條件下構(gòu)建苯基/稠環(huán)芳烴聚合物一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。其中,小分子之間的碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)已經(jīng)可以通過(guò)有機(jī)金屬催化的電化學(xué)脫鹵來(lái)實(shí)現(xiàn);诖耍麄兿嘈披u代苯/鹵代稠環(huán)芳烴或鹵代芳香雜環(huán)的聚合也可以通過(guò)電化學(xué)脫鹵的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,電子直接作為有機(jī)反應(yīng)的綠色催化劑一直未受到應(yīng)有的重視。此外,共軛聚合物的大面積薄膜以及多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)在有機(jī)光電器件制備中非常重要。
圖1:電化學(xué)脫鹵制備有機(jī)共軛聚合物及其薄膜的示意圖。

圖2:PPP(I)薄膜的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)表征。

圖3:PPP(I)薄膜的SEM形貌表征。

圖4:PPP(I)薄膜表面粗糙度表征。

圖5:通過(guò)電化學(xué)脫鹵碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)的可能機(jī)理。
總的來(lái)說(shuō),電化學(xué)脫鹵碳-碳偶聯(lián)策略已經(jīng)初步建立。在該策略中,電子可以直接沖淡催化劑,在各種陰極電極材料表面成功生長(zhǎng)共軛聚合物光滑薄膜。這種無(wú)金屬、無(wú)有機(jī)金屬催化劑的方法可以防止金屬、有機(jī)金屬在陰極表面上不必要的沉積,從而保證所制備薄膜的純度。此外,該方法具有有機(jī)的位點(diǎn)選擇性。其中偶聯(lián)反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在鹵素取代的位點(diǎn)。利用電解過(guò)程中的負(fù)電位,可以保護(hù)金屬電極不被腐蝕。此外,通過(guò)調(diào)節(jié)電流和反應(yīng)時(shí)間,可以輕松控制薄膜厚度。這種電化學(xué)脫鹵碳-碳偶聯(lián)策略將擴(kuò)展到雜原子(N、S、O或P)的芳香化合物。此外,該策略將成為在 1D、2D 或 3D 有機(jī)框架中構(gòu)建碳-碳鍵以及同時(shí)制造光滑半導(dǎo)體薄膜的強(qiáng)大工具,為各種有機(jī)光電器件中的功能性材料薄膜制備提供了新策略。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c01154
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