背景及概述

在太陽能電池、電致變色 器件、場效應(yīng)晶體管、超級電容器、傳感器等領(lǐng)域中導電聚合物都發(fā)揮著不可替代的作用。 其中尤其以噻吩類導電聚合物的應(yīng)用居多，低成本，高效率，良好的環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)勢也使得導電聚合物成為科研工作者的廣泛研究的原因。二噻吩并[3，2-b；2’3’-d]噻吩（DTT）是一個類似菲環(huán)的扁平剛性并三噻吩環(huán)結(jié)構(gòu)的分子，噻吩環(huán)中的 S 原子交替排列，每個相近的 S 原子距離相等，DTT 分子中存在著較強的 S-S 相互作用，憑借這些優(yōu)勢，讓含有 DTT 結(jié)構(gòu)的導電聚合物分子在多種電子設(shè)備的活性層中能夠以一種緊密堆積的排布方式緊緊的排布在一起。DTT 作為具有特殊結(jié)構(gòu)的分子， 擁有較長的 π共軛結(jié)構(gòu)，最廣泛的用途是作為導電聚合物材料中供電子單元和 π 橋連接單元， 通常含有 DTT 的導電聚合物表現(xiàn)出非常優(yōu)異的電子和光學特性。

制備

鑒于 DTT 在導電聚合物中具有非常好的應(yīng)用，DTT 的合成也變得十分重要。但是目前沒有文獻對DTT 的合成路線進行總結(jié)，因此本文綜述了已報道的 DTT 的合成方法， 同時簡要探討了 DTT 下一步的研究發(fā)展方向。本文按照合成 DTT 的起始原料不同分別闡述了其合成方法。二噻吩[3,2-B:2',3'-D]噻吩的合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 二噻吩[3,2-B:2',3'-D]噻吩的合成反應(yīng)式

以 3-溴噻吩為原料合成方法

3-溴噻吩為初始原料，在-78℃的條件下，加入 n-BuLi 和（PhSO2）2S，得到 3，3’-二噻吩硫化物，產(chǎn)率為 68%。 加入 n[1]BuLi 的作用是使 3-溴噻吩發(fā)生鋰化反應(yīng)，增加了分子活性，生成 3-鋰噻吩，使接下來的反應(yīng)充 分。

以噻吩為原料合成方法

以噻吩為原料三步合 成 DTT 的 方 法。 將 噻吩 與 I2，HIO3，H2SO4，AcOH，CCl4 進行反應(yīng)，得到 2，3，4，5-四碘噻吩。盡管這一步合成路線需要的時間較長，但是能夠得到比較高的產(chǎn)率 94%。接下來將 2，3，4，5-四碘噻吩與 CuI，PPh3，i-Pr2NH 在室溫下反應(yīng) 22 h，得到產(chǎn)物 3，4-二碘-2，5-二[（三甲基硅烷）乙炔]噻吩，產(chǎn)率77%。 最后一步反應(yīng)在 20 mol %的 CuI 和 40 mol %TMEDA 的存在下， 將中間產(chǎn)物與 Na2S 進行反應(yīng)，最終得到 DTT，產(chǎn)率 60%[1]。 這個方法需要較長的反應(yīng)周期和比較多的反應(yīng)材料，前期準備比較繁瑣。

參考文獻

[1] Leriche P, Raimundo J M, Turbize M, et al. Linearly extended tetrathiafulvalene analogues with fused thiophene units as π -conjugated spacers. Journal of Materials Chemistry, 2003, 13, 1324-1332.