[发明专利]一种制备吲哚－苯胺共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型共聚物的制备方法，更具体地说，是涉及一种以吲哚和苯胺为单体的新型共聚物的制备方法。

背景技术

1977年A.J.Heeger，A.G.MacDita rmid和白川英树(H.Shirakawa)发现，聚乙炔薄膜经电子受体(I，AsF₅，等)掺杂后电导率增加了9个数量级，从10^-6S/cm增加到10³S/cm(他们为此共同获得2000年度诺贝尔化学奖)。这一发现打破了有机聚合物都是绝缘体的传统观念，开创了导电聚合物的研究领域，诱发了世界范围内导电聚合韧的研究热潮。大量的研究表明，各种共轭聚合物经掺杂后都能变为具有不同导电性能的导电聚合物，具有代表性的共轭聚合物有聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚对苯等。目前，对导电聚合物研究比较多是：聚苯胺和聚吡咯，对其聚合方法、电化学性能进行了深入的研究，并将其应用到了各种领域，如：传感器、电容器及电池中。然而，在这些芳香化合物类的导电聚合物中，对聚吲哚及其衍生物的研究却很少，虽然聚吲哚既具有类似聚吡咯的环状结构，有具有聚苯胺中的N-H键。最早对聚吲哚进行研究报道的是Tourillon和Garnier，他们通过阳极氧化吲哚单体合成聚吲哚，并发现它有非常优异的电化学性能；后来，Waltman系统的研究了用电化学方法合成聚吲哚及其衍生物；随后人们又研究了吲哚聚合的聚合机理及聚吲哚的物理化学性能，并研究了将这种聚合物应用于传感器中。

发明内容

本发明的目的是以吲哚和苯胺为单体，通过化学作用聚合得到吲哚-苯胺的共聚物，使其兼具有聚吲哚和聚苯胺的优点，成为一种新型的导电高分子材料。

本发明采用下述技术方案实现：

(1)将反应器抽真空，用干燥的纯氮气冲洗，保证无残余空气和水份；(2)在保持恒温情况下加入已用氮气脱过气的氯仿；(3)在搅拌、氮气保护条件下，加入引发剂；(4)在恒压滴定漏斗中加入脱气苯胺和脱气的吲哚，将这两种单体并行滴加入到烧瓶中；(5)滴加完毕后，恒温搅拌下反应5小时；(6)经过滤、洗涤、真空干燥后所得产物为一绿棕色粉末。

本发明的有益效果是

1.以吲哚-苯胺为单体聚合得到了吲哚-苯胺的共聚物。

2.吲哚-苯胺的共聚物在性能上兼具聚吲哚和聚苯胺的优点，在电化学方面的综合性能优于两种均聚物。

附图说明

图1吲哚-苯胺共聚物的红外光谱图；图2吲哚-苯胺共聚物在0.5M高氯酸酸溶液中的循环伏安曲线；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作具体说明。实施例：

例1：首先将反应器抽真空，用干燥的纯氮气冲洗，保证无残余空气和水份；在保持恒温情况下加入180ml已用氮气脱过气的氯仿；在搅拌、氮气保护条件下，加入溶有25g无水氯化铁和10g过硫酸铵的50ml去离子水，在恒压滴定漏斗中加入10ml脱气苯胺和3.6g脱气的吲哚单体，恒温搅拌下反应5小时；经过滤、洗涤、真空干燥后所得产物为绿棕色粉末，转化率约为90％，电导率约为1.5×10^-1Scm^-1；

例2：首先将反应器抽真空，用干燥的纯氮气冲洗，保证无残余空气和水份；在保持恒温情况下加入180ml已用氮气脱过气的氯仿；在搅拌、氮气保护条件下，加入溶有6.65g氯化铜的20ml去离子水，在恒压滴定漏斗中加入15ml脱气苯胺和1.6g脱气的吲哚单体，恒温搅拌下反应5小时；经过滤、洗涤、真空干燥后所得产物聚吲哚为一深绿色粉末，转化率约为85％，电导率约为4.5×10^-2Scm^-1；

例3：首先将反应器抽真空，用干燥的纯氮气冲洗，保证无残余空气和水份；在保持恒温情况下加入180ml已用氮气脱过气的氯仿；在搅拌、氮气保护条件下，加入溶有35g无水氯化铁的70ml去离子水，在恒压滴定漏斗中加入20ml脱气苯胺和3.6g脱气的吲哚单体，恒温搅拌下反应5小时；经过滤、洗涤、真空干燥后所得产物聚吲哚为一棕色粉末，转化率约为95％，电导率约为4.5×10^-1Scm^-1；