Yeni Ditiyenosilol Esaslı Kromik Polimerlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Stille kenetlenme tepkimesi ile tiyofen (P1) ve bitiyofen (P2) içeren 2-etilhekzil sübstitüeli ditiyenosilol esaslı çözünür polimerler sentezlenmiştir. Polimerler nükleer magnetik rezonans (NMR), jel geçirgenlik kromotografisi (GPC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve termal gravimetrik analiz (TGA) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Silol halkası üzerindeki 2-etilhekzil sübstitüentlerinin varlığı polimerlerin yaygın çözücülerde çözünmesini sağlamıştır. GPC ölçümlerine göre, polimerler P1 ve P2'nin ağırlık ortalama moleküler ağırlıkları sırasıyla 2.30 çok dağılımlılık belirtesi (PDI) ile 70977 ve 1.42 PDI ile 110439 bulunmuştur. Tolüen çözeltisi içeresindeki floresans polimerlerin maksimum ışıma bantları P1 için 634 nm ve P2 için 613 nm'dir. Polimerlerin çözelti ve film formlarındaki kimyasal ve elektrokimyasal katkılandırılmaları morötesi-görünür (UV-vis) spektroskopi tekniği ile görüntülenmiştir. Polimerler kromik (kemokromik ve elektrokromik) özellik göstermektedirler. Nötr polimer filmlerinin renkleri P1 için mor ve P2 için kızılımsı kahverengi iken her iki polimer yükseltgen hallerinde geçirgen gökyüzü mavisine sahiptirler. Polimerlerin film formunda band aralıkları P1 için 1.81 eV ve P2 için 1.92 eV olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, polimerlerin elektrokromik cihaz uygulamaları yapılmıştır. Polimerlerin elektrokimyasal ve optik özellikleri ilgili polimerlerin optoelektronik uygulamalar için iyi birer aday olabileceğini göstermiştir.

2-Ethylhexyl substituted dithienosilole based soluble polymers including thiophene (P1) and bithiophene (P2) units were synthesized via Stille Coupling reaction. The polymers were characterized by using nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC), scanning electron microscopy (SEM) and thermal gravimetric analysis (TGA) techniques. The presence of 2-ethylhexyl substituents on the silole ring gave solubility property to the polymers in common solvents. According to GPC measurements, weight average molecular weights of the polymers P1 and P2 were found to be as 70977 with a polydispersity index (PDI) of 2.30 and 110439 with a PDI of 1.42, respectively. Fluorescent polymers in toluene solution have maximum emisssion bands at 634 nm for P1 and 613 for P2. Chemical and electrochemical doping of the polymers in solution and film forms were monitored by using ultraviolet-visible (Uv-vis) spectroscopic technique. The polymers exhibited chromic (chemochromic and electrochromic) properties. While the colors of the neutral polymer films are purple for P1 and reddish brown for P2, both polymers are transparent sky blue at their oxidized states. The band gaps of polymers in film forms were calculated as 1.81 eV for P1 and 1.92 eV for P2. Also, electrochromic device applications of the polymers were done. Electrochemical and optical behaviors of the polymer demonstrated that they can be good candidates for optoelectronic applications.