Copolimeros sin defectos de naftaleno diimida bitiofeno con masa molar controlada y alto rendimiento a través de la...

Área de la Ciencia:

• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• El desarrollo de rutas de síntesis eficientes para semiconductores orgánicos de alto rendimiento es crucial para el avance de los dispositivos electrónicos.
• Los copolímeros de diimida de naftaleno y biotiofeno (PNDIT2) son prometedores para la electrónica orgánica, pero requieren una síntesis controlada.

Objetivo del estudio:

• Presentar un protocolo altamente eficiente, simple y respetuoso con el medio ambiente para sintetizar PNDIT2 a través de la policondensación por arylación directa (DAP).
• Para lograr PNDIT2 de alto peso molecular (MW) y controlar sus propiedades.
• Para investigar la perfección de la cadena y el rendimiento electrónico de PNDIT2.2, sintetizado por DAP.

Principales métodos:

• La policondensación por arilación directa (DAP) mediante el uso de disolventes aromáticos.
• Control in situ del peso molecular mediante la variación de la concentración de monómeros.
• Espectroscopia de RMN para el análisis de la perfección de la cadena.
• Caracterización de las propiedades ópticas y térmicas.
• Fabricación y caracterización del dispositivo de transistor de efecto de campo (FET).

Principales resultados:

• Rendimiento cuantitativo de alto MW PNDIT2 alcanzado a través del DAP.
• La supresión de las reacciones de terminación clave (sustitución nucleofílica y tapa final del disolvente) a través de la activación C-H.
• El control de MW se demuestra mediante la variación de la concentración de monómeros y la reducción de la reactividad C-H del disolvente.
• Cadenas PNDIT2 totalmente lineales y alternas confirmadas por espectroscopia de RMN.
• Altas movilidades de electrones (μsat hasta 3 cm2/Vs) logradas en los dispositivos FET.
• Mejora de la reproducibilidad del dispositivo en comparación con los controles de acoplamiento Stille.

Conclusiones:

• DAP proporciona una ruta eficiente y respetuosa con el medio ambiente para obtener PNDIT de alta calidad2.
• El método permite un MW controlado y una alta perfección de la cadena, lo que lleva a excelentes propiedades electrónicas.
• El PNDIT2 sintetizado por DAP ofrece ventajas en rendimiento y reproducibilidad para aplicaciones electrónicas orgánicas.