复旦大学：《有机化学A》课程教学资源（学生课件）有机合成的奇葩——导电聚合物

有机合成的奇 导电聚合物 报告人:02级化学系刘英地

有机合成的奇葩 ——导电聚合物 报告人：02级化学系 刘英迪

导电聚合物 种 打破常规的塑料。 导电聚合物不仅能导电,而且具 有很好的柔韧性,生产成本十分 低廉,能效很高

导电聚合物 —— 一种 打破常规的塑料。 导电聚合物不仅能导电，而且具 有很好的柔韧性，生产成本十分 低廉，能效很高

塑料如何能变得导电? H H HH HH HH HH HH

塑料如何能变得导电？ H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H

对塑料动点手脚,一则将部 份电子移出氧化),一则加入 些电子(还原),这种过程称 为掺杂( doping) 川o13 55 x127

对塑料动点手脚，一则将部 份电子移出(氧化)，一则加入 一些电子(还原)，这种过程称 为掺杂(doping)

掺杂( doping)一追求更 好的分子性质 Scale of Conductivity of Materials Electronic Polymers S/cm Insulators Semiconductors Metals 10- 1044 10-0 10 102 10

掺杂(doping)─追求更 好的分子性质 • Scale of Conductivity of Mate Scale of Conductivity of Materials

如何解释掺杂的聚合物 的导电性呢?

如何解释掺杂的聚合物 的导电性呢？

O Orbital

+ −  + − − + − + − + −  orbital  orbital − + + −  − + + −

两种掺杂法 以卤素氧化(p掺杂) h,+3x/2工 n LCHInX+ X I3 以碱金属还原(n-掺杂) ICHI x Na CHlx-+ X a

两种掺杂法 以卤素氧化(p-掺杂) • [CH]n + 3x/2 I2 [CH]n x+ + x I3 - 以碱金属还原(n-掺杂) [CH]n + x Na [CH]n x- + x Na+

vacuum undisturbed state conjugation neutral free radical soliton ositIve carbocation soliton (carbenium ion) negative carbanion soliton positive radical cation polaron negative 个 radical on polaron positive bisoliton y carbocation (bipolaron) negative bisoliton (bipolaron)

极化子( polaron)经掺杂 处理的碳链 000

极化子(polaron)─经掺杂 处理的碳链