Závěrečná zpráva grantu 189/1997/B-CH/PrF

Název projektu:Příprava nových konjugovaných polymerů polyacetylenového typu a studium jejich elektrických a fotonických vlastností
Hlavní řešitel:Doc. RNDr. Jiří Vohlídal, CSc
Spoluřešitelé: Jindřich Svoboda; Doc.RNDr. Stanislav Nešpůrek, CSc.; RNDr Marta Pacovská; RNDr Hynek balcar, CSc; RNDr. Jiří Pfleger, CSc.; Hana Kábová; RNDr. Jan Sedláček, Dr.; Mgr. Jiří Zedník, PhD; Milan Dlouhý; Tomáš Etrych; Jaroslav Bačkovský; Nikolaj Patev
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:300 tis. Kč

Souhrn výsledků

    S cílem připravit nové, elektricky a fotonicky aktivní polyacetyleny byla připravena série nových substitutovaných acetylenů:o-, m- a p- iodofenylacetyleny; 4-(ferrocenylethynyl)fenylacetylen; 4-(triisopropylylethynyl)fenylacetylen; 4-(4-(triisopropylylethynyl)fenylethynyl)fenylacetylen a  N-benzyliden-4-ethynylaniliny nesoucí v poloze 4´ substituenty H, t-Bu, Br, F, CN, NO2 a Me2N. Tyto nové monomery byly transformovány na konjugované polymery polyacetylenevého typu s příslušnými konjugovanými postranními skupinami pomocí katalyzátorů na bázi halogenidů a komplexů Mo a W (metathesní katalyzátory) a Rh (katalyzátory insertních polymerizací). Byly sledovány vztahy mezi strukturou monomeru a jeho polymerizovatelností různými katalyzátory, vlivy použitého typu katalyzátoru a reakčních podmínek na konfigurační strukturu, rozpustnost (podmiňující zpracovatelnost) a molekulovou hmotnost připravených polyacetylenů a též faktory ovlivňující tvorbu cyklotrimerů, jakožto obvyklých vedlejších produktů polymerizací těchto monomerů. Polymery byly charakterizovány spektroskopickými metodami a podrobeny studiím jejich stability v atmosferických podmínkách v roztocích a v pevné fázi. Dále byly zkoumány filmotvorné vlastnosti připravených polymerů různého chemického a konfiguračního typu a s vybranými polymery byla provedena fyzikálné měření orientovaná na jejich fotovodivostní charakteristiky a schopnost transportovat nosiče nábojů v pevné fázi.
    Byly připraveny nové katalyzátory na bázi dienových komplexů Rh a na polymerizacích fenylacetylenu a některých dalších monomerů byla otestována jejich polymerizační aktivita. Byl též podrobně prostudován mechanismus tvorby aktivních center z WCl6 a WOCl4, jakožto katalyzátorů, a Ph4Sn a fenylacetylenu, jakožto kokatalyzátorů a získány informace o některých dílčích reakcích tohoto komplikovaného procesu. Byla prostudována kinetika degradací málo stabilních substituovaných polyacetylenů, získány informace o vztazích mezi strukturou polymeru a jeho degradovatelností a také mechanismem degradace. Byly získány spolehlivé důkazy o vlivu konfigurační struktury a polohy a velikosti substituentu na mechanismus degradace substituovaných poly(fenylacetylen)ů. Na základě těchto poznatků byl formulován obecný mechanismus těchto degradací korelující polohové typy štěpení makromolekul s jejich strukturou a rozsahem konjugace hlavních řetězců.
    Byl navržen a realizován postup řízené přípravy konjugované polymerní sítě spočívající v polymerizaci 4-(triisopropylylethynyl)fenylacetylenu, transformaci tohoto polymeru na další nový, rovněž dosud nepopsaný reaktivní polymer: poly(4-ethynylfenylacetylen), který byl charakterizován a po té tepelně konvertován na konjugovanou polymerní síť.
    Získané výsledky byly zveřejněny v níže uvedených 9 publikacích v recenzovaných mezinárodních časopisech, jedné kapitole v knize, více než 20 konferenčních příspěvcích a dvou diplomových pracích.