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3,4-二氧乙基噻吩及其聚合物的制备与应用进展

沈冰心;毕明庚

【摘要】聚（3，4-二氧乙基噻吩）（PEDOT）是目前发现的导电态最稳定的导

电高分子之一，对聚PEDOT及其单体3，4-二氧乙基噻吩（EDOT）的制备方法

进行了综述，并介绍了PEDOT在抗静电、电解电容器、有机光电材料和传感器领

域的研究和应用。%Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)(PEDOT)isoneofthe

moststableconductinconductingpolymers.Inthispaper,preparation

methodsof3,4-Ethylenedioxythiophene(EDOT)anditspolymer(PEDOT)are

reviewed.ApplicationsofPEDOTinantistatic,electrolyticcapacitor,

organicoptoelectronicmaterialsandsensorareinvestigatedaswell.

【期刊名称】《安徽化工》

【年(卷),期】2015(000)001

【总页数】5页(P16-20)

【关键词】导电高分子;3,4-二氧乙基噻吩;聚(3,4-二氧乙基噻吩);有机光电材料

【作者】沈冰心;毕明庚

【作者单位】合肥市第五十一中学，安徽合肥230051;合肥市第五十一中学，安

徽合肥230051

【正文语种】中文

【中图分类】TM243

聚乙撑二氧噻吩（PEDOT）是一种新型的导电聚合物，由德国Bayer公司首先合

成，具有导电率高、环境稳定性好、薄膜易制且透明性好等优点[1]。PEDOT在抗

静电包装、制备有机光电材料、电化学电容器领域有重要的应用[2-4]。由于其独

有的电学和光学特性及广泛的应用领域，PEDOT已引起人们广泛关注，对它的研

究已成为导电聚合物研究领域中的焦点。

1.1五步法

STENGER[5]等以硫代二甘酸为原料，将其与乙醇反应得到硫代二甘酸二乙酯；再

与草酸二乙酯、乙醇钠反应，得到2，5-二羧酸二乙酯-3，4-二羟基钠噻吩；在

二卤代烷烃的作用下，生成2，5-二羧酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩；再分别通

过碱化与酸化作用后，得到2，5-二羧基-3，4-乙撑二氧噻吩；加入喹啉等溶剂

和铜等催化剂进行脱羧反应，得到最终产物3，4-乙撑二氧噻吩（EDOT），合成

路线如图1所示。

“五步法”合成EDOT的路线长，最后产品的收率低，且中间产物分离提纯复杂。

曾涵[6]等对STENGER的方法进行改进，采用氯乙酸乙酯为原料，经过Claisen

酯缩合、酰氯化，与壳聚糖发生酰胺化反应后，再与1,2-二溴乙烷在DMF中发生

O-烷基化反应，然后通过酸性水解、脱羧反应制备得EDOT，合成路线见图2。

此合成路线的反应中间步骤较少，分离纯化简便，整个合成过程所需时间短，不需

要使用相转移催化剂，反应在均相体系中进行，产率高。

1.2四步法

Groenedaal[7]等以噻吩和液溴为原料，通过溴代反应生成四溴噻吩，经锌还原为

3，4-二溴噻吩，烷基氧化为3，4-二甲氧基噻吩后，再经醚交换得到EDOT，合

成路线见图3。

但此路线反应效率低下，且试剂浪费严重，反应过程产生有毒的溴化氢气体，处理

毒气又消耗大量碱液，后处理工艺复杂。

1.3两步法

FREDRIK[8]等提出两步制备EDOT的方法，反应过程如图4所示。其中，2，3-

二甲氧基-1，3-丁二烯是通过丁二酮和原甲酸三甲酯反应制得。

采用两步法效率较高，但是第一步反应操作复杂，容易发生副反应，且产率较低。

刘湘鄂等[9]对两步法进行了改进，采用3，4-二溴噻吩与甲醇钠反应制备3，4-二

甲氧基噻吩，反应副产物少，收率相对较高，反应可控性高。

1.4一步法

王升文[10]等从2，3-二甲氧基-1，3-丁二烯衍生物出发，采用微波辐射一锅法

成功合成了一系列3，4-乙撑二氧噻吩类化合物（a～f），不仅减少了反应步骤和

环境污染，而且条件温和，