Synthesis and characterization of polymer brushes with conjugated chain

A polymer brush with pendant acetylene groups grafted from a gold surface was used as a matrix to acquire a ladder-like polymer with one conjugated chain by means of template polymerization. The system was then doped to enhance its conducting capabilities. In the first step, the appropriate ATRP initiator and photoiniferter, with thiol group at one and an initiating group at the other end of a short alkyl chain, were synthesized. Then a bifunctional monomer, N-allyl-5-trimethylsilyl-4-pentynamine, was prepared. ATRP procedure was optimized with a model monomer, 4-vinylpiridine. Then polymerization of the bifunctional monomer was carried out. The monomer itself and the same monomer after alkylation were photopolymerized from photoiniferter deposited on gold surface. Polymer brush obtained from the modified monomer underwent template polymerization and were further doped with iodine. The obtained structure needs further characterization, especially considering conductive properties.The presented system has potential applications as it has the ability to improve efficiency of (opto)electronic devices.

W wyniku przeprowadzonych badań otrzymano szczepiony z powierzchni złota polimer z bocznymi grupami acetylenowymi, które następnie poddano polimeryzacji szablonowej w celu otrzymania polimeru drabinkowego z jednym łańcuchem posiadającym sprzężone wiązania podwójne. Ostatnim etapem było domieszkowanie układu, które zapewnia zwiększone przewodnictwo polimeru. Pierwszym krokiem była synteza inicjatorów ATRP, fotoinifertera z grupami tiolowymi na jednym i grupą inicjującą na drugim końcu łańcucha alkilowego. Otrzymano odpowiednio sfunkcjonalizowany bifunkcyjny monomer, N-allilo-5-(trimetylosillylo)pent-4-ynoaminę. Zoptymalizowano warunki polimeryzacji ATRP inicjowanej z powierzchni złota przy pomocy modelowego monomeru, 4-winylopirydyny. Stosując opracowaną procedurę przeprowadzono polimeryzację zsyntetyzowanego monomeru. Bifunkcyjny monomer oraz ten sam monomer po reakcji alkilowania poddano fotopolimeryzacji z wykorzystaniem fotoinifertera osadzonego na powierzchni złota. Szczotkę polimerową utworzoną ze zmodyfikowanego monomeru poddano polimeryzacji matrycowej oraz domieszkowaniu jodem. Uzyskany układ wymaga dokładniejszej charakteryzacji, szczególnie pod względem przewodnictwa. Otrzymana struktura ma szansę na zastosowanie i polepszenie właściwości wielu urządzeń (opto)elektrycznych.