1.引言

60年代，每当人们提到高聚物，首先就会想到它的电绝缘性。但是，1977年美国宾夕法尼亚大学的化学家A.G.Heeger及日本筑波大学的H.Shirakawa[1]教授在美国共同发现了用碘掺杂的聚乙炔的高温电导率竟提高了12个数量级，即掺杂后它由绝缘体(бRT～10-9S/cm)变成金属态（бRT～103S/cm）。从此，高聚物被认为是绝缘体的传统概念被打破了，一个新型的多学科交叉的导电高聚物的研究领域出现了，并愈来愈显示出它的广阔前景。

2.导电高聚物的现状

导电高聚物的研究已有20余年的历史，它经久不衰，始终成为材料科学的研究热点之一。其原因是：（1）它具有特异的物理化学性能，尤其它的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态宽广的范围内变化，这是目前任何一种材料无法比拟的。（2）掺杂/脱掺杂完全可逆。（3）结构和性能的可控性。（4）具有一般高聚物的特性，如轻质和可加工等。正由于上述优异的物理化学性能使它在能源、光电子器件、传感器、电磁屏蔽和隐身以及分子导线和分子器件等方面具有广泛的应用前景。

3.导电聚合物的合成

3.1 电子导电聚合物的合成

电子导电聚合物是由大共扼结构组成的，因此这类导电聚合物的制备研究就是围绕着如何形成这种共轭结构进行的。从制备方法上来划分，可以将制备方法分成化学聚合和电化学聚合两大类，化学聚合法还可以进一步分成直接法和间接法[2]。直接法是直接以单体为原料，一步合成大共轭结构；而间接法在得到聚合物后需要一个或多个转化步骤，在聚合物链上生成共轭结构。图1.1给出电子导电聚合物共轭结构的几种可能的合成路线[3]。

双键的制备在化学上有多种方法可供利用，如通过炔烃的加氢反应，卤代烃和醇类的消除反应，以及其它一些非常见反应都可以用于双键的形成[4]。

采用无氧催化聚合，以乙炔为原料进行气相聚合制备聚乙炔的方法属于直接法。反应由Ziegler-Natta催化剂催化。反应产物的收率和结构与催化剂组成和反应温度等因素有关，反应温度在150℃以上时，主要得到反式结构产物。在低温时主要得到顺式产物。以带有取代基的乙炔衍生物为单体，可以得到炔代型聚乙炔，但是其电导率大大下降。

利用共轭环状化合物的开环聚合是另一种制备聚乙炔型聚合物的直接法，但是由于苯等芳香性化合物稳定性较高，不易发生开环反应，在实际生产上没有意义。四元双烯和八元四烯是比较有前途的候选单体，已经有文献报道以芳香杂环1，3，5－三嗪为单体进行开环聚合，得到含有氮原子的聚乙炔型共轭聚合物[5]。反应方程式如图1.2所示：