Preparation of Conjugated Block Copolymers by Cross Metathesis Synthetic Explorations Toward the Preparation of Less E-Rich Block Copolymers that Comprise Polythiophenes

Abstract

In chapter I, we presented the alternative synthetic method to prepare block copolymer for supplementing drawbacks of existing way, which are limited yields, slow kinetics, and undesirable side reactions like homo coupling. We prepared both poly(3-hexylthiophene)s by GRIM method and several kinds of poly ethylene glycol acrylates (PEGs) as each block for diblock copolymer. And then, we synthesized block copolymers using olefin metathesis with each two blocks. We introduced 3 kinds of synthesized PEG acrylate and 1 other existing acrylate, which is poly propylene glycol (PPG) acrylate. With these 3 of them, we prepared 3 different diblock copolymers, P3HT-b-PEG series. We also proceeded in air-liqiud interface self assembly (ALISA) by the help of Prof. So-Jung Park’s group, and obtained well-aligned uniform nanowire arrays from TEM results. In chapter II, we designed a new conjugated polymer which could overcome disadvantages of existing poly(3-hexylthiophene)s. For a synsthesis of the new conjugated polymer, we prepared 3 different thienopyrroledione (TPD) monomer. We tried 9 kinds of polymerization with TPD monomers including GRIM, Yamamoto, and other kinds of Zn metalations. ;챕터1에서는, 제한적인 수득률과, 낮은 반응속도, 그리고 원하지 않는 homo coupling 과 같은 부반응의 발생 등 이러한 기존 방법의 단점을 보완하기 위하여 block copolymer를 합성하는 다른 대안책의 방법을 소개하였다. 우리는 diblock polymer의 각각의 block 으로 GRIM 방법을 이용하여 poly(3-hexylthiophene)을 합성하고, 몇몇 다른 종류의 poly ethylene glycol (PEG) acrylate들을 준비하였다. 그리고 나서, 준비한 두 block들로 olefin metathesis를 이용하여 block copolymer를 합성하였다. 우리는 기존에 이미 있는 poly propylene glycol (PPG) 외에 3가지 종류의 합성된 PEG acrylate를 소개하였다. 그 중 3가지의 acrylate를 가지고, 우리는 3가지의 다른 diblock copolymer인 P3HT-b-PEG 시리즈를 합성하였다. 또한, 박소정 교수님 연구진의 지원으로, 만들어진 P3HT-b-PEG block copolymer를 사용한 air-liqiud interface self assembly (ALISA)를 진행하였다. 챕터2에서는, 우리는 기존 Poly(3-hexylthiophene)의 단점을 극복할 수 있는 새로운 conjugated polymer를 설계하였다. 이 새로운 conjugated polymer의 합성을 위해서, 3가지의 다른 thienopyrroledione (TPD) monomer를 준비하였다. 그리하여, 이 3가지의 TPD monomer를 가지고 GRIM, Yamamoto, 그리고 다른 여러 Zn metalation을 포함한 9가지의 다른 조건하에서 polymerization을 시도하였다.