本发明属于聚合物合成领域，具体涉及一种聚噻吩聚合物及其制备方法。
背景技术：
1、聚噻吩是一类具有独特电子结构和光学性能的共轭聚合物。由于其分子链中的噻吩环结构，使得聚噻吩在导电性、光电转换以及光致发光等方面展现出优异的性能。特别是立构规整度高的聚噻吩，因其高度有序的方式排列，往往具有更优异的物理和化学性能，被认为在多种应用中有巨大的潜力。然而，目前存在的聚噻吩合成方法往往存在合成过程复杂、产物结构规整性差、纯度低等问题，这限制了聚噻吩在实际应用中的性能表现。因此，开发一种简单高效、能够制备结构规整聚噻吩的合成方法具有重要意义。
2、传统的聚噻吩合成方法通常需要多步反应和复杂的后处理，而直接芳基化合成法(darp)则可以简化合成过程，提高原子经济性减少环境污染。但是反应通常在高温的条件下进行，且聚合时间较长，容易造成能耗增加导致反应控制性较差。找到适当的催化剂和反应介质，使芳基化试剂与噻吩单体在温和的条件下发生聚合反应，并通过精确控制反应条件和催化剂的比例合成出结构规整、分子量分布窄的聚噻吩具有重要应用价值且是本领域的技术挑战。此外，端基明确的聚噻吩聚合物的合成对于利用制备噻吩聚合物的良好光电性质用于进一步合成其他嵌段聚合物一直是本领域的技术挑战。
3、因此，本领域的技术人员致力于开发一种温和的darp条件来制备端基明确且立构规整度高的聚合物，同时实现具有可控分子量(mn)和窄的分子量分布(mw/mn)，从而为聚噻吩的精准可控合成提供新的方法。
技术实现思路
1、本发明在于提供一种聚噻吩聚合物及其制备方法，该方法能在较温和的温度下，以较快的反应速率通过催化剂转移缩聚高效合成分子量可控，且分子量分布较窄的聚噻吩。
2、为实现上述发明目的，一方面，本发明提供了一种聚噻吩聚合物，其结构式如下所示：
3、
4、其中，r为烷基或酯基，n为使所述聚噻吩聚合物的分子量在1200-8000之间的正整数；所述聚噻吩聚合物的分子量分布为1.05-1.28。
5、优选的，在上述结构式中，r独立地选自-ch2(ch2)4ch3、-co2ch2(ch2)4ch3；
6、-co2c(ch3)3中的一种。
7、另一方面，本发明提供了一种制备上述聚噻吩聚合物的方法，包括以下步骤：
8、s1、将噻吩单体、新癸酸、k3po4和催化剂放置于反应器后，对反应器进行若干次交叉地抽真空和充惰性气体处理，使得反应物置于惰性环境中；
9、s2、加入溶剂，加热至40-60℃，反应10-240小时；
10、s3、反应完成后，对反应生成的混合物进行后处理作业，得到所述聚噻吩聚合物。
11、优选的，所述催化剂为钯催化剂，其结构为
12、优选的，所述噻吩单体为其中，r独立地选自-ch2(ch2)4ch3、
13、-co2ch2(ch2)4ch3；-co2c(ch3)3中的一种。
14、优选的，所述的钯催化剂和噻吩单体的摩尔比为1：(5-35)。
15、优选的，所述溶剂为n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃和水组成的混合试剂，其中n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃和水的体积比例为3:(1-2):(0.1-0.4)。
16、优选的，所述后处理作业包括加入甲醇溶液淬灭反应使得所述聚噻吩聚合物析出，经过抽滤、甲醇洗涤和干燥后得到聚噻吩聚合物粗产物，将所述聚噻吩聚合物粗产物置于有机溶剂中溶解得到有机相，然后用水洗有机相后，收集有机相层并去除其中的有机试剂后即得到所述聚噻吩聚合物。
17、优选的，所述惰性气体选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
18、本发明的有益技术效果体现在：
19、本发明中的聚噻吩合成简单，对实验条件要求不苛刻，操作简单，原子利用率高同时减少有害废弃物的产生。通过上述方法合成的聚噻吩，具有端基明确，结构规整，分子量可控，且分子量分布窄等特点。其次，通过对聚合溶剂的深入研究，提出了dma/thf/h2o高效反应溶剂体系，可以在温和的条件下直接芳基化高效合成端基明确的聚噻吩聚合物，为后续聚噻吩化合物的合成提供一种高效的方法。
1.一种聚噻吩聚合物，其特征在于，所述聚噻吩聚合物的结构式如下所示：
2.如权利要求1所述的聚噻吩聚合物，其特征在于，r独立地选自-ch2(ch2)4ch3、-co2ch2(ch2)4ch3；-co2c(ch3)3中的一种。
3.一种制备如权利要求1或2所述聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述催化剂为钯催化剂，其结构为
5.如权利要求3所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述噻吩单体为其中，r独立地选自-ch2(ch2)4ch3、-co2ch2(ch2)4ch3；-co2c(ch3)3中的一种。
6.如权利要求4所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述的钯催化剂和噻吩单体的摩尔比为1：(5-35)。
7.如权利要求3所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述溶剂为n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃和水组成的混合试剂。
8.如权利要求7所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，其中n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃和水的体积比例为3:(1-2):(0.1-0.4)。
9.如权利要求3所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述后处理作业包括加入甲醇溶液淬灭反应使得所述聚噻吩聚合物析出，经过抽滤、甲醇洗涤和干燥后得到聚噻吩聚合物粗产物，将所述聚噻吩聚合物粗产物置于有机溶剂中溶解得到有机相，然后用水洗有机相后，收集有机相层并去除其中的有机试剂后即得到所述聚噻吩聚合物。
10.如权利要求3所述的制备聚噻吩聚合物的方法，其特征在于，所述惰性气体选自氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
