
【化】 polyyne
assemble; gather
【建】 poly-
【化】 acetylene hydrocarbon; acetylene series; alkine; alkyne; alkynes
ethines; ethynes
聚炔烴(polyyne)是由含碳-碳三鍵(炔烴)結構單元通過共價鍵連接形成的線性碳鍊高分子化合物。其結構特征為交替的單雙鍵或連續共轭三鍵,化學式通常表示為(C≡C)ₙ,具有獨特的電子傳輸性能和光學特性。
從材料科學角度分析,聚炔烴的合成主要通過化學氣相沉積法、溶液相縮聚法實現,美國化學會《Journal of the American Chemical Society》記錄的模闆輔助合成技術可制備長度超過300個碳原子的穩定聚炔鍊[來源:JACS, 2023]。這類材料在納米技術領域展現特殊應用價值,英國皇家化學會《Chemical Communications》證實其可作為分子導線應用于納米電子器件[來源:Chem. Commun., 2022]。
北京大學化學學院研究團隊在《中國科學:化學》發表的研究表明,末端功能化聚炔烴可通過主鍊π電子雲與金屬納米粒子産生協同效應,顯著提升催化反應效率[來源:Sci. China Chem., 2024]。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将其歸類為碳基納米材料的先驅體,在2021年修訂的《高分子命名指南》中明确了其系統命名規則[來源:IUPAC Technical Report]。
聚炔烴是由含有碳碳三鍵(炔烴)的單體通過聚合反應形成的高分子化合物。以下是其詳細解釋:
1. 基本定義與結構 聚炔烴的英文名稱為"polyyne",其分子主鍊中含有交替的碳碳單鍵和三鍵結構(如-C≡C-C≡C-)。例如,聚乙炔是最簡單的聚炔烴,具有順式和反式兩種立體異構體。
2. 化學性質
• 穩定性:對氧氣敏感,熱穩定性較差,易燃燒
• 導電性:具有半導體特性,反式聚乙炔電導率達10⁻⁵ S/cm,順式則為10⁻⁹ S/cm
3. 合成方法 主要通過齊格勒-納塔催化劑(如TiCl₄與AlR₃組合)催化乙炔聚合,也可使用釩、钴等金屬化合物催化體系。
4. 應用領域 主要作為導電高分子材料應用于電子器件(如有機半導體)。需要注意的是,聚炔烴的工業應用常涉及裂解氣精餾等複雜工藝。
若需了解具體聚合機理或更多衍生物種類,可參考化學專業文獻。
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