聚乙炔

聚乙炔
	IUPAC名めい; Polyethyne
别名	Polyacetylene, PAc
识别
CAS号ごう	25067-58-7
ChemSpider	NA
性せい质
化学かがく式しき	[C2H2]n
溶解ようかい性せい（水みず）	不溶ふよう
危险性せい
警示术语	R：R10
安全あんぜん术语	S：–
相あい关物质
相あい关化学かがく品ひん	乙おつ炔（单体）
	若わか非ひ注ちゅう明あかり，所有しょゆう数すう据すえ均ひとし出自しゅつじ标准状じょう态（25 ℃，100 kPa）下した。

聚乙炔（英語えいご：polyacetylene，IUPAC名な：polyethyne）是ぜ一种结构单元为(C₂H₂)_n的てき聚合物ぶつ材料ざいりょう，常つね写うつし成なり(CH)_n。这种聚合物ぶつ经溴或ある碘掺杂之の后きさき导电性せい会かい提ひさげ高だか到いた金属きんぞく水平すいへい，这引起おこり了りょう研究けんきゅう者しゃ的てき兴趣。白川しらかわ英えい树、艾もぐさ伦·黑くろ格かく和わ艾もぐさ伦·麦むぎ克かつ迪すすむ尔米德とく因いん“发现和わ发展导电聚合物ぶつ”获得了りょう2000年ねん的てき诺贝尔化学がく奖。^[1]如今聚乙炔以用よう于制备太阳能电池、半はん导体材料ざいりょう和わ电活性せい聚合物ぶつ等ひとし。

结构与性せい质

聚乙炔包括ほうかつ单双键交替こうたい的てき共きょう轭结构。由よし于双そう键不可ふか扭转的てき性せい质，聚乙炔的每ごと个结构单元もと都と有ゆう顺式和わ反はん式しき两种结构。如果每ごと个结构单元もと都と呈てい顺式，则成为顺式しき聚乙炔，反たん之の为反式しき聚乙炔。两者的てき光学こうがく性せい质有很大差さ别，顺式聚乙炔是发光材料ざいりょう，但ただし没ぼつ有光ありみつ导性；反はん式しき聚乙炔有光こう导性，却不发光。

聚乙炔的长链共ども轭结构使得とく双そう键上有ゆう一定离域性的电子有沿着主链移动的可能，但ただし可能かのう性せい并不大だい，所以ゆえん顺式和わ反はん式しき聚乙炔的电导率りつ分ぶん别为10⁻⁹和わ10⁻⁵欧おう姆·厘りん米まい。但ただし在ざい掺杂之の后きさき，所しょ掺杂的てき物ぶつ质和聚乙炔之间发生せい氧化还原反はん应，产生了りょう可か移うつり动的电荷，电导率りつ可か以提高だか一いち千せん万まん倍ばい。

常つね见的掺杂方式ほうしき有ゆう两种，使用しよう溴和碘进行ぎょう掺杂的てきp型がた和わ使用しよう钠或三さん氟化砷等ひとし路みち易えき斯酸进行掺杂的てきn型がた

聚乙炔不溶于绝大多数たすう溶剂，这使得とく研究けんきゅう者しゃ难以获知它的分子ぶんし量りょう和かず结构。聚乙炔易于被氧化，也易于发生せい加か成なり反はん应，发生加か成なり反はん应后整せい个的共ども轭体系けい就被破やぶ坏，所以ゆえん研究けんきゅう者しゃ在ざい努力どりょく提ひさげ高だか聚乙炔的稳定性せい。

A segment of trans-polyacetylene

结构示しめせ意い图

球たま-棍模型もけい

发现历史与あずか制せい备

1958年ねん，居きょ里さと奥おく·纳塔首くび先さき使用しよう四よん丁ちょう氧基钛-三さん乙おつ基もと铝催化剂合成ごうせい了りょう聚乙炔，当とう时得到いた的てき是ぜ灰色はいいろ粉末ふんまつ状じょう聚乙炔。1961-1962年ねん籏野昌弘まさひろ等とう人じん制せい备了不同ふどう结晶度ど的てき聚乙炔^[2]。1967年ねん秋あき天たかし日本にっぽん化学かがく家か白川しらかわ英えい树实验室しつ的てき韩国学生がくせい偶然ぐうぜん合成ごうせい出で了りょう银白色しょく带金属ぞく光こう泽的聚乙炔。白川しらかわ英えい树分析ぶんせき了りょう实验过程后きさき，发现是ぜ实验者しゃ将はた实验方案ほうあん中ちゅう的てき毫摩尔理解りかい成なり了りょう摩ま尔，导致使用しよう了りょう通常つうじょう用量ようりょう一いち千せん倍ばい的てき齐格勒-纳塔催化剂，得とく到いた了りょう聚乙炔样品ひん高度こうど结晶，且形成けいせい纤维状じょう结构^[3]。

1975年ねん，艾もぐさ伦·麦むぎ克かつ迪すすむ尔米德とく到いた东京工こう业大学がく作さく访问学者がくしゃ，在ざい会かい议上展示てんじ了りょう自己じこ研究けんきゅう的てき金色きんいろ聚氮化か硫，白川しらかわ英えい树则在会かい后きさき喝かつ茶ちゃ时提到いた了りょう银色聚乙炔。艾もぐさ伦·麦むぎ克かつ迪すすむ尔米德とく马上联想到そうとう聚乙炔的研究けんきゅう前景ぜんけい，邀请白川しらかわ英えい树到美国びくに共同きょうどう研究けんきゅう。最初さいしょ白川しらかわ英えい树希望きぼう可か以通过纯化か聚乙炔来提ひさげ高だか导电性せい，却发现越纯导电性越えつ差さ，麦むぎ克かつ迪すすむ尔米德とく想到そうとう在ざい聚氮化か硫中加入かにゅう溴之后きさき可か以将电导率りつ提ひさげ高だか到いた十じゅう倍ばい，就建议在聚乙炔里掺杂溴。1976年ねん白川しらかわ英えい树发现掺杂少量りょう溴之后きさき，电流表ひょう的てき指数しすう猛たけし的てき增大ぞうだい，以致烧坏了りょう仪器。经测量りょう，聚乙炔的导电性せい变成了りょう之の前まえ的てき一いち億おく倍ばい，这已经接近せっきん了りょう银的导电性せい^[4]^[5]随ずい后きさき他た们和物理ぶつり学がく家か艾もぐさ伦·黑くろ格かく合作がっさく，对掺杂机理り进行了りょう研究けんきゅう。

聚乙炔的制せい取と方法ほうほう有ゆう以下いか几种^[6]：通つう过主催しゅさい化か剂-助じょ催化剂体系けい制せい取と（包括ほうかつ齐格勒-纳塔催化剂、鲁廷格かく催化剂和烯烃歧化反はん应催化か剂）；通どおり过单一催化剂制取（如四苯基钛）；通どおり过五ご氟化砷在ざい低温ていおん下か制せい取と，和わ通どおり过环辛四よん烯和かず其取代だい产物的てき开环聚合^[7]^[8]或ある烯烃歧化反はん应制取と^[9]^[10]

参考さんこう文献ぶんけん

^ Heeger, Alan. Nobel Lecture: Semiconducting and metallic polymers: The fourth generation of polymeric materials. Reviews of Modern Physics (free download). 2001, 73 (3): 681. doi:10.1103/RevModPhys.73.681.
^ 籏野昌弘まさひろ; 神原かみはら周あまね; 岡本おかもと重晴しげはる. ポリアセチレンの常つね磁性じせいと電導でんどう性せい. 工業こうぎょう化学かがく雑誌ざっし. 1962, 65 (5): 716–719. doi:10.1246/nikkashi1898.65.5_716.
^ hideki shirakawa. [2013-04-23]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2013-03-21）.
^ Chiang, C. K.; Druy, M. A.; Gau, S. C.; Heeger, A. J.; Louis, E. J.; MacDiarmid, A. G.; Park, Y. W.; Shirakawa, H. Synthesis of Highly Conducting Films of Derivatives of Polyacetylene, (CH)_x. Journal of the American Chemical Society. 1978, 100 (3): 1013. doi:10.1021/ja00471a081.
^ Ebbing, Darrell; Steven Gammon. General Chemistry 8th. New York: Houghton Mifflin Company. 2005: 1042–1043. ISBN 0-618-399410.
^ Hideki Shirakawa. Synthesis of polyacetylene：chapter 7 in handbook of Conducting Polymers. : 199–204.
^ Korshak Yu. V., Korshak V. V., Kanischka G., Hoeker H. Die Makromolekulare Chemie, Rapid Communications. 1985, 6 (10): 685. doi:10.1002/marc.1985.030061010. 缺かけ少すくな或ある|title=为空 (帮助)
^ V. V. Berdyugin, K. Ya. Burshtein, P. P. Shorygin, Yu. V. Korshak, A. V. Orlov, M. A. Tlenkopachev "Structure of Polyacetylene Obtained from Cyclooctatetraene" Proc. Acad. Sci. USSR, 1990, Phys. Chem. Sect. 312, 410 (English translation)
^ Gorman, C. B. Ginsburg, E. J.; Grubbs, R. H. Soluble, highly conjugated derivatives of polyacetylene from the ring-opening metathesis polymerization of monosubstituted cyclooctatetraenes: Synthesis and the relationship between polymer structure and physical properties. Journal of the American Chemical Society. 1993, 115 (4): 1397. doi:10.1021/ja00057a024.
^ Langsdorf, Brandi, L.; Zhou, Xin; Lonergan, Mark C. Kinetic Study of the Ring-Opening Metathesis Polymerization of Ionically Functionalized Cyclooctatetraenes. Macromolecules. 2001, 34 (8): 2450. doi:10.1021/ma0020685.

外在がいざい链接

Polyacetylene （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
The Nobel Prize in Chemistry 2000 presentation speech （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）

[1] Heeger, Alan. Nobel Lecture: Semiconducting and metallic polymers: The fourth generation of polymeric materials. Reviews of Modern Physics (free download). 2001, 73 (3): 681. doi:10.1103/RevModPhys.73.681.

[2] 籏野昌弘まさひろ; 神原かみはら周あまね; 岡本おかもと重晴しげはる. ポリアセチレンの常つね磁性じせいと電導でんどう性せい. 工業こうぎょう化学かがく雑誌ざっし. 1962, 65 (5): 716–719. doi:10.1246/nikkashi1898.65.5_716.

[3] shirakawa. [2013-04-23]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2013-03-21）.

[4] Chiang, C. K.; Druy, M. A.; Gau, S. C.; Heeger, A. J.; Louis, E. J.; MacDiarmid, A. G.; Park, Y. W.; Shirakawa, H. Synthesis of Highly Conducting Films of Derivatives of Polyacetylene, (CH)_x. Journal of the American Chemical Society. 1978, 100 (3): 1013. doi:10.1021/ja00471a081.

[5] Ebbing, Darrell; Steven Gammon. General Chemistry 8th. New York: Houghton Mifflin Company. 2005: 1042–1043. ISBN 0-618-399410.

[6] Hideki Shirakawa. Synthesis of polyacetylene：chapter 7 in handbook of Conducting Polymers. : 199–204.

[7] Korshak Yu. V., Korshak V. V., Kanischka G., Hoeker H. Die Makromolekulare Chemie, Rapid Communications. 1985, 6 (10): 685. doi:10.1002/marc.1985.030061010. 缺かけ少すくな或ある|title=为空 (帮助)

[8] V. V. Berdyugin, K. Ya. Burshtein, P. P. Shorygin, Yu. V. Korshak, A. V. Orlov, M. A. Tlenkopachev "Structure of Polyacetylene Obtained from Cyclooctatetraene" Proc. Acad. Sci. USSR, 1990, Phys. Chem. Sect. 312, 410 (English translation)

[9] Gorman, C. B. Ginsburg, E. J.; Grubbs, R. H. Soluble, highly conjugated derivatives of polyacetylene from the ring-opening metathesis polymerization of monosubstituted cyclooctatetraenes: Synthesis and the relationship between polymer structure and physical properties. Journal of the American Chemical Society. 1993, 115 (4): 1397. doi:10.1021/ja00057a024.

[10] Langsdorf, Brandi, L.; Zhou, Xin; Lonergan, Mark C. Kinetic Study of the Ring-Opening Metathesis Polymerization of Ionically Functionalized Cyclooctatetraenes. Macromolecules. 2001, 34 (8): 2450. doi:10.1021/ma0020685.

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