分子构象调控策略：通过分子内非共价相互作用实现DPP基聚合物热电材料结晶度与掺杂效率的协同优化

这篇研究通过创新性地在噻吩取代二酮吡咯并吡咯（2ThDPP）骨架中引入苯并噻二唑（BTZ）单元，构建了具有S···N分子内非共价作用的双受体共聚物P(2ThDPP-BTZ)。该策略通过构象调制（conformational modulation）实现了聚合物结晶度（crystallinity）与掺杂动力学（doping kinetics）的解耦，使FeCl3掺杂材料在保持电荷传输能力的同时显著提升掺杂效率，为有机热电材料（TE）的分子设计提供了新范式。

　　

Highlight
通过分子内非共价相互作用调控构象的策略，成功打破了聚合物半导体中结晶度与掺杂效率的固有矛盾。

Materials
所有试剂与溶剂均直接使用，无需纯化。2,5-双(2-辛基十二烷基)-3,6-双(5-三甲基锡噻吩-2-基)-2,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮等关键单体购自江苏GR-Chem生物技术公司，4,7-二溴苯并[c][1,2,5]噻二唑和三氯化铁（FeCl₃）购自北京英诺化学。

Synthesis and characterization of copolymers
如Scheme 1所示，通过钯催化Stille交叉偶联反应，将2ThDPP的二锡试剂与BTZ的二溴化物聚合，合成出BTZ嵌入的共聚物P(2ThDPP-BTZ)。对比样本P(2ThDPP)则采用相同方法由2ThDPP单体直接聚合获得。结构分析表明，P(2ThDPP)具有刚性线性骨架，而P(2ThDPP-BTZ)因S···N相互作用形成轻微弯曲的S型平面构象。

Conclusion
本研究通过BTZ单元诱导的分子内S···N相互作用，实现了聚合物骨架从刚性线性到柔性S型构象的精准调控。这种构象变化在保持电荷传输所需结晶度的同时，显著提升了掺杂剂（如FeCl₃）的渗透与扩散动力学，最终使材料获得更高的热电性能（power factor）。该工作为通过构象工程（conformational engineering）设计高性能电子材料提供了新思路。