聚吡咯

吡咯聚合机理
首先氮原子质子化，空位共振到2,5位，作为亲电试 剂与另一个吡咯氮上的电子反应，循环往复。
聚吡咯的性质
聚吡咯（Polypyrrole）无定型黑色固体，不溶不 熔，无毒，有很多良好的性能。 聚吡咯能导电，电导率可达102～103S/cm，拉伸 强度可达50～100MPa及很好的电化学氧化-还原可 逆性。
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吡咯的结构?成环的4个c原子和n原子都是sp2杂化c原子未参与杂化的p轨道有1个电子n原子未参与杂化的p轨道有2个电子这5个轨道都垂直于五员环的平面相互平行重叠形成一个闭合大键形成p共轭体系削弱了与削弱了它与h离子的结合与胺吡啶等相比有特殊性
聚吡咯
吡咯单体
纯吡咯（pyrrole）单体常温下呈现无色油状液体， 是一种C，N五员杂环，沸点是129.8℃，密度是 0.97g/cm，微溶于水，无毒。 吡咯是具有芳香性的仲胺，可发生亲电取代反应 和加成反应。 吡咯有一定的酸性，因此会形成负离子，但是整 个环可以被质子化，正电荷会出现在氮上。
聚吡咯的性质
聚吡咯（Polypyrrole）无定型黑色固体，不溶不 熔。 聚吡咯能导电，电导率可达102～103S/cm，拉伸 强度可达50～100MPa及很好的电化学氧化-还原可 逆性。 聚合度会改变内在结构，影响性质。
聚合度的影响
1.随着聚合度的增加，键长减小。
聚合度的影响
2.随着聚合度增大，共轭程度越强，说明这些中心 键的π键特征在增强。这些低聚物的结构在发生变 化，逐渐由芳香式转为醌式结构，越靠近中心部 份，醌式结构成份越大。在聚合物中则几乎完全 为醌式结构。
对于聚吡咯环境：温度，pH值，以及电流密度等。
聚吡咯的改性
N取代或者β取代：改善聚吡咯的溶解性。 共聚：降低聚吡咯自身的刚性。
选用合适的掺杂剂：如DBSA，TSA，增加亲水 性。
聚吡咯的应用
离子检测，生物材料，防静电材料及光电化学电 池的修饰电极、蓄电池的电极材料。 此外，还可以作为电磁屏蔽材料用于电解电容、 电催化、导电聚合物复合材料等。
吡咯的结构
成环的 4 个 C 原子和 N 原子 都是 sp2 杂化， C 原子未参与 杂化的 p 轨道有 1 个电子， N 原子未参与杂化的 p 轨道有 2 个电子，这 5 个轨道都垂直于 五员环的平面，相互平行重叠 形成一个闭合大 π 键，形成pπ共轭体系，削弱了与削弱了它 与 H + 离子的结合，与胺，吡 啶等相比有特殊性。
聚合度的影响
3.随着聚合度的增加，其能隙减小，更容易导电。
导电聚吡咯的制备方式
为了获得更好的导电性，一般要对聚吡咯进行掺杂 （1）化学聚合 在一定的反应介质中 ，采用氧化剂（三价铁，过 硫酸铵）或通过金属有机物的偶联制备。合成工 艺简单，成本低，适合大量生产。 （2）电化学聚合 在电场作用下，电解含有单体的溶液，采用电极 电位作为聚合反应的驱动力制备获得，一般可以 直接生成膜。
聚吡咯的导电机理
为什么能导电呢？
PPy结构有碳碳单键和碳碳双键交替排列成的共轭 结构，共轭双键中的2个π电子并没有固定在某个碳 原子上，它们可以从一个碳原子转位到另一个碳原 子上，即具有在整个分子链上延伸的倾向。分子内 的π电子云得重叠产生了为整个分子共有的能带，π 电子类似于金属导体中的自由电子。当有电场存在 时，组成π键的电子可以沿着分子链移动。