Abstract
近二十年來科學家致力於合成高共軛的導電高分子，不論是在光學活性上或是一些的電性質上，都有很濃厚的興趣。而一般的導電高分子中的電子受限於結構的影響，也只能在沿著高分子鏈方向的一度空間上有較高的移動自由度。不像一般傳統的金屬導體，電子可在三度空間中均勻的自由移動，所以建立一個三度空間且具有高共軛系統的網狀導電高分子，以增加電子在三維方向上自由移動能力，以模擬金屬的傳導行為模式，是一個重要的課題。 由於缺乏有效的合成策略，所以要合成一個三度空間且具有高共軛性質的導電高分子是困難的，所以這方面的報導也較少。1993年Noel, P.曾利用含有三個官能基的苯環分子（例如：1,3,5-Triaminobezene、1,3,5-Trithienylbezene）當作網狀聚合的中心分子，這些高分子是一粉末狀的形式，然後將粉末壓成碇後，研究其物理及化學性質；1997年Michael S. Freund利用AFC（Aniline Formaldehyde Condensates）的方法，將苯胺和甲醛在酸性條件下進行縮合反應得到之高分子樹脂（AFC），以不同比例混入苯胺溶液中，然後加入氧化劑（H2O2）進行苯胺之聚合反應，在聚合過程中AFC樹脂會透過其上之苯胺基來和成長中的聚苯胺鏈進行嫁枝鍵結（grafting），進而生成網狀結構，藉由此種方式，以達到控制網狀結構的程度，產生一個高分子量的網狀聚合物。但是這些網狀的聚合物，都不足以代表典型的三度空間的導電高分子，因為它們都有一個共同的缺點，在聚合物與聚合物的連結單位都不具有一個有效的共軛結構，因而造成電子自由移動能力上的障礙（defect）。 為了要合成真正的三度空間高共軛網狀聚合物，我們利用本實驗室開發的方法同步還原與取代反應（Concurrent reduction and substitution ）設計一個合成策略，利用定電流方式對聚苯胺水溶液（aniline solution）做氧化聚合反應（oxidative polymerization），將聚苯胺分子（polyaniline）沈積於白金電極上，再利用定電壓的方式控制聚苯胺的氧化態，期望找出高氧化態（Pernigraniline）聚苯胺的條件，再以硫代醋酸（thiolacetic acid） 做為親核試劑對聚苯胺進行同步還原與取代反應，並且利用新生成側鏈的取代基（Ph-SCOCH3）進行去乙醯基反應（deacetylation）生成新的硫醇（thiol）官能基，然後再與隔鄰的diiminoquinoid ring再進行一次還原與取代反應，以期建立一個三維共軛的導電高分子網，同時具有高共軛性質、高導電性質、且不易被溶劑所破壞。進而改變電子在鏈與鏈之間自由移動的能力。利用循環伏特安培法（cyclic voltammetry）、傅利葉轉換紅外線光譜儀（FT-IR）、紫外光光譜儀（UV-Vis-NIR）、X光光電子能譜儀（XPS）、二次離子質譜儀（SIMS）、四點探針導電儀等方法鑑定其物理及化學性質。