自第二次工业革命以来，有机塑料的兴起使其在包装、建筑和电子领域得到广泛应用。20世纪70年代，Heeger、MacDiarmid和Shirakawa发现了导电聚合物[1]，这一发现为他们赢得了2000年的诺贝尔奖，并为有机电子学和有机半导体（OSCs）的发展奠定了基础[2]。与传统基于硅的电子器件相比，这些材料具有生产成本低、机械柔韧性强和制造工艺可持续等优点[3]。因此，OSCs已应用于有机发光二极管（OLEDs）[4]、用于RFID技术的有机场效应晶体管（OFETs）[5]、[6] [7]，以及有机太阳能电池[8]、生物传感器[9]和自旋电子器件[10]等新兴领域。有机电子学的研究持续关注先进的制造技术和新型材料的合成，以优化性能和效率[11]、[12]。
芳香族体系，特别是含有杂环结构的体系，在增强有机材料的光电性能方面发挥了关键作用。杂环化合物在光子应用中尤其有价值，因为它们可作为可见光发射体[13]。这些材料的带隙能量直接影响其发射颜色。如果没有杂环结构，有机半导体通常仅限于共轭的碳-碳键，限制了其功能。
此外，由于杂环化合物具有选择性的结合能力，它们被广泛用作化学传感器中的配体，能够检测特定污染物[14]、[15]。在杂环化合物中，四唑因其强吸电子性质和与金属离子的配位能力而尤为重要，使其在光子应用和环境监测中具有很高的应用价值[16] [17]。
另一方面，由三个苯环融合而成的蒽具有独特的光电性质，已成功应用于有机发光二极管（OLEDs）[18]和有机薄膜晶体管（OTFTs）[19]。由于其宽的可见光吸收范围，基于蒽的敏化剂也被用于各种光电应用。
此外，硫在有机化合物中也有广泛应用，主要用于橡胶硫化[20]。然而，近年来，硫的应用范围显著扩展，特别是在医学[21]和聚合物科学[22]领域。含有硫的工程塑料，如聚苯硫醚（PSD）和聚砜（PSF），因其出色的机械强度和优异的耐热性和耐化学腐蚀性而被广泛采用[23]。此外，含有硫原子的聚合物具有较高的折射率，适用于光学应用[24]。
在我们之前的工作中，我们设计了一系列在侧链中引入四唑单元、在主链中引入蒽的半导体聚合物，获得了具有良好性能的材料。例如，在基于异山梨醇的PPV聚合物中引入四唑基团（Tet-PPVIs）[25]带来了多种显著优势，尤其是在改善材料的界面和电学性能方面。四唑基团的酸性增加了表面极性，提高了与金属电极的粘附性，并促进了更有效的电荷注入。它们还降低了电离势，增强了电子亲和力，使聚合物更有利于电子注入过程。Tet-PPVIs在极性溶剂中的溶解性更好，成膜能力更强，因此更易于加工。
类似地，改性的PAnSCN-Tet [26]在与Mn²⁺离子相互作用时表现出荧光淬灭现象，显示出增强的灵敏度和选择性，这突显了其作为金属离子检测光学传感器的潜力。
受这些发现的鼓舞，我们设计了一类新的OSCs，其在主链中直接引入了蒽核和四唑基团以及4,4'-硫代二酚（TDP）。这种分子工程策略使得两种具有新颖光电性能的材料得以开发。本研究重点介绍了通过点击化学方法合成基于蒽和四唑的材料，并对其光电性能进行了研究。此外，实验结果得到了理论计算的支持，以阐明其光物理行为，并通过基于聚合物的器件进行电学测量，评估其在有机电子应用中的潜力。
