Étude vibrationnelle expérimentale et théorique des polythiophène, polyméthylthiophène et polyoctylthiophène

Laboratoire de Physique Cristalline, Institut des Matériaux de Nantes, UMR n° 110, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex 03, France.

Résumé

Dans ce travail, nous présentons l’étude vibrationnelle basée sur l’analyse des spectres de diffusion Raman et d’absorption infrarouge de quelques oligomères du thiophène, du polythiophène et de différents polythiophènes substitués. Les polymères ont été synthétisés à partir de thiophène, de 2.2’ bithiophène, de méthylthiophène et d’octylthiophène. Les résultats sont interprétés par un calcul dynamique basé sur un modèle de champ de force de valence. Nous avons obtenu un jeu de constantes de force qui peut être comparé à ceux obtenus dans d’autres composés (1). Le calcul nous a conduit à une meilleure compréhension des spectres vibrationnels. En particulier, les modes Raman à 1498, 1365 et 700 cm^-1 du polythiophène sont interprétés. Dans le but de mieux comprendre les propriétés de transport de ces polymères, nous avons dopé le polythiophène, et nous proposons une interprétation, toujours basée sur le modèle de champ de force, des spectres Raman obtenus, par une modification de quelques constantes de force.

Abstract

We report spectroscopic studies (RRS and FTIR) of some thiophene oligomers, polythiophene and polyalkylthiophenes. The polymers have been synthetized from thiophene, 2.2’-bithiophene, methylthiophene and octhylthiophene respectively. The vibrational results are interpreted by dynamical calculations based on a valence force field model. A complete set of force constants is obtained and compared to those found in other compounds (1). These calculations provide a better understanding of the vibrational properties. Particulary, the Raman modes at 1498, 1365 and 700 cm^-1 in polythiophene are completely assigned. In order to understanding the conducting properties of these polymers, we have doped polythiophene and we propose an interpretation of the new spectrum, in terms of changes occurring in the determination of some force constants.