用于电子传输材料的含噻吩环噁二唑衍生物的合成(英文)

在有机电致发光器件研究中,电子传输材料占有特殊重要的地位。但现存的材料存在着不同的缺点。因噁二唑环的高的电子亲和性,噁二唑衍生物是常见的电子传输材料,如:2-(4- 叔丁苯基)-5-联苯基噁二唑(PBD),但容易结晶和低的电子亲和性限制了它的应用。为了得到新的有效的电子传输材料,本文以噻吩为起始反应物经过二碘代、羧酸化、酯化、氨解等步骤合成了噻吩二酰肼,再通过噻吩二酰肼与相应的取代苯甲酰氯缩合、关环的方法将富电子的噻吩环和高电子亲和性的噻吩环同时引入,合成了三种新的含噻吩环噁二唑衍生物2,5-双[2,2’-双(5-取代苯基)-1,3,4-噁二唑]噻吩(R-OXD R=H,OCH_3,CH_3)。同时,采用循环伏安法对其电化学性能进行了测定。这三种化合物都在负方向出现了-对可逆的氧化还原峰,由此得到其电子亲和势(EA)分别为-3.10eV,-3.07eV和-3.08eV,其EA值都高于常用的电子传输材料PBD。R-OXD的高电子亲和势有利于电子从阴极注入。并且由时间渡越法(TOF)测得R-OXD的电子迁移率达到10~(-4)cm~2/V.S(E=10~6V/cm)。所以R-OXD有可能是好的电子传输材料。     

含噻吩环( )二唑衍生物的合成及电化学性能研究

合成了新的化合物2,5-双[2,2-双(5-取代苯基)-1,3,4-( )二唑]噻吩(R-OXD)(R=H, CH3O, CH3, F, CN), 用 1H NMR和元素分析对其进行了表征. 同时, 采用循环伏安法对其电化学性能进行了测试. 结果表明, 除了F-OXD外, 这一系列化合物的电子亲和势高于常用电子传输材料PBD, 说明它们的电子传输材料性能优良.     

均三嗪基修饰的1，3，4-噁二唑类化合物的合成

1，3，4-噁二唑类材料具有优良的电子传输性及很好的耐热性和抗氧化性，是目前应用最广泛的电子传输材料。然而由于小分子化合物性质不稳定，尤其是其热稳定性差以及易重结晶，从而影响电致发光器件的使用寿命。本文引入均三嗪基团对其进行化学修饰以改善其电子传输性能和稳定性，合成了几种2-苯基-5-(对氨基苯基)-1，3，4-噁二唑取代的二氯均三嗪及其衍生物。合成路线如下。     

基于3,4-二烷氧基噻吩的D-A-D型有机共轭分子的合成及其光学和电化学性能

基于Wittig反应合成了新型D-A-D型有机半导体材料——双(2-乙烯基-3,4-二烷氧基噻吩)-对-2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑[(3,4DAOTV)2-OXD],用核磁共振氢谱(1HNMR)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、高效液相色谱(HPLC)和元素分析法(EA)对化合物的结构进行分析和表征.用紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光(PL)光谱及电化学分析研究其光学和电化学性能.在氯仿溶液中,各化合物的紫外最大吸收波长(λmabasx)在382-383nm之间,光学带能隙在2.92-2.97eV之间,荧光最大发射波长在448-452nm之间,发出明亮的青色光,荧光量子产率可达36.8%-37.6%;在固体薄膜状态下,各化合物于513-516nm处发射出亮蓝绿色光.循环伏安法研究显示:三种大π共轭分子在正、负向区域均表现出明显的氧化、还原现象.其中,5.65-5.70eV的电离势(Ip),与噻吩类有机半导体材料的空穴传输特征相符;电子亲和势(Ia)在2.74-2.88eV之间,与有机电子传输材料的特性相近,这利于电子从阴极的注入和传输.理论计算结果表明,该D-A-D型共轭分子共平面性好和电荷离域程度高,对光电功能材料的分子界面组装、载流子的有效传输和器件量子效率的提高十分有利.     

含1,3,4-噁二唑环PPV齐聚物的合成及发光特性研究

含有1,3,4-噁二唑结构单元的PPV齐聚物是一类具有良好电子传输功能的发光材料。通过Wittig—Homer反应合成了2,5-二{4-[2-(取代苯基)乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(1)。1的化学结构经元素分析和光谱分析确认,其分析数据表明1分子结构中的C=C双键均为反式结构。苯环上的取代基对1的UV—Vis吸收光谱和PL荧光光谱有显著影响。     

2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]噁二唑的合成及发光特征

二乙烯联苯及其衍生物是一种可发射蓝光的小分子空穴型有机发光材料, 通过Wittig-Horner反应, 将电子传输型噁二唑环“嵌入”其中, 设计合成了6个2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑化合物. 经光谱分析和元素分析等方法确认了它们的化学结构. IR和UV-vis分析数据表明标题化合物分子结构中的C＝C双键均为反式结构特征. 研究结果表明: 2,5-二[4-(2-对二甲氨基苯基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑具有良好的蓝色发光性能; 取代基对标题化合物的UV-vis吸收光谱和发光特性的影响显着.     

新型1,3,4-噁二唑衍生物的合成与性质研究

研制高效载流子传输材料是提高有机电致发光器件性能的关键. 采用对酯对二酰氯(5)与含不同链长烷氧取代基的苯甲酰肼(2)缩合制备了一系列腰接羧基1,3,4-噁二唑衍生物, 即1,4-二[5-(4-烷氧基苯)-1,3,4-噁二唑基]-2,5-二羧基苯(7; 烷氧基＝OCnH2n＋1; n＝8, 12, 16), 并采用UV-vis吸收和荧光光谱对合成物进行了表征. 结果表明: 7的分子结构中羧基的横向引入, 对化合物的光物理性质和能带结构产生较大影响. 这些噁二唑化合物的LUMO及HOMO值分别介于－3.62与－3.58 eV之间及－6.94与－6.90 eV之间, 说明它们可能具有良好的电子传输性.     

含1, 3, 4-噁二唑环聚合物电致发光材料的近期进展

含1, 3, 4-噁二唑环的聚合物作为一种新型的具有电子传输功能的聚合物电致发光材料在近10年的研究中引起了人们的极大关注，这种聚合物可以通过不同的合成方法获得，为材料的设计提供了极大的便利。本文综述了近几年来含1, 3, 4-噁二唑环聚合物电致发光材料的研究进展，探讨了这一领域可能的发展方向。     

含柔性间隔基和末端烷氧基的双噁二唑衍生物的合成及性质

合成了一系列含柔性间隔基和末端烷氧基的双噁二唑化合物OXDs, 利用1H NMR、 元素分析和FTIR等手段对其分子结构进行了表征, 并用UV-Vis, PL, CV和DSC等方法对其性质进行了研究. 研究结果表明, 对甲氧基苯基与1,3-二(1,3,4-噁二唑基)苯基之间形成分子内激基复合物, 而端位烷氧基会阻碍分子内激基复合物的形成; OXDs化合物具有良好的电子注入、 电子传输及空穴阻挡的特性; 当末端取代基较短(或无末端取代基)时, 固体样品中的晶态结构含量较少, 经热处理后能够形成稳定的非晶态.     

一种星型有机低聚物的合成及光电性能

通过多步反应合成了一种新型的具有“双极(bipolar)”性质和发光性能的以N原子为中心的星型有机小分子低聚物——三(4-(5-(4-(5-(4-(二苯胺基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2)苯基)-1,3,4-噁二唑-2)苯基)胺. 用¹H NMR, MS和元素分析进行了表征, 研究了化合物的热稳定性和固体粉末的光致发光性质, 并用循环伏安法测定了其电化学性能. 结果表明, 这种合成的同时具备空穴传导和电子输入双重功能基团的星型有机小分子光致发光性能优良(量子效率92%), 热稳定性好, 可以作为制作有机电致发光器件的候选材料.     

Hartree-Fock与密度泛函混合处理中的电子自相关和自旋平行相关问题

电子气近似中的电子相关能与量子化学中的Hartree-Fock相关能在定义上不相互等同。作者从假想的、含N个电子的"有限电子气"出发, 通过比较这类体系与无限电子气在物理模型上的差异, 合理地把电子气相关能定量地分解为单电子自相关、电子自旋平行相关以及Hartree-Fock相关三个部分。并阐明了各组分的构成随N的变化规律。在此基础上建立的Hartree-Fock与密函混合处理方案, 无须借助任何经验参数, 仅通过简捷的计算即可实现原子和分子的相关能校正。平均误差为4.2%, 优于CI-SD和MP4等Hartree-Fock处理的结果。     

自卤仿产生二卤卡宾的单电子转移过程

研究了从卤仿和氢氧化钠生成二卤卡宾的反应,根据化学和物理研究证明,是一单电子转移(SET)的反应机理.在类卡宾、三卤碳阴离子和二卤卡宾间设有平衡存在,卤素交换是单电子转移过程中形成的三卤甲基和二卤甲基游离基所引起的,它优先于卡宾对C=C的加成而发生,反应的初始电子给予体是CX3主要电子接受体是过量存在的卤仿.     

硅基底金纳米粒子微阵列电极的制备及其电化学性质的研究— 多孔硅电致发光 生物传感器研究的前期探索

用Frens法制备了不同粒径的金纳米粒子,并用透射电镜、紫外可见分光光度法进行了表征。用自组装技术得到了金膜电极表面的金纳米粒子二维阵列电极,用扫描电镜、电化学等方法对该微阵列电极进行了表征。结果表明,当金电极表面被自组装膜完全覆盖后,电化学反应不再发生,而将金纳米粒子组装到膜上以膈,才得到电化学信号。我们认为,金纳米粒子在这里对电荷的跨膜转移有很强的促进作用。对于该过程的研究,用助于理解电荷的转移机制,对进一步理解电荷隧穿过程有一定的指导意义。     

Photoinduced electron transfer reaction of mono-(6-deoxy-<Emphasis Type="Italic">p</Emphasis>-nitrobenzylamino)-<Emphasis Type="Italic">β</Emphasis>-cyclodextrin with naphthalene derivatives

The fluorescence of a number of naphthalene derivatives was quenched by 6-deoxy-p-nitrobenzylamino--cyclodextrin (NACD) in aqueous solution. The origin of the quenching was attributed to the electron transfer from the excited naphthalene groups to the ground state p-nitrobenzyl group of NACD. Both steady-state and time-resolved fluorescence measurements revealed that there were two routes of electron transfer, i.e. (1) electron transfer between the free donor and free acceptor in solution and (2) electron transfer between the donor and acceptor bound in a supramolcular assemble. The evidence collected demonstrates that the latter route was very efficient. As a result, the electron transfer rate and quantum yield of the fluorescence quenching in the present host-guest system were appreciably large.     

生物体系中电子转移机理的理论研究Ⅰ: 一种计算电子转移 的方法及在螺环化 合物中的应用

应用"相应轨道变换"和"广义"密度矩阵的方法,向MOPAC程序包中加入了新的功能,使其能处理电子转移反应中的部分参数。然后用此程序包中AM1方法对具有螺环结构的分子进行处理,计算了化合物在不同外加电场强度下的势能面、反应热ΔE,重组能λ及电子转移矩阵元V~A~B,结果表明,λ,V~A~B受外加电场的影响较小,而ΔE则与之成正比。对标题化合物1的计算结果也同abinitio法的结果进行了比较,发现其变化趋势完全一致,这说明本方法在计算电子转移方面是可靠的。与abinitio方法相比,本程序不仅适用于计算较大体系(如生物大分子),而且还具有速度快,耗时少的优点。     

Photoinduced electron-transfer reactions in a host-guest assembly of mono-6-p-nitrobenzoyl-β-cyclodextrin with N-(1-naphthylacetyl)-1-adamantanamine

Photoinduced electron transfer was studied in a supramolecular complex assembled by an electron-donating substrate (N-(1-naphthylacetyl)-1-adamantanamine (1)) and an electron-accepting receptor (p-nitrobenzoyl--cyclodextrin (NBCD)), which was stabilized by hydrophobic interactions in water/methanol (9 : 1) binary solvents. Fluorescence quenching results indicated that the electron transfer process occurred in a intra-supramolecular system. The electron transfer reactions of 1- or 2-naphthyl acetate with NBCD were also studied, and upward Stern-Volmer curves were obtained. It is concluded that two different electron transfer pathways, intra-supramolecular and inter-molecular electron transfer processes, exist.     

距离比较法识别光系统Ⅱ电子传递抑制剂药效团模型

采用距离比较法(DistanceComparisons,DISCO)识别出在结构上不同的九个光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递抑制剂分子的药效团模型,并进行了比较分子场(CoMFA)研究。这些研究结果将应用在全新先导化合物的设计中。     

A novel 1,8-naphthalimide probe: synthesis and interactions with nucleic acid and its precursor

Three novel, water-soluble N-substituted 1,8-naphthalimides as the spectroscopic probes of nucleic acid, N-(2-hydroxyethyl)-1,8-naphthalimide (NI1), 1,8-naphthalimide-N-acetic acid (NI2) and 1,8-naphthalimide-N-caproic acid (NI3), were synthesized and photophysically characterized. The steady-state fluorescence quenching of the NI probes with nucleic acids (NA) and their precursors (nucleobases and nucleosides) were studied by Stern–Volmer correlation. The rate constants for bimolecular quenching were obtained in Tris buffer solution. The transient absorption spectroscopy by nanosecond laser flash photolysis were explored to identify the transient species and to determine the kinetics. The dynamic interaction mechanism was attributed to electron transfer (ET) and energy transfer via ³NI.     

Photoinduced electron transfer between adamantanamine-(OCH2CH2)n-phenothiazine and mono-6-p-nitrobenzoyl-β-cyclodextrin

A series of adamantanamine-(OCH₂CH₂)_n-phenothiazine (n = 0, 1, 2, 3) electron donors was synthesized. Photoinduced electron transfer was observed in the supramolecular complex of the phenothiazine derivatives with p-nitrobenzoyl-β-cyclodextrin (NBCD) through binding of the adamantyl group by the NBCD cavity, which is stabilized clearly via hydrophobic interactions in aqueous solution. Detailed Stern–Volmer constants were measured and they were partitioned into dynamic Stern–Volmer quenching constants and static binding constants. The results revealed an efficient electron transfer process inside the supramolecular systems compared to that controlled by diffusion. This observation also indicates that the chain length will influence the electron transfer efficiency of a supramolecular donor–acceptor system.     

Laser-induced changes in silver metal nanoparticles incorporated in viscous media

The effect of laser pulse irradiation on silver metal nanoparticles in ethylene glycol and glycerol is studied and compared with the parallel processes in aqueous solutions. The influence of 355 nm laser pulse irradiation at the surface plasmon frequency and on the size of the silver nanoparticles is examined by UV-Vis absorption spectroscopy and by transmission electron microscopy. It appears that viscosity of the medium plays a crucial role for the stabilization of the melted particles in the absence of the stabilizer. In ethylene glycol containing PVP, fragmentation of particles was observed. In neat glycerol, similar excitation led to morphological changes as the nanoparticles fused to produce particles of larger size. The changes in reduction of shape and size are considered to occur through melting and vaporization of the silver nanoparticles.