基于1,4-二噻吩二酮-2,5-（5-溴）二噻吩基苯有机聚合物的合成及其基本性质

以噻吩和2,5-二溴对苯二甲酸为基础原料,经五步反应高收率合成了1,4-二噻吩二酮-2,5-（5-溴）二噻吩基苯衍生物,再与有机锡化合物共聚制备了三种有机共轭聚合物材料,初步研究了其分子量、紫外吸收、电化学性质以及热稳定性等性能。研究发现,三种聚合物数均分子量都在11.9 kg / mol以上;最大紫外吸收都在454 nm以上;聚合物6a, 6b, 6c的光学带隙分别为2.41 eV,2.35 eV,2.31 eV;热分解温度（5%）都在343℃以上,是一类具有良好热力学稳定性的聚噻吩衍生物高分子材料。      

含噻吩[2,3-b]并噻吩-吡咯[3,4-c]并吡咯二酮结构单元聚合物的合成及其在太阳能电池中的应用研究

设计并合成了一种交叉共轭的(cross-conjugated)缺电子型聚合物单体——二溴代噻吩[2,3-b]并噻吩-吡咯[3,4-c]并吡咯(DPPTTZ)二酮,并将其分别与噻吩(T)、硒吩(Se)和N-甲基吡咯(Py)的双锡试剂进行共聚反应,获得了一类新的供体-受体(D-A)型共轭聚合物光电材料.这类材料分子的最高占有轨道(HOMO)能级较低,因此其光电器件具有较高的开路电压(Voc),稳定性好.此外,它们在紫外-可见光区有较宽的吸收,最大吸收位于波长620 nm附近;能带隙(band gap)小,分别为1.86 e V(p DPPTTZ-T)、1.83 e V(p DPPTTZ-Se)和1.85 e V(p DPPTTZ-Py).器件初步测试结果表明,上述聚合物与PC71BM组成的本体异质结聚合物太阳能电池Voc在0.68~0.81 V之间,能量转化效率(PCE)最高达3.05%(p DPPTTZ-T).     

新型苯并二吡咯酮与苯并二噻吩衍生物的共聚及性能研究

以苯并二吡咯酮（BDP）类衍生物为电子受体单元,噻（硒）吩修饰的苯并二噻吩（BDT）类作为电子给体单元,通过钯催化Stille缩聚反应合成了3种新型的给体-受体（D-A）共聚物PBDP-BDT(T), PBDP-BDT(Se), PBDP-BDTT(T),并采用核磁共振、凝胶渗透色谱、紫外-可见分光光度计、循环伏安法,热重分析对3种聚合物的结构和性能进行了表征。结果表明：3种聚合物紫外可见吸收范围为250～1200 nm,其能量最低的吸收峰分别位于680 nm, 722nm, 744 nm;起始氧化电位分别为0.90 eV, 0.73 eV, 0.75 eV,由此估算出其电化学能隙分别为1.72eV,1.47 eV,1.40 eV,显示出较窄的能隙特征。此外,聚合物还具有较好的热稳定性。      

新型含苯并二噻吩与苯并二吡咯酮基元的 D-A共聚物的合成及性质

采用苯并二吡咯酮作电子受体单元，在钯催化下，与不同取代基修饰的电子给体单元苯并二噻吩进行Stille偶联聚合反应，合成了两种新型的电子给受体（D-A）聚合物(P1和P2)，其结构和性能经UV-Vis, ¹H NMR, ¹³C NMR,元素分析，GPC, CV和TGA表征。结果表明：薄膜态P1和P2在300~800 nm表现出较强吸。P1和P2的低能端吸收峰值分别位于621 nm和616 nm。氧化峰分别位于0.41 V和0.46 V，能隙分别为1.41 eV和1.36 eV。     

三联吡啶修饰的新型苯并二噻吩电子给-受体分子的合成及性能研究

以4,8-二酮苯并［1,2-b：4,5-b′］二噻吩为原料,合成了两种新型的2,2′ ∶6′,2″-三联吡啶修饰的苯并二噻吩电子给-受体结构分子(M1和M2),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和元素分析表征。用UV-Vis, FL, TGA和CV研究了M1和M2的性能。结果表明：M1和M2均具有良好的热稳定性,热分解温度(T₅)分别为335 ℃和430 ℃。由于电子给-受体结构的存在,M1和M2均表现出明显的分子内电荷转移跃迁(ICT),其最大吸收峰分别为446 nm和468 nm,荧光发射峰分别为517 nm和552 nm;起始还原电位分别为-0.57 eV和-0.62 eV,起始氧化电位分别为0.69 eV和0.87 eV。     

一维取代聚噻吩的电子性能

报道了3种取代聚噻吩,3-己基聚噻吩(P3HT)、3,4-二戊基聚噻吩(P34PT)、3-辛氧基聚噻吩(P3OOT)的合成方法1、H-NMR测试结果及UV-Vis吸收光谱和荧光光谱分析结果。用密度泛函方法计算了无取代噻吩、3-乙基噻吩、3,4-二乙基噻吩、3-乙氧基噻吩二聚体的电子性能。随聚合度的提高,聚合物能隙变窄。无取代噻吩二聚体的能隙为4.216 eV,重复单元长度为0.392 7 nm;乙基取代噻吩二聚体的能隙为4.733 eV,重复单元长度为0.393 9 nm;乙氧基取代噻吩二聚体的能隙为3.890 eV,重复单元长度为0.390 8 nm;双乙基取代噻吩二聚体的能隙为5.168 eV,重复单元长度为0.392 5 nm。理论变化规律与实验结果基本一致。     

2,5-二噻吩基吡咯衍生物的合成与应用研究进展

2,5-二噻吩基吡咯衍生物具有良好的环境稳定性和电化学性质,在光电子领域有广泛的应用前景.综述了2,5-二噻吩基吡咯衍生物中噻吩环和吡咯环上不同位置取代衍生物的合成方法,并对2,5-二噻吩基吡咯衍生物在电致变色器件、光电子器件、传感器等方面的应用进行了概述.     

3-取代和3,4-二取代噻吩的合成与表征

以噻吩、48% (m/m)氢溴酸水溶液、35% (m/m)过氧化氢水溶液、高纯氨、金属钠为原料合成了3-溴噻吩和3,4-二溴噻吩,3-溴噻吩和3,4-二溴噻吩分别以(dppp)NiCl2为催化剂合成了3-烷基噻吩和3,4-二烷基噻吩.3-溴噻吩以CuI, NaHSO4为催化剂合成了3-烷氧基噻吩,产率较高.并用核磁共振谱、质谱和元素分析方法进行了表征.     

苯并三噻吩共轭聚合物的合成及其在有机光伏中的应用

以三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd_2(dba)_3)为催化剂,三甲苯基磷(P(o-tol)_3)为配体,4,3'-十二烷基-2,2'-联二噻吩(M1)和2,8-二溴-5-(2-己基癸基)苯并三噻吩(M2)为单体,采用Stille交叉偶联反应,合成了基于苯并三噻吩和联二噻吩单元的共轭聚合物(PBTT)。采用热重分析、紫外-可见分光光度计及电化学分析分别研究了聚合物PBTT的热性能、光学性能和电化学性能。结果表明:聚合物PBTT具有优异的热稳定性和低的最高占有轨道能级(HOMO);聚合物薄膜最大吸收峰位于469 nm,光学能带隙为2.10 eV;将聚合物与[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC_(61)1BM)共混材料作为活性层制作了本体异质结构太阳能电池器件,在模拟太阳光源AM 1.5 G 100 mW/cm~2照射条件下,该器件获得了高达1.00 V的开路电压,初步的能量转化效率为0.43%。     

新型苯并三噻吩衍生物的合成及性能

在苯并三噻吩分子(BTT)基础上,经Stille反应与2-溴-3-十二烷基噻吩进行偶联,合成了新型苯并三噻吩衍生物BTT-T,产率56.8%,其结构和性能经¹H NMR, ¹³C NMR, MS, UV, FL, CV和TG表征。结果表明：BTT和BTT-T的光学能隙分别为3.44 eV和2.75 eV;两种分子均有较好的热稳定性。     

新型六[间-(β-噻吩基)苯基]苯衍生物的合成

3,3’-二溴二苯乙炔与β-噻吩频哪醇硼酸酯发生Suzuki偶联反应制得3,3’-二(2,5-二十二烷基-3-噻吩)二苯乙炔(7);Co2(CO)8催化7自身环三聚合成了新型六[间-(β-噻吩基)苯基]苯衍生物——六{3-[2’,5’-二(十二烷基)-3-噻吩]苯基}苯,产率86%,其结构经1H NMR和MS表征。     

固相法合成新型三联噻吩与噻吩衍生物共聚物

采用固相合成法,分别用4,7-二噻基-2,1,3-苯并噻二唑, 1,4-二噻基-苯和3,6-二噻基-哒嗪与三联噻吩反应合成了三种三联噻吩与噻吩衍生物共聚物(2a~2c),其结构和电化学性质经 UV-Vis, IR, SEM和CV表征。结果表明：与均聚物相比,2a~2c的最大吸收峰无明显红移;氧化电位（0.53～0.51 V）较均聚物负移。     

4,7-二噻吩-[2,1,3]苯并硒二唑的合成及其光电性能

苯并硫二唑经溴代,还原和闭环反应制得4,7-二溴[2,1,3]苯并硒二唑(3);以Pd(PPh3)2Cl2为催化剂,3与2-三丁基锡噻吩(4)经斯蒂尔偶联反应合成了4,7-二噻吩-[2,1,3]苯并硒二唑(5)。5为新化合物,其结构和性能经1H NMR,13C NMR,UV-Vis,荧光光谱法和循环伏安法表征。结果表明:5具有应用于光伏材料的带隙(12.2 e V);有较宽的吸收波长(260 nm~487 nm),在红光区域发射较强的荧光(620 nm);有可逆的氧化还原曲线,电化学性质稳定。     

新型基于二氟苯并噻二唑和双噻吩丙烯腈共轭聚合物的设计、合成及光伏性能

设计并合成了两种基于5,6-二氟苯并噻二唑和双噻吩丙烯腈单元的D-A型共轭聚合物,聚[(5,6-二氟-苯[c][1,2,5]噻二唑-4,7-基)-交替-((E)-2,3-双(3'-(2-辛基十二烷基)-(2,2'-双噻吩)-5,5'-基)丙烯腈)](DFBT812)和聚[(5,6-二氟-苯[c][1,2,5]噻二唑-4,7-基)-交替-((E)-2,3-双(3'-(2-癸基十四烷基)-(2,2'-双噻吩)-5,5'-基)丙烯腈)](DFBT1014)作为聚合物太阳电池的给体材料。通过侧链工程,引入了2-辛基十二烷基和2-癸基十四烷基侧链实现对聚合物的溶解性,结晶性以及共混膜形貌的调节。研究结果表明,共轭聚合物DFBT812与PC_(61)BM的共混膜表现出更好的相分离尺度,能够促进载流子的传输和抽取。基于共轭聚合物DFBT812的太阳电池器件取得了0.87 V的开路电压和6.25%的能量转换效率。除此之外,基于DFBT812的聚合物太阳电池器件在活性层厚度为220 nm时仍然表现出6%的能量转换效率。     

新型DPP基窄带隙聚合物的合成及其性能

分别采用Heck耦合法和水热法制备了3,7-二(4-双乙烯基苯基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二呋喃-2,6-二酮(BDF)/2,5-二辛基-3,6-二(5-溴噻吩)-吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮(DPP)共聚物给体材料(PDBFP)和石墨烯量子点(GQDs)受体材料。通过1 H-NMR、FT-IR表征了PDBFP和GQDs的结构,采用DLS、HR-TEM和AFM表征了GQDs的形貌和尺寸。研究表明:GQDs在307nm处存在紫外吸收峰,而在424nm处拥有最强荧光发射峰。相对于PDBFP在712nm处的发射峰,GQDs的引入使得PDBFP-GQDs光活性层材料的荧光发射峰出现红移,且荧光发射强度有所增加。用电化学测试法测得PDBFP和GQDs的最高占有分子轨道能级(HOMO)、最低未占有分子轨道能级(LUMO)和禁带宽度(Eg)分别为:-5.32、-3.39、1.93eV和-4.11、-3.87、0.24eV。以PDBFP和GQDs制得的ITO/PEDOT∶PSS/PDBFP∶GQDs(8∶1)/Ag器件原型拥有1.04%的光电转换效率。     

1,3-二苄基-4-(4-甲氧羰基丁基)-噻吩并[3,4-d]-咪唑-2-酮的合成

1,3-二苄基-4-(4-甲氧羰基丁基)-噻吩并[3,4-d]-咪唑-2-酮(Ⅰ)是合成生物素的一个关键中间体.在超声波促进下,用低价钛试剂对(4 aR)-1,3-二苄基-4-(1-己二酸单甲酯酰基硫甲基)-咪唑-2,5-二酮(Ⅱ)进行还原偶联,即生成1,3-二苄基-4-(4-甲氧羰基丁基)-噻吩并[3,4-d]咪唑-2-酮(Ⅰ).超声反应1.5 h,收率71%.     

新型N-(2-氧代-2-苯基乙基)-4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶酯类衍生物的合成及其抗血小板聚集活性

以5-三苯甲基-5,6,7,7a-四氢噻吩[3,2-c]吡啶-2(4H) 酮为起始原料，依次经酯化、脱保护和亲核取代反应合成了17个新型的N-(2-氧代-2-苯基乙基)-4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶酯(1a~1q)；并以2-溴-1-环丙基-2-(2-氟苯基)乙酮合成了新的普拉格雷衍生物(6)，其结构均经¹H NMR和MS(ESI)表征。并通过“ADP对大鼠血小板聚集的影响”的药效学模型初步评价了其抗血小板聚集活性。结果表明：1f， 1p， 1q和6对血小板聚集有一定的抑制作用，其中6在低剂量(3 mg·kg^-1)下的活性优于阳性对照药氯吡格雷。     

己基取代的1,4-二(2-噻吩基)苯并[c]哒嗪合成与光谱性质研究

本文设计并合成了一系列含氮原子的缺电子芳香片段,包括以苯并哒嗪作为核心、以富电子噻吩衍生物作为共轭延长链的有机共轭小分子1,4-二(2-噻吩基)苯并[c]哒嗪(5a)、1,4-二[2-(3-己基噻吩基)]苯并[c]哒嗪(5b)和1,4-二[2-(5-己基噻吩基)]苯并[c]哒嗪(5c).通过紫外光谱和荧光光谱研究,证明在共轭体系中的不同位置引入烷基链,可以有效影响化合物的能隙,调节化合物的光电性质.     

新型吡咯并三嗪酮类PARP-1抑制剂的设计、合成及生物活性

分别以5-溴-2-氟苯甲腈(1a)和3-溴苯甲腈(1b)为原料,经Sonogashira偶联,脱三甲基硅基保护基,三分子偶联及水解等5步反应制得中间体2-氟-5-［(4-氧代-3,4-二氢吡咯［1,2-d］［1,2,4］三嗪-1-基)甲基］苯甲酸（6a)和3-[(4-氧代-3,4-二氢吡咯［1,2-d］［1,2,4］三嗪-1-基)甲基］苯甲酸（6b）。环烷基甲酸经酰氯化,缩合和脱Boc保护基3步反应制得环烷基哌嗪-1-基甲酮(7a~7c)。 6a与NCS（1 eq.）反应制得5-［(6-氯-4氧代-3,4二氢吡咯［1,2-d］［1,2,4］三嗪-1-基)甲基］-2氟 苯甲酸(6c); 6a与NCS(2 eq.)反应制得5-［(6,7-二氯-4氧代-3,4二氢吡咯［1,2-d］［1,2,4］三嗪-1-基)甲基］-2氟-苯甲酸(6d)。 6a~6d, 6a~6c分别与7a~7c和1-（2-嘧啶基）哌嗪在TBTU（缩合剂）,DIPEA（碱）的作用下合成了13个新型吡咯并三嗪酮类PARP-1抑制剂(8a~8m),其结构经¹HNMR和MS(ESI)表征。采用Alarm blue法研究了8a~8m对肿瘤细胞MDA-MB-436的抑制活性(IC₅₀)。结果表明：8f, 8g, 8i和8j对MDA-MB-436有较强的抑制活性（IC₅₀=30.5~69.3 nmol·L^-1）。     

新型噻吩并四氢吡啶类化合物的合成及其抗血小板聚集活性

噻吩并［3,2-c］四氢吡啶和噻吩并［2,3-c］四氢吡啶分别与取代苄溴(2a~2g)经取代反应后,用2 mol·L^-1氯化氢乙醚溶液成盐合成了噻吩并四氢吡啶衍生物(3b~3e, 3g和5a~5g);噻吩并［3,2-c］四氢吡啶酮与取代苄溴经取代反应,再与乙酸酐缩合,最后经2 mol·L^-1氯化氢乙醚溶液成盐合成了噻吩并四氢吡啶衍生物(7d, 7e, 7g~7i)。 3, 5和7均为新化合物,其结构经¹H NMR 和ESI-MS表征。大鼠体内抗血小板聚集活性研究结果表明：3, 5和7均有一定的抗血小板聚集活性,其中7d, 7h和7i的抑制率分别为66.2%, 86.8%和88.3%,活性优于阳性对照药噻氯匹啶。