新型联萘衍生物的合成及其光电性能

以咔唑和4,4’-二氨基-1,1’-联萘为初始原料,经重氮化反应、Ullmann反应、NBS亲电取代反应和Suzuki偶联反应,合成了两种新型空穴传输材料——4,4’-双[(9-对甲基苯基)-9H-3-咔唑基]-1,1’-联萘(4a)和4,4’-双[(9-对联苯基)-9H-3-咔唑基]-1,1’-联萘(4b),其结构经1H NMR和元素分析表征。研究了4a和4b在二氯甲烷中的UV和荧光性质。结果表明,4a和4b的最大发射波长分别为429 nm和427 nm。     

含苯并硒二唑聚咔唑/芴类共轭聚电解质及其前驱体的合成与性能研究

采用Suzuki偶合反应合成了一系列新型的咔唑、芴和2,1,3-苯并硒二唑的共聚物——聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并硒二唑-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PCzN-BSeD)及其相应的聚电解质衍生物——聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并硒二唑-9,9-(双(3′-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)丙基)芴]二溴(PCzNBr-BSeD).在聚咔唑和芴中引入不同比例的2,1,3-苯并硒二唑(BSeD)单元,引起了由咔唑和芴链段向窄带隙苯并硒二唑(BSeD)单元有效的能量转移.通过对聚合物电致发光性能的研究,发现用聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)或聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)/聚乙烯咔唑(PEDOT/PVK)作为空穴传输层时,器件的性能相差不大,表明咔唑的引入较明显的改善了聚合物的空穴注入性能.而且几乎所有的聚合物用高功函数铝作阴极的器件和用钡/铝作阴极的器件具有相近的发光性能,表明这类聚合物具有良好的电子注入性能.     

9,9''''-(1,4-亚苯基)十四氢-二-吖啶-1,1'''',8,8''''-四酮缩双季戊四醇的合成

利用1,3-环己二酮和1,4-苯二甲醛为原料,在微酸介质中通过羟醛缩合和脱水反应,合成了9,9'-(1,4-亚苯基)-2H,2'H,3H,3'H,4H,4'H,5H,5H',6H, 6'H,7H,7'H,9H,9'H-十四氢-二-吖啶-1,1',8,8'-四酮(化合物Ⅰ). 提出了化合物Ⅰ生成的反应机理. 将化合物Ⅰ与季戊四醇在I2催化下反应,生成了目标化合物9,9'-(1,4-亚苯基)-2H,2'H,3H,3'H,4H, 4'H,5H,5H',6H,6'H,7H,7'H,9H,9'H-十四氢-二-吖啶-1,1',8,8'-四酮缩双季戊四醇(化合物Ⅱ),收率为40%. 产物和中间体用IR、1H NMR、MS和元素分析进行了结构表征. 在含有螺环单元的化合物Ⅱ1H NMR中,亚甲基中的8个氢由于受手性轴和苯环的影响而裂分成8重峰.对影响反应的因素特别是副产物生成的原因进行了探讨     

1,4-二[(9-苯基)-9H-3-咔唑基)]苯的合成及其光电性能

以对二溴苯和(9-苯基)-9H-3-咔唑硼酸为原料,通过Suzuki偶联反应合成了一种新型含咔唑磷光主体材料——1,4-二[(9-苯基)-9H-3-咔唑基)]苯(1),其结构经1H NMR,13C NMR和IR表征。UV,荧光光谱和循环伏安法的光电性能研究结果表明,1具有咔唑基团的紫外-可见吸收和荧光特性,与4,4-二(9-咔唑)联苯相比,最低空轨道的能级降低。     

键联双(口恶)唑类化合物的研究(Ⅱ)——4,4'-双[2"-(5"-取代苯基(口恶)唑基)]-1,1'-联苯及5,5'-双(二甲苯基)-2,2'-联(口恶)唑的结构与光性能研究

本文合成了9种4.4'-双[2"(5"-_取代苯基(口恶)唑基)]-1,1'-联苯和3种5,5'-双(二甲苯基)-2,2'-联(口恶)唑,其中8种为未见报道的新化合物.讨论了上述化合物的结构与其电子光谱和激光性能间的关系,并总结出一些有一定意义的规律.     

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%。     

两种新型咔唑衍生物的合成及其光电性能

以咔唑、三苯基氯硅烷及2-溴芴为原料,经甲基化、硼酸化、Ullmann偶联、Suzuki偶联等反应合成了两种新型咔唑衍生物--3,6-二(9,9-二甲基-9H-2-芴基)-9-苯基-9H-咔唑(1a)和3,6-二[(4-三苯硅基)苯基]-9-苯基-9H-咔唑(1b),其结构经1H NMR和元素分析表征.用UV-Vis,荧光光谱和循环伏安曲线研究了1a和1b的光电性能.     

多色显示电致变色聚合物叠层复合薄膜的可控制备

在氧化铟锡透明导电玻璃(ITO)电极上电化学聚合依次得到聚4,4',4″-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺(PTBTPA)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)薄膜, 从而可控制备出叠层复合薄膜. 由红外光谱(FTIR)和场发射扫描电镜(SEM)表征了复合薄膜. 紫外-可见吸收光谱和电化学测试结果表明, 相对于PTBTPA薄膜(中性态橙色到氧化态深灰色)与PEDOT薄膜(中性态深蓝色到氧化态浅蓝色)的颜色变化, 叠层复合薄膜在不同的电压下能够展现出从橙色→蓝色→墨绿色的颜色变化, 并保持了较好的电化学活性和光学对比度. 这主要源于中性态吸收光谱和颜色显示互补的电致变色材料的选择. 本文提供了一种简单有效的制备多色乃至全色显示的电致变色材料的方法, 该方法同样适用于其它聚合物电致变色材料体系.     

小分子优先结晶构筑聚合物/非富勒烯共混体系互穿网络结构

非富勒烯小分子受体(SMAs)有序聚集决定聚合物/非富勒烯共混体系光伏电池的双分子复合几率。 然而,由于非对称相分离聚合物趋于优先形成网络,抑制小分子受体分子结晶。 在聚[(2,6-(4,8-二(5-(2-乙基己基噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩))-alt-(5,5-(1',3'-二-2-噻吩基-5',7'-二(2-乙基己基)苯并[1',2'-c:4',5'-c']二噻吩-4,8-二酮))](PBDB-T)/9-二(2-亚甲基(3-(1,1-二氰基亚甲基)-6,7-二氟-茚酮))-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二噻吩并[2,3-d:2',3'-d']-s-引达省[1,2-b:5,6-b']二噻吩(IT-4F)共混体系,四氢呋喃蒸汽处理可提高IT-4F结晶性,150 ℃热退火可提高PBDB-T的结晶性。 因此,依次利用蒸汽退火和热退火处理薄膜,诱导小分子先结晶、聚合物后结晶,从而降低PBDB-T对小分子扩散的限制,构建高结晶互穿网络结构。 形貌优化后降低了双分子复合,器件光电转换效率从5.95%提高至7.18%。     

9,9-(′1,4-亚苯基)十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮缩双季戊四醇的合成

利用1,3-环己二酮和1,4-苯二甲醛为原料,在微酸介质中通过羟醛缩合和脱水反应,合成了9,9′-(1,4-亚苯基)-2H,2′H,3H,3′H,4H,4′H,5H,5H,′6H,6′H,7H,7′H,9H,9′H-十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮(化合物Ⅰ)。提出了化合物Ⅰ生成的反应机理。将化合物Ⅰ与季戊四醇在I2催化下反应,生成了目标化合物9,9-(′1,4-亚苯基)-2H,2′H,3H,3′H,4H,4′H,5H,5H,′6H,6′H,7H,7′H,9H,9′H-十四氢-二-吖啶-1,1,′8,8′-四酮缩双季戊四醇(化合物Ⅱ),收率为40%。产物和中间体用IR1、H NMR、MS和元素分析进行了结构表征。在含有螺环单元的化合物Ⅱ1H NMR中,亚甲基中的8个氢由于受手性轴和苯环的影响而裂分成8重峰。对影响反应的因素特别是副产物生成的原因进行了探讨