吖啶衍生物的合成及应用

由于吖啶特殊的结构、功能单元和在诸多领域的重要应用,对吖啶的研究在国内外重新成为热点.大的共轭环使其在荧光方面有着标记和成像等作用,而作为能够嵌入到DNA链中的化合物在医药等领域有着广泛的应用,在染料方面与天然产物的色价非常相似,此外作为光电材料化合物在有机半导体材料中代替金属半导体材料也展现出很好的潜在价值.近年来出现了微波辅助、无金属催化、一锅法合成等多种绿色、简便的合成方法和有机半导体材料等新的研发领域,为吖啶的合成和应用方面带来了更多的关注.介绍了2010年以来吖啶衍生物的各类合成方法及在医药、荧光材料、工业染料以及电致发光等诸多领域中的应用,并介绍了本课题组在吖啶研究方面的工作以及合成吖啶衍生物的新进展,最后对吖啶衍生物的合成与应用前景进行了展望.     

手性有机光电功能材料及其圆偏振光发射与探测

手性有机半导体由于其新颖的性质引起了有机光电领域极大的研究兴趣. 将手性引入有机半导体材料不仅可以调控聚集态结构影响载流子输运进而影响光电器件的性能, 而且催生了圆偏振光直接发射与探测材料与器件的产生与发展. 手性材料与圆偏振光之间的相互作用使得其在3D显示、量子通讯、信息存储与处理等领域展示出广泛的应用前景. 本综述总结近年来手性有机光电材料及器件的研究进展, 主要围绕手性对有机半导体材料性质与器件性能的影响展开, 聚焦于手性有机半导体的圆偏振光直接发射与探测等研究, 旨在进一步为手性有机光电子领域的发展提供系统的认识.     

新型多环芳烃Bisanthene衍生物的合成研究进展

多环芳烃共轭体系作为一种新型的有机光电材料,在有机电子学领域占据着举足轻重的地位.其家族成员Bisanthene具有优异的特性,拥有相对较小的分子能级及平面共轭双烯结构,可以进行化学修饰来合成多种新型多环芳烃.根据Bisanthene结构的特殊性,可以对其短轴纵向修饰以及长轴横向修饰,从而扩大其π电子共轭体系,提高分子的溶解性及稳定性.综述了Bisanthene衍生物的合成方法及性质的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

柔性链在调控有机半导体光电性能中的应用

过去一段时间里, 用于光电器件的可溶液加工有机半导体材料已经取得了巨大的进步. 寻找新的共轭骨架一直是改善器件性能的研究重点. 相比之下, 通常认为只有增溶作用的柔性链的发展一直没有引起足够的重视. 本文希望通过总结近年来有关柔性链在调控有机半导体光电性能方面的研究进展, 探讨柔性链的类型、长度、密度、取向以及节点等对材料光电性能的影响作用及规律, 以期深刻理解柔性链在调控有机半导体光电性能中的作用, 为进一步优化高性能有机半导体材料的分子结构设计提供参考和指导.     

共轭高分子链构象和溶液聚集结构研究进展

共轭高分子具有优异的光电性质和可加工性,被广泛用于有机光电器件的制备。共轭单元的存在使得此类高分子具有更刚性的主链结构。由于较强的分子间相互作用,共轭高分子容易在溶液中形成组装结构。共轭高分子的链构象、组装体结构、薄膜形貌和光电性能之间的联系研究成为了本领域的研究热点。然而,共轭高分子在可见光区存在较强的吸收效应,用传统的光散射技术对共轭高分子溶液的研究充满挑战。本文总结了近年来对于共轭高分子链刚性的研究,并从分子尺度上讨论了链结构与光学、电学性能间可能存在的关联;进一步阐述了共轭高分子溶液聚集的形成和演化,总结了溶液聚集与成膜过程中影响场效应迁移率的因素。试图在不同尺度上讨论共轭高分子的微观结构与宏观性能之间的关系。     

基于蒽衍生高迁移率发光材料的研究进展

高迁移率发光有机半导体材料是实现有机发光场效应晶体管(OLETs)的重要材料, 但其设计合成面临巨大挑战. 本文综合评述了近年来高迁移率发光材料, 特别是基于蒽的高迁移率发光材料的研究进展, 重点介绍了目前报道的20余种基于蒽的高迁移率发光有机半导体材料, 包括分子的设计策略、 相关的光电性能及其在OLETs器件方面的应用研究, 以便为进一步的相关研究提供有意义的指导和借鉴. 本文还对该领域未来发展的挑战、 发展方向及机遇进行了简单评述.     

有机纳米环/格的研究进展

径向共轭的碳纳米环作为碳纳米管的纳米片段,在合成化学、立体化学、超分子化学和材料科学领域引起了极大的关注.从几何结构角度来看,纳米环的结构分为单环纳米环和多环纳米环.其中,单环纳米环的构建模块主要有苯或多环芳烃以及大环,与以苯或多环芳烃为模块构造的单环纳米环相比,以大环为构建模块的单环纳米环和多环纳米环不仅具有特殊的拓扑结构还具有较高的荧光量子产率、较大的空腔等特点.目前这类具有拓扑结构的纳米环分子在主客体掺杂、储能材料、多孔和有机光电材料等领域体现出重要的研究价值.因此本综述将重点对卟啉类单环纳米环、“8”字型纳米环、纳米格以及更复杂的碳纳米笼的合成方法进行全面的综述.     

外缘烷基链长对共轭有机小分子聚集行为及光电性质影响

改变分子化学结构和调控分子结构聚集态行为从而影响或改变材料的化学和物理性质, 是开发新型高效有机光电功能材料的重要手段. 在共轭有机分子外缘引入烷基链一般是为了改进材料溶解性能, 但近来的一些研究表明, 烷基链长对一些共轭有机小分子固态聚集行为和光电性质具有重要影响, 烷基链扮演着显著调控材料光电性质的“功能基团”作用. 本文以聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）/聚集强化荧光（aggregation enhanced emission, AEE）发射共轭有机小分子为重点, 对近年来有关烷基链长对共轭有机分子聚集形态和光电性质影响的一些典型事例进行评述, 旨在使人们在进行共轭有机分子设计合成及其结构与性能关系研究中能够关注烷基链的因素, 使烷基链变化作为功能导向晶态共轭有机材料设计合成及其可控制备的一种手段.     

基于π体系的超分子功能材料的制备与应用研究

近年来,聚集态结构材料制备方法的快速发展和应用领域的不断拓宽使得构建更小、更快、功能性强、性能优越的分子器件成为可能。π体系有机共轭分子作为构筑纳米结构的一个新颖单元,越来越吸引人们的注意。本文从纳米材料的概念和特点出发,介绍了基于π体系有机共轭分子的超分子功能材料以及无机/有机杂化功能材料体系的构建方法。我们重点讨论了经典自组装的方法,并且进一步探讨了自组装过程中常见的几种驱动力对形成聚集态结构起到的重要作用。在材料制备的基础之上,我们还探讨了各种功能化器件的构建以及它们在场发射、光电探测、太阳能电池、传感器、非线性光学材料、光波导材料等领域的广泛应用。     

Wittig反应合成共轭双金属钌配合物

共轭有机分子的光电性质已被广泛研究,在分子材料领域,一些器件已成功地利用了其所具有的光电功能.由于发展具有新颖性质材料的需要,近年来对共轭金属有机体系的合成、表征及材料性质的研究产生了巨大的兴趣.     

环戊并二噻吩衍生物的合成及其应用

环戊并二噻吩衍生物作为一类具有刚性平面的类芴骨架结构的分子, 其光电材料衍生物由于具有带隙低、电导率高和良好的电荷传输性能等优点在塑料电子领域有着广泛的应用. 同时由于其易于进行结构修饰, 能够方便、快捷地引入各种功能基团, 可拓展合成多种衍生物. 依据环戊并二噻吩上噻吩S原子的位置不同, 可以将其分为6种构造异构体. 在这些构造异构体中, 目前关于4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的研究报道较多. 作者对4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的合成、性质及其在有机太阳能电池(OSCs)、有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)等领域的研究进展进行了全面综述, 并对其有机半导体的格子化学进行了展望.     

一株耐盐菌的鉴定及其高盐条件下喹啉降解性能研究

从山西某焦化废水厂的活性污泥中筛选分离出一株耐盐菌株LV4,对其进行鉴定和高盐条件下的喹啉降解性能的研究。通过菌体形态和16S rDNA序列同源性分析鉴定菌株LV4归属于红球菌属(Rhodococcus sp.)。耐盐菌株LV4可在盐度为4%的高盐条件下以喹啉为唯一碳氮源进行生长,并可完全降解初始浓度不高于200 mg/L的喹啉,对应的TOC降解率不低于83.26%,表明菌株LV4在高盐环境中对喹啉具有良好的矿化降解效果。单因素实验结果表明耐盐菌株LV4在高盐条件下降解喹啉的适宜温度为30℃、pH为7～8、转速为120r/min。在高盐环境中耐盐菌株LV4能同时降解喹啉和吡啶,并且吡啶的共存加速了LV4对喹啉的降解,这为高盐废水生物强化处理提供了良好的菌种资源。     

Reactions of organic halides with organometallic compounds and terminal acetylenes catalyzed by palladium complexes

The results of the investigation of the cross-coupling of organometallic compounds and terminal acetylenes with organic halides catalyzed by transition metal complexes are generalized and analyzed. The influence of different factors on the rate and selectivity of catalytic cross-coupling is discussed. A detailed mechanism of the cross-coupling of Grignard reagents with organic halides is suggested. The cross-coupling reaction involving organotin compounds proceeds under very mild conditions in the presence of a ligand-free Pd catalyst. Examples of using catalytic cross-coupling of organic halides with organomagnesium, organozinc, and organotin compounds are presented.Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 9, pp. 2148–2167, September, 1996.     

裁剪型有机光伏小分子及其衍生物的研究与应用#

有机太阳能电池光电转化效率已经突破13%,这主要归因于活性层材料的不断丰富与改进。其中,以聚合物为母体的裁剪型分子,其相比于聚合物具有明确的分子量,共轭长度可调,高消光系数,优良的结晶性等优势。本文简要介绍裁剪型分子在二元本体异质结体系,三元体系,非富勒烯体系中的应用及我们组的相关研究工作,总结了其特点并对其应用前景做了展望。     

用环糊精的金属有机框架材料作为模板制备多孔有机笼

迄今为止, 还未有报道过由金属有机框架材料(MOFs)转化成共价有机笼(COF-Cages)的文章. 通过交联环糊精MOF骨架中的羟基, 并除去其中的钾离子, 构建了由环糊精MOF转化形成的结晶性多孔有机笼. 首先合成CD-MOF, 再将CD-MOF中的羟基交联, 得到Cross-linked γ-环糊精MOF (CL-CD-MOF), 最后除去钾离子得到Z-cage, 并且应用热重分析(TGA)、红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS/NMR)光谱等多种分析手段对其结构进行表征. 结果表明, 该方法得到的有机笼(Z-cage)具有特定的方钠石型晶体结构, 并且比表面积达862 m²·g^-1. 作为对照实验, 在水热条件下, 将γ-CD和对苯二硼酸按照1:4化学计量比合成的CL-polymer与Z-cage具有不同的晶体结构, 并通过X-射线粉末衍射(PXRD)进行了证明, 反映了MOF模板合成法在控制材料的晶体结构的优越性. 这种从结晶性无机-有机杂化MOF到结晶性有机笼Z-cage的转变, 提供了多孔晶体材料之间晶体到晶体转变的途径.     

非羧酸类有机化合物及其酸性

有机化学中，除了羧酸之外，存在一些不含有羧基官能结构，但仍然可在一定条件下通过相关C-H键或O-H键的异裂解离出质子，表现出一定酸性，甚至是显著酸性的有机化合物，曾被称之为假酸或碳素酸，总结了几类典型的非羧酸类有机化合物及其酸性，包括硝基甲烷、含有α-H的醛酮类化合物、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮、丙二酸二乙酯、末端炔烃、醇、酚及其衍生物，并从电子结构特征出发，简要分析了其酸性的本质和影响因素，有助于全面系统学习和认识这些有机化合物的酸性。     

Natural dissolved organic matter affects electrospray ionization during analysis of emerging contaminants by mass spectrometry

Dissolved organic matter (DOM), present in many forms in water, can interfere with analysis of organic contaminants by atmospheric pressure ionization–mass spectrometry. A quantitative analysis of this interference, or matrix effect, on organic contaminant target analyte measurements was carried out using un-fractionated and fractionated dissolved natural organic matter from the Suwannee River, GA (SROM), a standard reference material, that was directly infused into the tandem mass spectrometer during multiple reaction monitoring (MRM) of a suite of endocrine disrupting compounds–pharmaceuticals and personal care products (EDC/PPCPs). Most target analytes suffered signal suppression in the presence of both fractionated and un-fractionated SROM, however greater interferences were measured with fractionated relative to bulk SROM. This finding is consistent with the view of organic matter as a supramolecular association of low molecular mass components having separate charged and structural features revealed only after dissociation.     

信息技术与“教学评”一体化深度融合的教学实践*——以“有机合成”为例

以建构有机合成中的顺推法和逆合成分析法思维模型为载体,通过设置驱动任务,将信息技术和“教学评”一体化深度融合,促进学生结构观、发展观和转化观的形成,理解有机化学的社会价值,培养学生的宏微结合、变化观念、科学态度和社会责任等化学学科核心素养。     

卟啉共价有机框架化合物的研究进展

共价有机框架化合物(COFs)是一类新兴的具有多孔结构的晶态有机聚合物,在储存与分离、催化、能量转化等领域具有广泛应用。本文介绍了一类基于卟啉单元的COFs,从框架构筑及应用开发两方面综述了这类材料的研究进展。     

Homocoupling Reactions of Azoles and Their Applications in Coordination Chemistry

Pyrazole, a member of the structural class of azoles, exhibits molecular properties of interest in pharmaceuticals and materials chemistry, owing to the two adjacent nitrogen atoms in the five-membered ring system. The weakly basic nitrogen atoms of deprotonated pyrazoles have been applied in coordination chemistry, particularly to access coordination polymers and metal-organic frameworks, and homocoupling reactions can in principle provide facile access to bipyrazole ligands. In this context, we summarize recent advances in homocoupling reactions of pyrazoles and other types of azoles (imidazoles, triazoles and tetrazoles) to highlight the utility of homocoupling reactions in synthesizing symmetric bi-heteroaryl systems compared with traditional synthesis. Metal-free reactions and transition-metal catalyzed homocoupling reactions are discussed with reaction mechanisms in detail.