芴类化合物的研究新进展

芴及其衍生物是一类重要的具有刚性平面联苯结构的化合物,分子内含有较大的共轭体系,这种特殊的刚性稠环结构使芴类化合物表现出许多独特的光电性能及生物活性,在光电材料、医药等多领域具有潜在的广泛应用.更为重要的是芴类化合物易于进行结构修饰,在芴环上可方便地引入各种功能基,芴类衍生物的合成及其开拓芴类化合物潜在的新用途,成为近些年来十分活跃的研究领域,且发展迅速.结合自己的工作,参考国内外文献,全面综述了芴类化合物在有机电致发光材料、双光子吸收材料、光致变色材料、太阳能电池材料和生物医药等领域的研究与开发新进展,并对其发展趋势作了展望.     

含噻吩单元的硅芴共聚物的合成及其蓝色电致发光性能

将少量(摩尔分数为1%—3％)含噻吩的窄带隙单体和宽带隙硅芴单体进行共聚, 合成了聚{9,9-二己基-3,6-硅芴-co-[2,5-二(2-甲基苯撑-4-基)-噻吩]}和聚{9,9-二己基-3,6-硅芴-co-[2,5-二(2-苯撑-4-基)-噻吩]}两类硅芴共聚物, 通过紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱, 并制作聚合物发光二极管器件测试电致发光光谱等手段, 系统表征了两类硅芴共聚物材料的性能. 实验结果表明, 噻吩的加入形成了新的蓝色发光中心, 并且实现了从硅芴链段到含噻吩发光中心的有效能量转移. 通过增加发光中心结构的空间位阻来减小其共轭程度, 可以使聚合物的PL和EL光谱发生较大蓝移. 最终得到了效率为0.46%和色坐标(CIE)为(0.19, 0.16)的蓝光LED器件.     

含硅桥联并环π-共轭体系光电功能材料研究进展

近年来,由于含硅桥联并环π-共轭体系的独特结构特性以及分子的多样性、可设计性,在光电功能材料的研究中得到越来越多的关注.并环结构赋予体系以刚性共平面结构,使其共轭较非并环结构母体进一步增强,而硅桥的引入则可影响分子的电子结构进而影响材料的光电性能.母体结构及硅桥联方式的选择为分子结构设计和光电性能的改进提供了较大的空间.本文根据母体结构的不同,对硅桥联联苯体系、硅桥联噻吩体系以及硅桥联对二苯乙烯齐聚物体系光电功能材料的研究进展进行了综述.     

新型噻咯共轭聚合物的合成及其光伏性能

噻咯(silole)是一类含硅的五元环二烯, 具有很好的电子亲和力、独特的聚集态诱导发光性质和优良的电致发光性能. 研究者发现将噻咯结构单元引入分子主链中, 能够获得具有特殊光电性能的聚合物材料. 本工作合成两种2,5位为二噻吩苯并噻二唑的新型噻咯单体, 通过与芴或硅芴双硼酸酯Suzuki偶联聚合, 制备四种主链型D-A(推-拉电子结构)共聚物PF-HSTBT, PF-HOSTBT, PSiF-HSTBT和PSiF-HOSTBT. 研究表明, 四种聚合物具有较好的吸收, 光学带隙均小于1.71 eV. 电化学分析测得四种聚合物的HOMO能级均小于-5.29 eV, 通过光学带隙计算得LUMO能级均高于-3.61 eV. 以四种聚合物分别作为电子给体材料, PC₆₁BM为受体材料, 制备了聚合物太阳能电池器件(PSCs). 由于聚合物PF-HOSTBT、PSiF-HOSTBT中的己氧基空间位阻较大, 分子平面规整性较差, 其最高光电转换效率分别为0.62%、0.83%; 而己基的空间位阻较小, 分子堆积紧密, 聚合物PF-HSTBT, PSiF-HSTBT的光伏性能较优, PSCs的最高光电转换效率分别为1.18%, 1.2%.     

二甲基硅桥联双芴基钇氯化物的合成与结构

不久前［１］我们报导了二甲基硅桥联双茚基稀土氯化物的合成及表征。从化合物的元素分析、红外光谱、质谱、核磁共振谱等数据,推测该类化合物分子可能的结构为硅桥联的两个茚基分别以η５的形式与中心金属离子成键。最近,我们以芴基代替茚基,合成了二甲基硅桥联双芴基钇氯化物,并用Ｘ－射线衍射法测定了该化合物分子结构。数据表明,该化合物分子中两个芴基是以η５形式与金属钇离子成键。这也说明了我们在前文中所推测出的分子结构的正确性。１　实验部分１．１　主要试剂与仪器氧化钇纯度为９９．９９％（上海跃龙化工厂出产）。其余…     

硅杂环戊二烯并苯有机小分子化合物研究进展

硅杂环戊二烯并苯有机小分子结构的特殊性,赋予其独特的光电特性,在有机光电功能材料等领域具有广阔的应用前景.其中,并苯的刚性共平面结构可避免构象无序性、扩大π-共轭;硅杂环戊二烯能够形成σ*-π*共轭,可有效降低体系LUMO能级、提高电子亲合势.硅杂环戊二烯并苯有机小分子主要包括苯并噻咯、硅桥联对二苯乙烯衍生物、二苯并噻咯和双硅桥联对-三联苯等.综述了硅杂环戊二烯并苯小分子的合成方法、结构修饰、性能及应用的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质

芴类化合物作为有机电致发光材料近年来引起了人们的广泛关注, 其具有高亮度和高工作效率等性能. 本论文采用量子化学方法研究了一种新型的芴类发光材料, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质. 具体研究内容包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、能隙、电离能、电子亲和势、重组能以及吸收光谱和发射光谱等. 理论计算结果表明, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴发射光谱为450.6 nm, 其在电致发光器件应用上是一种具有开发前景和实用价值的蓝光发光材料.     

硅纳米线阵列的制备及其光电应用

近年来,硅纳米线阵列在宽波段、宽入射角范围内优异的减反射性能及其在光电领域的巨大应用前景引起了相关研究者的广泛关注。本文综述了国内外硅纳米线阵列的制备及其在光电应用方面的最新研究进展。关于硅纳米线阵列的制备方法,主要从"自下而上"和"自上而下"两大类出发,分别阐述了模板辅助的化学气相沉积法、化学气相沉积结合Langmuir-Blodgett技术法和金属催化化学刻蚀法,其中重点介绍了目前使用最为广泛且操作简单的金属催化化学刻蚀法的步骤、机理及控制参数。关于硅纳米线阵列在光电领域的应用,主要阐述了硅纳米线阵列在光电探测器、常规太阳能电池、光电化学太阳能电池、光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物方面的应用。最后,从硅纳米线阵列在实际应用中面临的提高光电转换效率和避免硅纳米线阵列腐蚀以提高器件的稳定性等问题出发,展望了硅纳米线阵列的表面修饰及修饰后的性能研究是未来硅纳米线阵列光电应用研究的主要方向之一。     

1,8-位修饰杂芴类有机光电功能材料的合成与应用

以氧、硫、硅、氮、磷等杂原子取代芴中sp3杂化的碳原子所形成的杂芴,不仅可以通过杂原子和π共轭体系间的相互作用有效地调控材料的电子结构,而且可以影响芴不同位置的修饰,从而得到了广泛关注。本文详细分析了1,8-位修饰杂芴的分子结构特点和光电特性,根据不同的杂原子分类论述了相关材料的合成方法和原理,综述了1,8-位修饰杂芴类材料在磷光主体材料、电致发光材料、太阳能电池材料以及有机配体材料等方面的应用进展,展望了其在有机光电材料方面的应用前景和发展趋势。     

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.     

联苯基团修饰的联茚满二羟基烯二酮的合成与性质

合成了联苯基团修饰的联茚满二羟基烯二酮2a和2b, 研究了其光致变色、光致自由基和液晶性质, 讨论了结构与性质之间的关系. 结果表明, 两种目标化合物在固态下均具有光致变色和光致自由基性质, 但都不具有液晶性质. 当联苯基团与联茚满二羟基烯二酮母体结构单元之间的烷氧基链较短时, 光致变色现象更显著.     

卟啉化合物的研究 ⅩⅢ.取代四苯基卟啉蒽醌化合物的合成和光谱性质研究

本文报道了一组取代四苯基卟啉蒽醌化合物的合成和光谱性质研究,并根据波谱数据和各化合物荧光猝灭程度的不同,讨论了化合物的结构以及取代基,卟啉和蒽醌之间的距离对分子内电子传递产生影响的内在因素。     

有机化合物的疏水参数与拓扑指数相关性的研究

本文计算了50个芳烃类化合物的A~m指数与分子联接性指数, 并将其用于芳烃类化合物的结构与疏水参数lgP的相关性研究, 结果表明, 经改进的A~m指数能更好地反映这类化合物的结构特性。     

卟啉类化合物分子光电器件研究进展

分子电子器件是未来分子电路的微电子元件,已成为有机功能纳米材料研究的热点。 卟啉类化合物的π共轭体系表现出的独特光电性能和良好的热稳定性,使其作为光电器件、模拟生物酶、分子识别和传感材料在材料化学、医学、生物化学和分析化学等领域展现出良好的应用前景,由于卟啉分子平面结构的易修饰性,常用卟啉化合物组装单元来构建功能化的卟啉光电器件。 本文综述了卟啉类化合物的特点及其在光电器件中的应用进展。     

2—（对—十二烷氧基苯基）吡嗪—5—羧酸的合成及其成膜性

在含有吡嗪环的对位双环羧酸化合物中,2-(对-十二烷氧基苯基)吡嗪-5-羧酸具有良好的成膜性。由于引入了推-拉电子的基因,因而分子长轴方向偶极矩较大,分子较舒展、刚直、形成的LB膜取向性较高。这类化合物可能在LB膜等有机功能材料上得到应用。本文报导化合物的合成及其成膜性的初步结果。     

水杨醛缩苯胺类席夫碱构象异构体的稳定性及其非线性光学性质的理论研究

运用量子化学有限场FF/PM3方法,对水杨醛缩苯胺类席夫碱几种异构体稳定构象的能量、结构、非线性光学系数进行了分析,探讨氢键及氢迁移过程对体系稳定性和非线性光学性质的影响.结果表明:水杨醛缩苯胺类席夫碱分子具有较好的二阶非线性光学性质,并可能成为一类良好的光学材料.