新型苝酰亚胺衍生物的合成及其光学性能

以3,4,9,10-苝四酸二酐为原料,设计并合成了三个新型的苝酰亚胺衍生物———N,N’-二(1-戊基己基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺,N,N’-二(1-戊基己基)-1,6,7,12-四(对叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺和N,N’-二(4-六氟异丙醇基苯基)-1,6,7,12-四(对叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺,其结构经1H NMR和MS表征。用UV-Vis和荧光光谱研究了他们的光学性质。     

苝四羧酸二酰亚胺衍生物的合成及其性能研究

以苝四羧酸二酐为原料,设计并合成了3个苝四羧酸二酰亚胺类化合物[1,7-二溴-3,4,9,10-苝四酸酐(1), N,N′-二(十二烷基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(2)和N,N′-二(十二烷基)-1,7-二对叔丁基苯氧基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(3)],其结构经1H NMR和MS表征.用循环伏安法和热分析法研究了2和3的电化学性质和热学性质.结果表明:2和3的氧化电位分别为931.6 mV, 170.1 mV,还原电位分别为-1 028 mV, -1 941 mV;2和3具有高的分解温度(>300 ℃),有良好的热稳定性.     

一种新型苝酰亚胺的合成及其与C60之间的电荷转移作用

设计和合成了一种新型苝酰亚胺电子受体—N,N ′-二嘧啶基苝四羧基二酰亚胺(DMP), 利用傅里叶红外光谱和元素分析表征了DMP的分子结构. 通过与N,N ′-二苯基-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺(DPP)的循环伏安实验的对比, 证明了嘧啶基的引入降低了分子的LUMO能级. 研究了DMP与C₆₀层-层蒸镀(layer-by-layer evaporation)薄膜的荧光变化, 确认其界面处发生了由于能级位置差异导致的电荷转移.     

取代基对苝酰亚胺衍生物气敏传感性能的影响

制备了两类酰胺位置含有吸电子基团的苝酰亚胺衍生物N,N′-双(三氟乙基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PTCDI-3F)和N,N′-双(七氟丁基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PTCDI-7F),并测定了其气敏传感性能.结果表明,两类苝酰亚胺衍生物在水合肼气氛中(10ppm)的灵敏度变化值基本相同、电阻均降低约4个数量级.其原因在于两者具有相同的最低空轨道能级.这表明酰胺位取代基对苝酰亚胺衍生物气敏传感性能的影响较小.     

可溶性苝四羧酸二酰亚胺发光材料的合成及表征

以苝四酸酐为原料合成了1,7-二溴-3,4,9,10-苝四酸酐(PeryBr₂)、N,N′-二(十二烷基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(DD-PeryBr₂)和N,N′-二(十二烷基)-1,7-二对叔丁基苯氧基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(DD-PeryBp₂) 3种苝四羧酸二酰亚胺类化合物,并对其结构和性能利用紫外-可见吸收光谱、傅立叶红外光谱、核磁共振、质谱、热分析和荧光光谱测试技术进行了表征和测试。 结果表明,DD-PeryBp₂能很好的溶于甲苯、氯仿、四氢呋喃等常用有机溶剂。 紫外可见最大吸收波长和荧光最大发射波长分别为548和576 nm。 DD-PeryBp₂具有很好的热稳定性,质量损失5%时的温度为433 ℃。     

微波促进合成苝单酰亚胺类化合物

以3,4;9,10-苝四甲酸酐为原料,经微波促进反应探讨了反应底物用量、反应时间和反应温度等条件对反应收率的影响,合成了系列苝单酰亚胺类化合物,其中2,6-二异丙基苯胺修饰的苝单酰亚胺化合物N-2',6'-二异丙基苯胺基-3,4-苝单酰亚胺(PMI-1)在30 min的反应时间内,分离收率可达64.1％.     

氟代位置对苝酰亚胺聚集态结构和电子传输性能的影响

合成了三种新型的有机电子受体: N,N'-二(2-氟代苯基)-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺(D2MFPP)、N,N'-二(3-氟代苯基)-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺(D3MFPP)和N,N'-二(4-氟代苯基)-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺(D4MFPP). 利用元素分析、傅立叶变换红外(FTIR)等方法表征了它们的分子结构, 用紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)等手段研究了氟代位置对苝酰亚胺薄膜聚集态结构的影响, 发现氟代使苝酰亚胺的聚集态发生变化, 且不同位置的氟代对其影响也不一样. 除了分子结构的影响, 外场条件也会产生很大的作用. 通过制备场效应晶体管研究了其电子传输性能, 发现氟代后器件的空气稳定性有明显提高.     

不同pH环境中离子化水溶性染料分子的荧光性质

本文以3,4,9,10-苝四羧酸酐为原料合成了3,4,9,10-苝四羧酸和N,N′-二((3-二甲氨基)丙基)-3,4,9,10-苝二酰亚胺,这两个苝系衍生物在水溶液中的溶解度和荧光效率并不高,但是在不同的pH值条件下,两个衍生物形成了水溶性较强的PTCA阴离子和PMI阳离子,并且具有不同的荧光性质。实验结果显示:PTCA在pH 10.0的碱性环境中显示出较强的蓝色荧光,PMI在pH 5.0的弱酸性环境中显示出较强的黄色荧光,并且根据测试的荧光光谱推测了两种具有相同发色团、相似结构的衍生物在不同pH环境中可能存在分子或离子的堆积模式及发光模式。本文还探讨了PTCA阳离子在pH 6.0缓冲溶液中,作为离子型荧光探针对部分金属离子的识别。     

一种新型π-共轭聚合物的合成研究:苝酰亚胺的Stille偶联

苝酰亚胺衍生物是国内外近年来广泛研究的π-共轭低聚物,由于其独特的半导体传导性、高热稳定性、较高的电子亲和性和卓越的传输性能在众多领域具有潜在的应用价值。通过对其海湾位置进行结构修饰,可进一步改善其物理化学性能。本文利用苝酰亚胺的Stille偶联反应合成了一种新型的聚(N,N’-二(2-乙基己基)苝-3,4,9,10-四甲酸二酰亚胺),它具有近似石墨烯带状的规整结构和宽广的光谱吸收,成功将苝核四溴代的海湾位置用四丁基锡取代,对产品分别进行了IR、NMR和GPC-MALLS表征,并对这种具有特殊π-共轭结构的新型聚合物的光化学性能进行了研究。     

具有好的溶解性和高的热稳定性的富勒烯-苝化合物的合成

在氩气保护下,利用N-(正丁基)-N’(4-甲酰基苯氧戊基)-1．6,7,12-四-(4-叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝酰亚胺和N-甲基甘氨酸产生的亚胺叶立德与富勒烯反应,合成了含富勒烯的苝化合物,用NMR、FT—IR、UV-Vis及TGA等方法对其结构和性能进行了表征和测试。研究结果表明此类化合物具有好的溶解性和高的热稳定性。