苯并三氮唑类有机光伏材料研究进展

数十年来,有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)的相关研究进展迅速,其能量转换效率从2000年的不足5％,发展至今已经超过18％,而这主要得益于给体和非富勒烯受体有机光伏材料的不断推陈出新.苯并三氮唑(benzotriazoles,BTA)作为一种经典的缺电子型杂环单元,伴随着有机光伏领域的...     

一种新型菲并咪唑类衍生物的合成及聚集诱导发光性质和细胞成像

以9,10-菲醌为原料，通过Debus-Radziszewski反应合成新化合物2-［1-（4-碘苯基)-1H-菲并咪唑基］苯酚（2）;再通过Heck反应引入4-乙烯基吡啶合成了一种新的菲并咪唑衍生物2-［1-（4-乙烯基吡啶基苯基）-1H-菲并咪唑基］苯酚（3），其结构经¹H NMR、 ¹³C NMR、 HR-MS (ESI)和元素分析表征。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了其光学性质。结果表明：3在水中具有明显的聚集诱导发光性质，在含水量为90%的DMF/H₂O溶剂中，荧光强度增强了6倍。3在DMSO-H₂O混合溶剂中具有类似的AIE现象，含水量为70%时荧光强度最大。此外，3的细胞毒性小，生物成像实验表明：3可有效应用于细胞成像。     

新型菲并二氧化噻二唑类染料的合成及性能

设计合成了4种以菲并二氧化噻二唑结构为电子受体、三苯胺或N,N-二(4-正丁基苯基)苯胺结构为电子给体的D-A-D型纯有机功能染料5a,5b,6a和6b.利用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安曲线及理论计算对该染料的光学、电化学性质进行了研究.结果表明,染料5a,5b,6a和6b在可见光区域均有较宽的吸收带,其最大吸收波长分别为581,619,644和671 nm.     

基于Cz-DPP不对称D-A结构新型有机小分子光伏材料的合成与性质

本文设计合成了一系列以咔唑(CZ)和吡咯并吡咯二酮(DPP)为基本结构单元的D-A结构的新型小分子材料,并对其进行了一系列的性能表征.合成的材料以咔唑作为给电子单元,吡咯并吡咯二酮作为吸电子单元,采用三键作为π桥,并引入4-氟苯基、4-氰基苯基和4-甲氧基苯基作为末端取代基团对材料进行修饰.其中材料CZBTDPPF和CZBTDPPO因分别具有1.85和1.79 eV的较窄带隙而分别获得了相对较高的的光电转化效率(1.97%和1.91%).由此可见,引入4-氟苯基和4-甲氧基苯基作为末端取代基团对于延长材料共轭结构、拓宽材料吸收从而实现材料光伏性能的提升具有重要的作用.     

3,1-苯并噁嗪化合物的合成及晶体结构

报道了一种用5-硝基-2-胺基苯甲腈为原料, 在二氯化锌催化下与环酮反应环化合成3,1-苯并噁嗪类化合物的新方法, 并用此方法合成了6-硝基-1,2-二氢-2,2-(1,5-亚戊基)-4-亚胺-4H-3,1-苯并噁嗪(4a). 产物经元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱进行了表征, 用X射线单晶衍射法测定了其晶体结构. 晶体属单斜晶系, P2₁/c空间群, a＝0.66339(13) nm, b＝2.5329(5) nm, c＝0.73756(15) nm, β＝91.85(3)°, V＝1.2387(4) nm³, Z＝4, D_c＝1.401 g/cm³, F(000)＝552, µ＝0.102 mm^－1, R＝0.0994, wR＝0.3001.     

苯并噁嗪单体的分子设计及其合成研究进展

聚苯并噁嗪是近二三十年发展起来的一类新型热固性树脂.其重复单元是含氮、氧杂环结构的化合物,高温下可在无催化剂的情况下发生开环反应形成聚合物.聚苯并噁嗪具备熔体黏度低、易加工、成型收缩率接近零以及固化过程无挥发性物质产生等独特的优点,同时还保持了传统酚醛树脂优良的热稳定性、电绝缘性和机械性能.苯并噁嗪单体最大的优点在于其分子设计的灵活性,通过设计反应底物或者控制固化工艺可合成各种具有特定结构和性质的苯并噁嗪单体和树脂.主要从单官能度、双官能度、多官能度三方面概述了几种苯并噁嗪单体的类型及其合成方法.     

新型生物基苯并嗪的合成及性能

以生物基糠胺、 酚酞和多聚甲醛为原料, 制备了一种新型生物基苯并噁嗪树脂——酚酞糠胺型苯并噁嗪树脂(PPTL-F-BOZ), 采用FTIR, ¹H NMR和 ¹³C NMR等手段对其单体PTL-F-BOZ的结构进行了表征, 并对其固化反应、 耐热和阻燃性能进行分析. 结果表明, 与传统的化石基双酚型苯并噁嗪——双酚A苯胺型苯并噁嗪(BPA-A-BOZ)相比, PTL-F-BOZ显示出较低的固化反应温度, 且糠胺中呋喃环的存在会增加聚合物的交联密度, 并减缓苯氧结构向苯酚结构的重排反应, 致使其在DSC曲线中出现了2个固化峰. PPTL-F-BOZ树脂具有较高的T_5%(质量损失5%的温度)和800 ℃的残炭率, 其极限氧指数(LOI)高达36.2%, 在垂直燃烧中达到V-0等级, 表现出优异的热稳定性和阻燃性能.     

2,3-二氢-1,4-苯并噁嗪衍生物的合成研究进展

综述了2,3-二氢-1,4-苯并噁嗪衍生物的合成研究进展,并对其发展趋势、应用前景作了进一步的展望。     

新型有机光致变色材料螺嗪的结构确证

采用^1H NMR谱、^13C NMR谱、DEPT（θ=3π/4）谱、红外吸收光谱、质谱等仪器分析手段确证了4种新合成的有机光致变色材料螺E嗪化合物的结构,并对化合物的^13C NMR谱化学位移和质谱碎片进行了归属和确认。     

2种三聚茚基三芳胺染料的合成及其光伏性能

以三聚茚基三芳胺为给电子单元,以绕单宁-3-乙酸为受电子单元,设计合成了2种三聚茚基三芳胺染料六乙基三聚茚胺饶丹宁乙酸(MXD8)和六乙基三聚茚胺环氧噻吩饶丹宁乙酸(MXD9)。 光学测试表明,该类染料光谱响应范围宽,摩尔吸光系数高。 结合2种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了染料的电子基态和激发态能级位置。 结果表明,2种染料的能级位置符合染料敏化太阳能电池的要求。 将它们用作染料敏化太阳能电池中的光敏化剂,在AM1.5-100×10-3 W/cm2的光强下,MXD8敏化电池的开路电压(VOC)为614 mV,短路电流密度(JSC)为5.76×10-3 A/cm2,填充因子(FF)为0.66,总光电转换效率为2.33%。 尽管MXD9引入3,4乙撑二氧噻吩作为共轭桥,其光电转换效率却较MXD8低（1.27%）。 阻抗测试表明,MXD9光电转换效率较低的原因主要是电子更容易复合。 该结果表明,电子复合可能与分子共轭体系增大导致极化率增加有关。     

Organic Photovoltaic Properties Based on Oligothiophenes

Organic photovoltaic devices have attracted a great attention because of their light weight and processability, and the ease of material design on the molecular level. There are a number of reports on organic photovoltaic devices using a variety of dyes1-…     

基于间苯三酚及其衍生物构筑新型有机多孔材料

有机多孔材料凭借其高比表面积、孔道可调性、易功能化修饰和结构多样性等特征,在催化、能源、吸附与分离等多个领域中展现了巨大应用潜力.对多官能度有机化合物单体以及高效聚合反应的巧妙应用,为新型有机多孔材料的创制提供了强有力的工具,成为该领域的研究热点.以C₃对称型的间苯三酚及其衍生物为例,综述了其在一系列新型有机多孔材料高效构筑中的最新研究进展.     

Design and Synthesis of Novel Organic Luminescent Materials Based on Pyrazole Derivative

Five new materials based on pyrazole derivatives have been synthesized and characterized as organic light‐emitting devices. This report presents a novel approach to combine pyrazole with aromatic hydrocarbons via methylene. The formed molecules exhibited twisted structures, which resulted in high glass transition temperatures (T_g), which ranged from 83.0 to 101.1°C. They also had high optical band gaps (E_g); most of their optical band gaps are determined by the absorption edge technique as 3.43 to 3.66 eV, evaluated photophysical properties of these synthesized novel chromophores, the optical properties such as maximum absorption and emission wavelengths (λ; nm), molar extinction coefficients (ε; cm^?1·M^?1), Stokes' shifts (Δλ_ST; nm), and quantum yields (φ_F). These compounds exhibited intense absorption bonds between 230 and 350 nm, and the effect of solvent polarity on emission of these pyrazole derivatives was also studied. In addition, they showed blue fluorescence in different solvents and bathochromic shift with the increase in the solvent polarity.     

基于糖苷芳香酸酯的金属有机材料的制备与研究

选用甲基葡萄糖苷和邻苯二甲酸酐为原料,在三乙胺的催化作用下合成了具有配位能力的齿状有机酯配体甲基葡萄糖苷芳香酸酯(MGAE)(C15H18O9,C15H16O8,C22H30O14,C23H22O12,C31H26O15或C39H30O18)配体;然后,将该新型有机酯配体与金属盐溶液在模板剂三乙胺的作用下经配位制备出一系列MGAE金属有机化合物,并采用FT-IR,XRD,TGA,FSEM,EDS和BET等表征手段对所得的MGAE金属有机化合物进行表征。结果表明:配位过程中主要是MGAE中的羰基参与反应,且影响配合物性能的主要是MGAE中的有机配体和金属阳离子。     

基于糖苷芳香酸酯的金属有机材料的制备与研究

选用甲基葡萄糖苷和邻苯二甲酸酐为原料,在三乙胺的催化作用下合成了具有配位能力的齿状有机酯配体甲基葡萄糖苷芳香酸酯（MGAE）（C₁₅H₁₈O₉,C₁₅H₁₆O₈,C₂₂H₃₀O₁₄,C₂₃H₂₂O₁₂,C₃₁H₂₆O₁₅或C₃₉H₃₀O₁₈）配体;然后,将该新型有机酯配体与金属盐溶液在模板剂三乙胺的作用下经配位制备出一系列MGAE金属有机化合物,并采用FT-IR,XRD,TGA,FSEM,EDS和BET等表征手段对所得的MGAE金属有机化合物进行表征。结果表明：配位过程中主要是MGAE中的羰基参与反应,且影响配合物性能的主要是MGAE中的有机配体和金属阳离子。     

新型含有多氰基受体单元的近红外敏化染料的合成及其光伏性能研究

本文分别以三苯胺、二甲基苯胺和吲哚啉单元为电子给体,设计并合成了3个新型D-π-A体系近红外敏化染料分子5C-1、5C-2和5C-3,并对其结构进行了表征,详细研究了在溶液中以及吸附到电极上的吸收光谱.该系列敏化染料在550—850 nm之间具有较强的吸收,尤其5C-3的吸收边带已达到954 nm.当该系列敏化染料吸附到TiO₂上时,吸收边带大幅红移,显示有利于染料捕获长波段区域的太阳光.通过循环伏安法,测定了染料的电化学性质,发现该系列敏化染料的最低未占有轨道(LUMO)能级与TiO₂导带并不匹配,因此选用导带能级更正的SnO₂作为阳极半导体材料进一步测试了该系列染料的光电性能,以发展具有优良性能的长波段响应的近红外敏化剂.     

新型可溶性聚氨酯酰亚胺嵌段共聚物的合成

聚氨酯酰亚胺;多嵌段共聚物;合成;可溶性     

基于苝酸酯受体光伏器件的性能表征

近十几年来,基于有机聚合物半导体材料的太阳能电池,由于具有价格低廉,易于加工,不受材料种类限制和易于制备大面积柔性器件等优点,而受到极大关注．自从1992年发现从共轭聚合物的基态到富勒烯存在光诱导电子转移现象以来,有机聚合物太阳能电池的研究取得了较大进展,研究较多的是共轭聚合物为给体(D),富勒烯为受体(A)的体系,能量转换效率可达3．3％,苝酸酯是一类液晶材料,其结构高度有序且含有4个吸电子的酰基,使得它们适合电子传输,且在普通有机溶剂中具有良好的溶解性,与共轭聚合物有较好的相容性,因此可制成薄膜,本文的研究表明,苝酸酯也是一类良好的电子受体,与共轭聚合物给体匹配,可用于制备光伏器件——太阳能电池。     

新型含供体-受体单元的聚对苯撑乙炔光伏材料的合成及性能研究

摘要：通过钯催化的Heck偶联缩聚反应,合成出了两种新的主链含对苯二乙炔,2-吡喃-4-烯-丙二腈衍生物的共轭聚合物。目标聚合物在一般有机溶剂中具有很好的溶解性;聚合物和TiO2组成的体相异质结薄膜表现出强的光诱导效应;电化学和光化学研究表明聚合物的能隙在1.7-1.85ev。这些表明它们是一类很有潜力的光伏材料。