含第Ⅴ或Ⅵ主族元素芳香化合物的Pπ共轭

本文对含第Ⅴ或Ⅵ主族元素的芳香化合物的电子结构, Pπ共轭与分子几何结构的关系以及Pπ共轭能的计算作一综述。     

有机结构波谱中二级结构效应机理的新探索（Ⅱ）——π→p共轭效应和超共轭效应

当H原子和形成π键的原子相连时,π成键轨道和π反键轨道与H原子的2P空轨道相互作用,组成新的分子轨道,这样的结构称为π→P共轭体系,由π→P共轭作用引起的不饱键一系列性质的变化,称之为π→P共轭效应。     

共轭效应对有机反应的影响

共轭效应是共轭体系分子内的原子或原子团间的相互影响。与诱导效应一样也属于电子效应。所不同的是共轭效应的强弱只取决于共轭体系的化学结构,不会因共轭链的增长而削弱。它包括兀π-π、p-π共轭效应和σ-π、σ-p超共轭效应,其相对强弱为:π-π>p-π>>σ-π>σ-p。共轭效应通常通过影响反应物、中间体和产物的稳定性而对有机反应产生影响。     

σ-π共轭共聚物的电荷掺杂效应

目前导电高分子材料主要集中在π-共轭的碳链体系和σ-共轭的聚硅烷体系.后来人们在聚合物主链或侧链同时引入π共轭性和σ共轭性的基团,形成σ-π共轭高聚物.这类材料掺杂后电导率能在较宽的范围内变化,从而赋予它们非常独特的光化学和光物理性质,可用作导体与半导体、光导体材料,以及非线性光学材料、光致抗蚀剂、电致发光装置中的发光二级管等,有可能成为方兴未艾的信息技术所必需的集成电子器件或集成光子器件中的关键材料之一.同π共轭和σ共轭体系相类似,σ-π共轭体系也只有在掺杂引入载流子的情况下才能导电.相比之下,对依赖于σ-π共轭体系的导电机理研究很少.例如,实验发现nSix(C=C)y掺杂后电导率先升高到10-3Scm-1后又降低到10-7Scm-1,这种现象在π共轭和σ共轭体系中并没有发现,至今也没有理论和实验解释.这类材料的导电性主要依赖于σ-共轭与π-共轭的组合程度以及它们的内部电子结构,因此开展这方面的理论研究工作是很必要的.本文选用了主链含有30个原子的nSix(C=C)y+进行了理论研究,以期为有目的地组合配置σ-共轭和π-共轭的组合结构开发新型光电功能材料提供理论支持.从能量最低稳定单元出发建立了计算模型并根...     

羰氨双桥共轭体系结构效应的研究

本文合成了羰、氨双桥及其相关化合物:■,研究了羰、氨双桥共轭体系的结构效应,提出了共轭环节的新观念.通过环节结构的改变,确定了(C)中3个π-π峰的归属,论证了羰、氨双桥对分子共轭极化的双重阻断作用,3个共轭环节S,M,L的存在以及各环节的相对独立性.     

不同共轭桥大π-共轭有机非线性化合物的合成与表征

设计并合成了3种新的不同共轭桥大π-共轭的有机化合物,其结构经元素分析,IR和^1H NMR表征。     

价电子对互斥理论与电价理论相结合判定分子的共轭类型

以价电子互斥理论与杂化轨道理论为基础,首先确定中心原子或离子的杂化类型以及总电子对的结构,并确定处于同一平面的原子;然后摒除σ键,仅分析π键,并根据价键理论,确定参加共轭的原子对共轭π键所贡献的电子数,最终达到对分子共轭类型的判别。     

二维片层卟啉基共价有机框架材料修饰电极用于污水中汞离子的高灵敏检测

基于5,10,15,20-四(4-氨基苯)卟啉(TAPP)和对苯二甲醛(TPAL)间的胺醛缩合反应,合成了一种卟啉基共价有机框架材料(TAPP-TPAL-COF).此材料呈多孔二维片层状,具有四边形拓扑结构和平面共轭π键.TAPP-TPAL-COF上丰富的π键可与玻碳电极(GCE)表面发生π-π共轭作用,被稳定地固载于...     

卟啉及BODIPY衍生物设计合成及光物理性质研究基于分子玻璃主体材料的极紫外(EUV)光刻胶研发

<正>第一部分卟啉及BODIPY衍生物设计合成及光物理性质研究大π共轭有机化合物因其优良光电性质近年来引起广泛关注.卟啉和BODIPY是两类具有特殊电子结构和光谱性质的共轭化合物,通过功能化修饰可以实现对其光电性质的调控。本论文工作针对基于卟啉和BODIPY结构的大π共轭化合物的合成和光物理性质开展研究工作。具体研究内容如下:1.设计合成了分别以咔唑、芴和芴酮为桥的β-β桥联环状锌卟啉化合物。共轭桥对卟啉环电子离域     

分子间相互作用对聚肽共聚物/聚苯乙烯衍生物共混体系自组装形貌影响的研究

合成了两亲性的聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)-b-聚乙二醇(PBLG-b-PEG)聚肽刚-柔嵌段共聚物和聚苯乙烯(PS)均聚物及多种聚苯乙烯衍生物,包括聚(4-乙酰氧基苯乙烯)(PAS)均聚物、聚(4-羟基苯乙烯)(PVPh)均聚物和聚(苯乙烯-co-4-乙酰氧基苯乙烯)(P(S-co-AS))共聚物.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等表征了聚合物的结构、分子量及分布.采用共溶剂溶解、选择性溶剂透析的方法,制备了PBLG-b-PEG嵌段共聚物与不同PS衍生物(包括PS均聚物)共混体系的自组装聚集体,利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等表征了自组装体的形貌和结构.研究发现,不同的分子间相互作用(如π-π共轭作用、偶极-偶极相互作用、氢键作用等)对共混体系的自组装形貌有显著的影响.PBLG-b-PEG/PS共混体系自组装可形成表面具有条纹结构的"毛线球"聚集体,该体系中PBLG和PS之间形成π-π共轭作用,相互作用强度相对较弱;PBLG-b-PEG/PAS共混体系自组装可形成表面基本光滑并有轻微凹陷的球形聚集体,该体系中PBLG和PAS之间除了π-π共轭作用,还可形成相对较强的偶极-偶极相互作用;而PBLG-b-PEG/PVPh共混体系自组装得到了囊泡,该体系中PBLG与PVPh之间可形成π-π共轭和氢键作用,相互作用强度进一步增强.对于PBLG-b-PEG/P(S-co-AS)共混体系,可通过改变P(S-co-AS)共聚物中AS摩尔分数和制备温度来调控自组装聚集体表面的条纹形貌.根据PBLG链段与不同PS衍生物(包括PS均聚物)之间不同的分子间相互作用,提出了上述聚集体形貌转变的机理.     

密度泛函和π共轭限域理论研究KBe2BO3F2深紫外非线性光学性能的构效关系

KBe₂BO₃F₂(KBBF)不仅是目前唯一能够商用的深紫外倍频晶体,还为该类材料设计提供了优秀的模板,因此其构效关系的研究具有重要意义.本文运用密度泛函理论(DFT)深入探讨了KBBF的成键模式和电子结构,首次依据“π共轭限域”理论,从全新的角度诠释了KBBF晶体结构的两种构筑基元(π共轭BO₃基团和非π共轭BeO₃F基团)对该化合物表现出的优异深紫外非线性光学性能所起的重要作用,并指出“π共轭限域”结构特征确保了KBBF能实现带隙和双折射率的平衡,从而使得KBBF能够在深紫外波段直接实现倍频转换.对构效关系的理解和阐释为设计合成高效深紫外非线性光学材料提供了重要参考.     

聚3-辛基噻吩/MWNTs复合材料的导电性能研究

采用在氯仿溶液中超声共混, 制备聚3-辛基噻吩(P3OT)和多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料. 当MWNTs掺杂量为3%时复合材料的电导率为1.43 S&#8226;m－1, 达到纯MWNTs的电导率水平. 用FTIR光谱, TG, UV-Vis光谱, XPS和FESEM进行研究分析, 认为MWNTs的离域电子与P3OT主链上的π电子之间形成π-π共轭, 增加了P3OT主链的有效共轭度, 被掺杂的P3OT具有很高的电导率, 提高了复合材料的导电性能. MWNTs与被掺杂的P3OT组成相对独立的导体单元, 对复合材料的导电网络形成起着主要作用.     

π-共轭纤维状杂化纳米结构的精准构筑与功能化

共轭聚合物因在电致发光材料、场效应晶体管等领域具有潜在的应用前景而受到人们的广泛关注。通过π-共轭聚合物的可控组装实现纳米纤维结构的精确构筑一直是提升材料性能的研究方向和挑战之一。近来,中国科学院上海有机化学研究所黄晓宇、冯纯课题组将非共价作用与活性结晶驱动自组装相结合,实现了多组分和多功能的以π-共轭对苯撑乙烯撑寡聚物(OPV)为核的纤维状杂化纳米结构的精确构筑及选择性功能化。利用"自晶种"(self-seeding)和活性"种子增长"(seeded growth)制备了以OPV为核,不同壳层的三嵌段和五嵌段单分散纳米纤维,并实现了对纤维各个嵌段长度的控制。利用聚2-乙烯基吡啶(P2VP)壳层作为后功能化锚点,可将无机纳米粒子(CdTe量子点、Au、Ag和Fe3O4纳米粒子)、聚合物球形胶束、SiO2/TiO2层负载在纤维状胶束的P2VP壳层中,并可单独对含有不同壳层的多嵌段纤维状胶束的P2VP壳层进行选择性修饰。这为多组分和多功能的π-共轭杂化纳米纤维状结构的高效构筑提供了一条新途径。     

溴蒸气掺杂聚苯乙炔的导电机理

通过溴蒸气的吸附, 聚苯乙炔(PPA)的电导率比吸溴前提高近12个数量级. 采用固体紫外光谱、X光电子能谱研究了溴与PPA之间的p-π共轭效应, 探讨了掺溴PPA的导电机理. 研究表明, PPA掺溴产生了溴负离子和电子转移复合物, 促使导电率提高. 实验证明压力作用的增大有利于增强溴与PPA之间的共轭作用, 温度升高导致掺溴PPA中p-π共轭结构减少, 导致电导率降低.     

共轭效应

1.共轭体系的意义与类型(一)共轭体系的意义:由π键或 p 电子经过一个σ键与π键相连接而组成的体系,都叫共轭体系。最近有很多实验事实证明键的共轭效应现象不仅发生于重键之间(π,π共轭效应),而且也发生于单键和重     

带有PPE侧链的聚合物的合成及其发光性质的研究

有机共轭聚合物发光材料成为近年来多学科交叉研究的热点[1~3]。作为共轭聚合物之一,聚对苯乙炔(Poly(p-phenyleneethynylene))(PPE)具有较高的电子亲合势、电致发光效率、对微量水和氧气稳定等优点,近年来受到很大的关注[4~7]。PPE分子链间通过π-π堆积效应(π-πstacking)在     

共轭梯形聚合物的研究进展

近年来,共轭梯形聚合物由于良好的化学和热稳定性以及优异的光电性能受到了研究人员的广泛关注.共轭梯形聚合物的主链重复单元被各种桥联结构最大程度限制在同一平面内,因此和传统的共轭聚合物相比,共轭梯形聚合物具有更大的π共轭体系和电子离域性,这使得共轭梯形聚合物具有更高的荧光量子效率和电荷迁移率.在已报道的合成方案中,结构缺陷和溶解性差是共轭梯形聚合物面临的最大问题.结构缺陷会导致材料性能降低,而溶解性差会影响材料的表征和应用.本文综述了共轭梯形聚合物最新的合成进展和解决结构缺陷及溶解性差的途径,同时还包括其在光电器件领域的一些应用研究,并对其在更多领域的应用进行了展望.     

共轭聚合物在生物传感与生物医药领域的研究进展

共扼聚合物(CPs)是一类具有离域π-π共轭骨架的高分子材料,在生物医药领域显示了广阔的应用前景.相比于传统的荧光小分子材料,共轭聚合物由于具有优异的光捕获能力、高的单线态氧产率及良好的生物相容性等优势受到了广泛关注.本文从共轭聚合物的结构设计和性能调控的角度出发,重点总结了本课题组近十年来在共轭聚合物的设计合成及其在...     

1,4-丁炔二醇的均聚及与苯乙炔的共聚研究

<正> 炔类聚合物由于具有长链π体系的结构特点,理论上可作为结构型导电聚合物,这一领域的研究工作正在迅速展开。 1,4-丁炔二醇(BD)可用PdCl_2,ZnCl_2,(Ph_3P)_2PdCl_2等多种催化剂催化聚合,得到长链共轭的聚(1,4-丁炔二醇)(PBD)。苯乙炔(PA)可用热聚合,光聚合、电聚合、自由基聚合、等离子体聚合、催化聚合等聚合方法,得到长链共轭的聚苯乙炔     

一类功能D-π-A共轭偶氮苯化合物的合成及表征

采用偶氮反应合成了一系列对位分别连有不同吸电子和供电子功能基团的D-π-A共轭偶氮苯化合物,其结构经元素分析,IR,NMR,DSC等表征。