基于吡咯并四硫富瓦烯结构的D-π-A型化合物的合成及其非线性光学性质的理论研究

以吡咯并四硫富瓦烯衍生物（1）为原料,经过Vilsmeier甲酰化、Wittig反应或交叉偶联反应得到D-π-A二素系化合物（4a, 5a）,为了比较以N-甲基吡咯并四硫富瓦烯衍生物（2）出发,用同样的方法合成了N-甲基化的D-π-A二素系化合物（4b, 5b）。用循环伏安法（CV）和UV-VIS研究了目标化合物的电化学和光物理性质,并进行了非线性光学性质的理论计算。     

新型四硫代富瓦烯衍生物的合成及其性质的研究

合成了3个新的含有卤素取代基的四硫代富瓦烯衍生物及6个新的相关化合物。利用溶液的电子吸收光谱对四硫代富瓦烯衍生物的性质进行了研究。研究结果表明, 四硫代富瓦烯衍生物的分子中π轨道之间的能级差较小, 因而分子具有较高的稳定性。     

D-π-A型四硫富瓦烯衍生物的合成及其性能研究

<正>作为很强的有机电子给体,四硫富瓦烯能够在低电位被可逆氧化,失去一个或两个电子生成相应的正一价阳离子自由基或正二价阳离子．近年来它在众多领域显示出日益重要的作用．本论文设计合成了一系列具有D-π-A和A-π-D-π-A结构的四硫富瓦烯 (TTF)衍生物,系统研究了它们在基态发生分子内电荷转移的可能,并利用外界刺激改     

N-亚苄基苯胺衍生物的非线性光学有限场/AM1计算

利用有限场/AM1方法对具有D-π-A结构的N-亚苄基苯胺衍生物的一阶极化率、非线性光学二阶和三阶极化率进行了计算,并考察和讨论了不同取代基对分子的非线性光学性质的影响。     

新型I型五聚四硫富瓦烯衍生物的合成和性质

利用2,3-二(2'-氰乙基硫基)-6,7-二烷硫基四硫富瓦烯在甲醇钠的作用下消除一个保护基团生成四硫富瓦烯单钠盐,与1,4-二(氯甲基)苯反应,形成单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物,生成的单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物再次在甲醇钠的作用下消除剩下的保护基团,形成单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物二钠盐,最后与四(3'-碘丙硫基)四硫富瓦烯反应形成新型I型五聚TTF衍生物,并通过循环伏安法和化学氧化法分别对其氧化还原性质和紫外光谱进行了研究.     

新型I型五聚四硫富瓦烯衍生物的合成和性质

利用2,3-二(2'-氰乙基硫基)-6,7-二烷硫基四硫富瓦烯在甲醇钠的作用下消除一个保护基团生成四硫富瓦烯单钠盐,与1,4-二(氯甲基)苯反应, 形成单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物, 生成的单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物再次在甲醇钠的作用下消除剩下的保护基团, 形成单桥-双(四硫富瓦烯)衍生物二钠盐, 最后与四(3'-碘丙硫基)四硫富瓦烯反应形成新型I型五聚TTF衍生物, 并通过循环伏安法和化学氧化法分别对其氧化还原性质和紫外光谱进行了研究.     

新型四四硫富瓦烯环蕃的合成和性质

利用2,3-二(2-氰基乙硫基)-6,7-二烷硫基四硫富瓦烯在甲醇钠的作用下消除一个保护基团生成四硫富瓦烯单钠盐, 与1,4-二氯甲基苯反应, 形成“单桥”-双(四硫富瓦烯)衍生物, 生成的“单桥”-双(四硫富瓦烯)衍生物再次在甲醇钠的作用下消除剩下的保护基团, 形成“单桥”-双(四硫富瓦烯)衍生物二钠盐, 最后与二溴代烷反应形成新型四四硫富瓦烯环蕃, 并通过循环伏安法和化学氧化法分别对其氧化还原性质和紫外光谱进行了研究.     

不对称四硫富瓦烯衍生物合成新方法及其电化学性质的研究

以2,3－二（2′－氰乙硫基）－6,7－亚烷硫基四硫富瓦烯为原料,在醇钠的作用下消去氰乙基生成的二元硫负离子与对－二（氯甲基）苯反应除了生成两种新的不对称四硫富瓦烯衍生物外,还得到两种新的“二桥”－双四硫富瓦烯衍生物,为四硫富瓦烯衍生物的合成提供了一种新的方法。并对不对称四硫富瓦烯衍生物和“二桥”－双四硫富瓦烯衍生物的循环伏安图、电化学性质和UV－Vis光谱进行了研究。     

含噻吩和吡啶基的插烯式四硫富瓦烯衍生物的合成、结构和电化学性质

在亚磷酸三乙酯催化作用下,2,3-二(2-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(1)分别与2-噻吩甲醛(2a)和3-噻吩甲醛(2b)发生成烯偶联反应,生成二硫富瓦烯化合物[2-(2-噻吩)亚基-1,3-二硫环戊烯-4,5-二硫基]双邻吡啶(3a)和[2-(3-噻吩)亚基-1,3-二硫环戊烯-4,5-二硫基]双邻吡啶(3b);含噻吩和吡啶基的二硫富瓦烯化合物3a和3b分别经过单质碘诱导氧化偶联反应和硫代亚硫酸钠还原反应,得到含噻吩和吡啶基的插烯式四硫富瓦烯化合物1,2-双(4,5-二邻吡啶硫代-1,3-二硫环戊烯-2-亚基)-1,2-双(2-噻吩基)乙烷(4a)和1,2-双(4,5-二邻吡啶硫代-1,3-二硫环戊烯-2-亚基)-1,2-双(3-噻吩基)乙烷(4b).利用核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和质谱(MS)方法对插烯式四硫富瓦烯衍生物(4a和4b)分别进行了表征,同时采用X射线单晶衍射法分析确证了化合物3a,3b,4a和4b的晶体结构.循环伏安法研究结果表明,化合物4a和4b呈现准可逆的两电子转移行为.结合量子化学理论计算,探讨了噻吩基的位置差异对化合物4a和4b电化学电位的影响.     

两亲性四硫富瓦烯衍生物的合成及其性质研究

二-(1,3-二硫环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫)合锌酸四乙基铵盐(Zincate盐)分别与溴代十四烷和溴代十八烷在乙腈中回流,合成相应的1,3-二硫环戊烯-2-硫酮2a和2b.以亚磷酸三乙酯为偶联剂,其分别和4,5-二氰基乙硫基-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3)发生交叉偶合反应合成四硫富瓦烯(TTF)衍生物4a和4b.在氢氧化铯的存在下,4a和4b分别与2-碘乙氧基乙醇反应生成含羟基的四硫富瓦烯(TTF)衍生物5a和5b.以三乙胺为缚酸剂,其与对甲基苯磺酰氯反应,生成含活化羟基的TTF衍生物6a和6b.在氢氧化钠的存在下,6a和6b分别与巯基噻二唑反应生成含有疏水长链烷烃和亲水醚键连接的噻二唑两亲性TTF衍生物7a～7d,并对其进行了1H NMR,13C NMR,IR,MS的表征以及初步电化学行为和Langrnuir-Blodgett膜性能研究.     

一种合成插烯式四硫富瓦烯衍生物的新方法

插烯式四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene vinylogues,TTFV)化合物由于其优良的供电子性质在有机电子学研究中引人关注.TTFV类化合物的合成通常是利用烯键键链的二硫富瓦烯(diathiafulvalene,DTF)化合物通过I2以及Ag BF4等氧化偶联反应来制备,其存在产率较低、毒性较大等局限.鉴于萘基团的荧光性质以及硫代丙腈基的衍生化反应特点,以亚磷酸三甲酯为偶联剂,含丙腈基硫酮化合物1与1-萘醛发生偶联反应生成二硫富瓦烯化合物2.在四氯苯醌(chloranil,CA)/甲磺酸(methanesulfonic acid,MSA)催化条件下,化合物2氧化偶联得到插烯式四硫富瓦烯化合物3.初步优化了四氯苯醌-甲磺酸(CA-MSA)催化反应条件.优化的反应条件为:1.5 equiv.的CA催化剂,甲磺酸与二氯甲烷的体积比为1∶10,氮气保护下室温反应2 h,化合物3的产率可达86.7%.通过1H NMR,~(13)C NMR,FT-IR,MS方法对插烯式四硫富瓦烯衍生物3分别进行了表征分析,同时用X射线衍射法确认了化合物3的晶体结构.与传统的I2氧化偶联反应进行了实验比较,结果表明在甲磺酸存在下,以四氯苯醌为有机氧化剂合成插烯式四硫富瓦烯衍生物的新方法简便有效.     

四硫富瓦烯三氮唑衍生物的合成及应用研究进展

四硫富瓦烯是一类重要的电子供体化合物,在分子导体和超分子化学领域引起广泛关注.主要介绍Cu(I)催化的叠氮和炔基的环加成反应(Cu AAC)在合成四硫富瓦烯三氮唑衍生物方面的应用进展,主要涉及含端基叠氮的四硫富瓦烯化合物和含端基炔的反应底物反应以及含端基炔的四硫富瓦烯化合物和含端基叠氮的反应底物反应两类.同时,对利用Cu AAC点击反应合成的含三氮唑功能基的四硫富瓦烯衍生物在分子识别、分子组装以及分子光电和光伏器件等光电功能材料领域的应用进展进行综述.     

含吡啶基四硫富瓦烯衍生物的合成、 结构和电化学性质

在乙酰乙酸乙酯和氧化亚铜共同催化下, 二-(1,3-二硫环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫)合锌酸四乙基铵盐分别与2-碘吡啶(1a)、 3-碘吡啶(1b)和4-碘吡啶(1c)反应, 制得硫酮化合物2,3-二(2-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2a)、 2,3-二(3-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2b)和2,3-二(4-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2c). 在醋酸汞催化下, 硫酮化合物2a, 2b和2c分别被氧化为2,3-二(2-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3a)、 2,3-二(3-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3b)和2,3-二(4-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3c). 以亚磷酸三乙酯为偶联剂, 氧酮化合物3a, 3b和3c分别发生自偶联反应生成2,3,6,7-四(2-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4a)、 2,3,6,7-四(3-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4b)和2,3,6,7-四(4-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4c). 采用核磁共振波谱(NMR)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和质谱(MS)分析了所合成化合物的结构和组成, 通过X射线衍射分析确认了吡啶基四硫富瓦烯衍生物4b和4c的晶体结构. 循环伏安法研究结果表明, 化合物4a, 4b和4c呈现准可逆的两电子转移过程, 结合量子化学计算, 分析了不同位置取代的吡啶基对四硫富瓦烯电化学电势的影响.     

四吡咯环状化合物的光物理和三阶非线性光学性质的研究

本论文在设计合成一系列四吡咯环状化合物的基础上,运用多种光谱手段研究周边取代对包括酞菁、三明治型酞菁、芴取代卟啉与氮杂卟啉在内的四吡咯环状化合物及其配合物的光物理性质和受355nm的光激发后所经历的光物理过程;研究不同结构因素对四吡咯环状化合物及其配合物的光物理性质的影响;用光限幅和Z-扫描方法检测四吡咯环状化合物的三阶非线性光学响应,研究其三阶非线性光学性质的来源,计算衡量其光限幅性质和三阶非线性光学性质的参数,并分析其产生的原因、结构与非线性光学性质的关系和影响其强弱的因素.     

二硫架桥的二聚四硫富瓦烯合成新方法及其电化学性质研究

以2-(2′-氰乙硫基)-3,6,7-三甲硫基四硫富瓦烯为原料,在四甲基氢氧化铵作用下,通过Mn2+离子催化偶联反应合成了1个二硫架桥的二聚四硫富瓦稀化合物1,化合物1的结构经红外光谱、扫描电子显微镜、元素分析、核磁共振氢谱、质谱进行了表征.循环伏安结果显示化合物具有2对明显的可逆氧化还原峰.为"桥式"四硫富瓦稀衍生物的合成提出了一种新方法.     

四硫富瓦烯和蒽单元构建的新型多功能四硫富瓦烯环蕃的合成与性质

2,6-二(甲硫基)-3,7-二(2-氰乙基硫基)四硫富瓦烯在甲醇钠的作用下消除保护基团, 生成四硫富瓦烯双钠盐, 再与9,10-二(氯甲基)蒽反应生成由四硫富瓦烯(TTF)和蒽单元构建的新型TTF环蕃. 分别通过循环伏安法和化学氧化法对其电化学性质、紫外吸收光谱和荧光性质进行了研究, 实验结果表明此类TTF环蕃化合物对OH^－离子有识别功能. 并通过电化学和紫外吸收光谱研究了这种新型四硫富瓦烯环蕃在金纳米颗粒表面自组装行为.     

四硫富瓦烯及其衍生物在分子开关领域的研究进展

四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物由于具有特殊的结构和性质, 在分子开关、分子传感器、光信息存储和非线性光学等领域显示出诱人的应用前景. 综述了近几年TTF及其衍生物在分子开关领域的最新研究进展.     

新型非对称四硫富瓦烯环状冠醚衍生物的合成及其对碱金属离子的响应性能

在Cs OH的CH3OH/DMF溶液中,4,5-二(氰乙硫基)乙二硫撑四硫富瓦烯(1a),4,5-二(氰乙硫基)甲基乙二硫撑四硫富瓦烯(1b),4,5-二(氰乙硫基)丙二硫撑四硫富瓦烯(1c)和4,5-二(氰乙硫基)苯基四硫富瓦烯(2)分别与五(乙二醇醚)二-对甲苯磺酸盐经偶联反应合成了4个新型的非对称四硫富瓦烯环状冠醚衍生物(3a~3c和4),其结构经1H NMR,~(13)C NMR,ESI-MS和元素分析表征。用循环伏安法研究了3a~3c和4对碱金属离子(Na+,Li+,K+和Rb+)的响应性能。结果表明:2,3-二硫-(3',6',9',12'-四氧冠醚)-6,7-丙二硫代四硫富瓦烯(3c)和2,3-二硫-(3',6',9',12'-四氧冠醚)-6,7-苯基四硫富瓦烯(4)对Na+响应较明显,其△E1/21分别为30 m V和45 m V。     

不同类型二苯乙烯衍生物双光子吸收截面的理论研究

用AM1和INDO/CI理论方法,系统研究不同类型二苯乙烯衍生物(D-π-D,A-π-A,D-π-A)的结构和电子光谱。在正确的UV-vis光谱基础上,预测了双光子吸收峰的位置,用SOS公式计算了三阶非线性光学系数及双光子吸收截面,并从微观上探讨了不同取代基对双光子吸收截面的影响。     

三腈基呋喃推拉型电荷转移分子的双光子吸收

根据双光子吸收效应与分子之间＂构效＂关系,设计四种D-π-A推拉偶极型电荷转移分子,采用AM1方法计算出分子三阶极化率,筛选出具有潜在三阶非线性光学活性分子2-（3-腈基-（3-（4-（二甲胺基）苯乙烯基）-5,5-二甲环己基-2-烯）甲基）-5,5-二甲基呋喃-2-烯）丙二腈（CFM）.首次在温和条件下使酮羰基与TC...