四硫富瓦烯类染料敏化剂分子内电子转移特性

染料敏化剂是染料敏化太阳能电池中关键的光电转换材料,其受光激发后,电子由低能级基态跃迁到高能级激发态从而产生有效的电势差。设计和筛选优异性能的染料敏化剂有利于提升其光电转化效率。本文以相关实验研究为背景,设计了一系列具有不同桥位基团的四硫富瓦烯(TTF)类纯有机染料敏化剂,利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光电转化及分子内电子转移特性进行了系统研究,通过比较筛选出了高性能的四硫富瓦烯类染料敏化剂。研究结果表明,以环戊联噻吩及其衍生物作为桥位基团的四硫富瓦类染料敏化剂的整体性能更佳,主要表现在较好的电荷分离态、拓宽的光谱吸收范围、提升的光捕获效率以及增强的分子内电子转移(IET)性能等。     

双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯C60几何构型与电子结构的理论研究

利用半经验AM1法研究双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯 C60 (BTTTF C60 )和四硫富瓦烯 C60 (TTF C60 )的几何构型、电子结构和前线轨道 .计算结果显示 ,两化合物的TTF面发生弯曲 ,形成独特的空间构型 ,电子结构的分析表明其原因是由C60与TTF或BTTTF的相互作用引起的 .C60的LUMO能与BTTTF的HOMO能接近 ,易发生D A反应 ,形成BTTTF C60 .BTTTF C60和TTF C60的LUMO能仍较低 .LUMO分布集中在C60部分 ,表明BTTTF C60的C60母体仍可接受电子 .另外对两分子的电荷分布、HOMO及LUMO的分析比较 ,表明所设计的BTTTF C60分子可能产生与TTF C60分子类似的电荷分离态     

新型三唑硫酮席夫碱的微波合成与结构表征

微波辐射条件下,以氨基均三唑硫醇与查尔酮为原料,通过亲核取代反应,制备了3-（4-氨基-5-巯基-3-对甲苯基均三唑-1-氮代）-1,3-二苯-1-丙酮（3）,（3）与系列芳香醛经缩合反应,合成了4种三唑硫酮席夫碱（4a-4d）.探讨了各实验因素对收率的影响,得到了优化的工艺条件：n（芳香醛）∶n（氨基三唑硫酮）=1∶1.1微波功率500W,催化剂冰醋酸2mL,反应时间4-7min,溶剂DMF,收率为65％-77％.利用IR、MS、1H NMR对目标产物进行了结构表征.     

N-氯乙酰基-β-苯乙胺衍生物的合成及其表征

建立了新化合物N-氯乙酰基-4-乙酰基-β-苯乙胺、4-[[(羟基)亚胺基]乙基]-N-氯乙酰基-β-苯乙胺和N-氯乙酰基-4-羟乙基-β-苯乙胺的合成方法,并且着重考察了N-氯乙酰基-4-乙酰基-β-苯乙胺的合成条件.结果表明,其合成的最适条件为:原料与三氯化铝的摩尔比为1∶3,原料与乙酰氯的摩尔比为1∶2,在20℃条件下滴加原料的二氯甲烷溶液,滴加完毕后反应体系控制在30℃,在此条件下反应,产物收率可达85％.产品结构通过IR、1H NMR、MS确证.     

两种新型二氯代苯基卟啉-5-氟尿嘧啶衍生物的合成与表征

用5-[4-(5-溴戊氧基)苯基]-10,15,20-三(3,4-二氯苯基)卟啉或5-[4-(6-溴己氧基)苯基]-10,15,20-三(3,4-二氯苯基)卟啉与5-氟尿嘧啶反应,合成了1-[5-(4-戊氧苯基)-10,15,20-三(3,4-二氯苯基)卟啉]-5-氟尿嘧啶(A)和1-[5-(4-己氧苯基)-10,15,20-三(3,4-二氯苯基)卟啉]-5-氟尿嘧啶(B),产率分别为29.92%和30.01%。并通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱和质谱表征了其结构。对目标化合物的合成条件进行了研究,结果表明:以DMF为溶剂,反应温度为115℃,反应时间2h,产率较高;采用硅胶G(200—300目)装柱,以氯仿和氯仿∶乙醚(V∶V=50∶1)为洗脱液,柱层析,再用氯仿:丙酮(V∶V=7∶1)洗脱产品色带,分离效果较好。     

噻二唑衍生物的三阶非线性光学性能与合成

设计合成了7个新的噻二唑衍生物,用UV、IR1、H NMR和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了衍生物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.75~4.18×10-13esu,非线性折射率n2为6.90~7.68×10-12esu,分子二阶超极化率γ为3.75~4.26×10-31esu,响应时间为101~115 fs。探索了衍生物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。引入离域能小的芳杂环,增长共轭链,形成吸供构型,增大取代基的供电子能力,提高共轭体系的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能。     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二(3,5-二(三氟甲基)苯基)-9,9-二乙基芴(1)和2,7-二(4-氟苯基)-9,9-二乙基芴(2)。通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P21/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH2Cl2溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350~400 nm波段有吸收峰,归属于π-π*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象(激发波长为330 nm),在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二（3,5-二（三氟甲基）苯基）-9,9-二乙基芴（1）和2,7-二（4-氟苯基）-9,9-二乙基芴（2）。通过元素分析、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P2₁/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH₂Cl₂溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350～400 nm波段有吸收峰,归属于π-π^*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E_g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象（激发波长为330 nm）,在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

聚丙烯酰胺衍生物凝胶体系的合成与光谱表征

采用聚丙烯酰胺直接氮烷基化的方法,在PAM的侧链上引入了烯丙基,通过自由基引发交联并水解,合成了聚丙烯酰胺自由基交联的弱凝胶,并研究了其结构、凝胶形成过程以及NaCl浓度对凝胶表观粘度的影响。结果表明：交联比的改变,对交联时间、破胶时间和凝胶强度均有影响,随着交联比的增大,交联时间减少,凝胶强度略有增大;聚丙烯酰胺衍生物交联体系的表观粘度随着NaCl质量浓度的增加而增加,具有良好的抗盐性能。     

穴醚衍生物的合成与表征

以常见的穴醚为原料,利用简单的Michael加成反应一步得到新化合物,利用FTIR、质谱和元素分析等手段对产物的结构进行了表征.     

枞酸十二醇酯琥珀酸酐的合成与表征

以枞酸为起点 ,合成了十二醇酯琥珀酸酐 ,采用红外光谱、核磁共振波谱及质谱对中间产物及终产物进行了结构表证。     

N-丁基-3,6-二乙酰基咔唑的合成及表征

以咔唑为合成原料,在相转移催化剂作用下合成N-丁基咔唑,作为电子给体和共轭桥中心,乙酰氯作为端基电子受体,合成了V型化合物:N-丁基3,6-二乙酰基咔唑。其结构经IR,1H NMR和GC-MS表征。     

苯甲酰脲类杀虫剂杀虫隆的合成及表征

以对三氟甲氧基苯胺和二（三氯甲基）碳酸酯合成对三氟甲氧基苯基异氰酸酯,再与邻氯苯甲酰胺反应合成杀虫隆,二步反应收率合计84.7％,确定了用高效液相色谱测定产品含量的方法,产品纯度在99％以上.用IR、1HNMR及元素分析进行结构确证.     

N-硝基苯基脲化合物的合成与表征

一釜合成法合成了五个新的 N-硝基苯基脲类化合物 ,其产率分别为 4 6 .4 %、71.4 %、5 2 .3%、5 5 .4 %和 6 7.7% ,并通过元素分析、红外光谱 ,核磁氢谱对产品进行了结构表征     

甘氨酸钙络合物的熔融法合成及表征

以甘氨酸和氢氧化钙为原料,采用熔融法合成了甘氨酸钙络合物,最佳合成条件为:原料摩尔比n甘氨酸:nCa(OH)2=2:1,在熔融状态下,反应温度150℃左右,反应时间40min,并通过元素分析、红外光谱、X-射线粉末衍射、差热-热重等实验手段对该络合物进行了表征,确定其化学式为Ca(NH2CH2COO)2,所得产品的产率达94.1%.     

辅酶Q_0的制备和结构表征

以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料,经过Wollf-Kishner-黄鸣龙还原,选择性的溴代反应,甲氧基化反应,制备了合成辅酶Q类化合物的关键中间体2,3,4,5-四甲氧基甲苯,然后经过硝酸铈铵(CAN)选择性氧化,制备成辅酶Q0。反应的总收率为81.0%。该方法原料易得,产率高,操作简便,对环境有利。     

酞菁铁-聚苯胺型高分子吸波材料的合成及表征

以苯胺等为原料,合成了酞菁铁-聚苯胺新型高分子吸波材料,并用IR对其进行了表征。初步分析和确定了该聚合物的结构与微波吸收性能,在8.4GHz左右及9.3GHz以上吸波性能较好,吸收率达到80%以上。为合成新一代轻质、宽频、红外兼容的高分子微波吸收材料作了有益的探索。     

LaF3薄片的液相合成和表征

在氨水或无水乙二胺体系中通过液相反应制备了单晶六方相LaF3薄片.用X射线衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱等对产物进行了表征.研究了反应时间对产物形貌的影响.结果表明,随着反应时间的延长,薄片尺寸变大.讨论了薄片生长的可能机理,当溶剂有配位作用时,如氨水或无水乙二胺,最初形成的LaF3沉淀溶解、重结晶,最终形成无规则的薄片;当溶剂无配位作用时,如四氯化碳或无水乙醇,最终产物为球形颗粒.     

系列甲基苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物的合成与表征

设计合成了6种甲基苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物。通过红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振谱和质谱对所合成的化合物结构进行了确认。探索出了合成反应的最佳条件和目标化合物的分离纯化方法。实验结果表明,选择DMF为溶剂,反应温度在115℃,反应时间2h,产率较高,A1、A2,B1、B2、C1和C2分别为25.66%、25.02%,24.89%、26.17%、28.43%和24.19%;采用硅胶G(粒径为48—75μm)柱层析,分离效果较好。