含芳茂鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物的合成及光性能的研究.pdf

1、本論文以芳酮和4-羥基二苯甲酮為原料，通過McMurry偶聯(lián)反應(yīng)合成了五種含有酚羥基的三苯乙烯化合物，分別為:1-苯基-2-（4-甲基苯基）-1-（4-羥基苯基）丁烯(TPE-1)、1，2-二苯基-1-(4-羥基苯基)丁烯(TPE-2)、1-苯基-1-（4-羥基苯基）-2-（4-氯苯基）丁烯(TPE-3)、1-苯基-1-(4-羥基苯基)-2-（4-苯氧基苯基）丁烯(TPE-4)、1-苯基-1-(4-羥基苯基)-2-（4-苯硫基苯基）丁烯

2、(TPE-5)，在五種烯烴中，TPE-4和TPE-5未見報道。
　　 以所合成的含有羥基的三苯乙烯化合物為原料，通過與氯苯芳茂鐵鹽的親核取代反應(yīng)，合成了五種含芳茂鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物，分別為:(η5-環(huán)戊二烯)[η6-1-(1-苯基-2-甲基苯基)丁烯氧基苯]鐵六氟磷酸鹽(TPE-Fc-1)、(η5-環(huán)戊二烯)[η6-1-(1，2-二苯基)丁烯氧基苯]鐵六氟磷酸鹽(TPE-Fc-2)、(η5-環(huán)戊二烯)[η6-1-(1-苯基-

3、2-氯苯基)丁烯氧基苯]鐵六氟磷酸鹽(TPE-Fc-3)、(η5-環(huán)戊二烯)[η6-1-(1-苯基-2-苯氧基苯基)丁烯氧基苯]鐵六氟磷酸鹽(TPE-Fc-4)、(η5-環(huán)戊二烯）(η6-1-（1-苯基-2-苯硫基苯基）丁烯氧基苯]鐵六氟磷酸鹽(TPE-Fc-5)，該五種茂鐵鹽均未見文獻(xiàn)報道。
　　 所制備的含羥基的三苯乙烯化合物和含芳茂鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物均經(jīng)過IR、LC-MS、1H-NMR和13C-NMR進(jìn)行表征，確定了物

4、質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　 對所合成的兩類烯烴通過紫外可見吸收光譜研究發(fā)現(xiàn)，含芳茂鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物與含羥基的三苯乙烯化合物在200-350nm具有較強(qiáng)的吸收，取代基影響較小。引入茂鐵鹽后，在400-500nm產(chǎn)生由d-d躍遷產(chǎn)生的弱吸收?？疾榱巳軇O性對所合成的兩類烯烴的紫外吸收光譜的影響，發(fā)現(xiàn)吸收峰隨著極性的增大，峰型變窄，峰位紅移。系統(tǒng)考查了所制備的兩種烯烴在可見光下的光穩(wěn)定性，含有羥基的三苯乙烯化合物具有很好的光穩(wěn)定性，含有芳茂

5、鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物隨著光照時間的增長會有一定的光解。考查了所制備的兩類三苯乙烯化合物的熒光發(fā)射光譜，研究發(fā)現(xiàn)在三苯乙烯化合物中引入芳茂鐵基團(tuán)，使三苯乙烯化合物的熒光減弱，熒光量子效率降低。
　　 所制備的含芳茂鐵基團(tuán)的三苯乙烯化合物和含羥基的三苯乙烯化合物經(jīng)熱重研究發(fā)現(xiàn)，在240℃以下具有良好的熱穩(wěn)定性。此外發(fā)現(xiàn)引入芳茂鐵基團(tuán)后，TPE-Fc化合物比TPE化合物的熱穩(wěn)定性提高了60℃左右。
　　 通過密度泛函理論(D

6、TF)在B3LYP/6-31G**水平上，對所合成的三苯乙烯化合物進(jìn)行了分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)三苯乙烯化合物在結(jié)構(gòu)上不是平面型化合物，苯環(huán)和苯環(huán)之間具有一定的二面角;通過計算獲得了前線軌道的能級及其電荷分布，發(fā)現(xiàn)同羥基三苯乙烯化合物相比，帶有茂鐵基的三苯乙烯化合物的HOMO軌道和LUMO軌道的能級差變小，并從HOMO軌道到LUMO軌道有明顯的電荷轉(zhuǎn)移;通過最優(yōu)結(jié)構(gòu)偶極距參數(shù)，計算了分子的一階超極化率，發(fā)現(xiàn)在三苯乙烯化合物中引入茂鐵基使分子的