新型n型分子石墨烯的合成及其物性研究.pdf

1、在過去的十年里，石墨烯小分子因其在場效應(yīng)晶體管，有機(jī)發(fā)光二極管以及光伏電池中的潛在應(yīng)用引起科研工作者的極大興趣，常見的石墨烯分子一般表現(xiàn)出p型半導(dǎo)體性質(zhì)其空穴遷移率最高可達(dá)4.28cm2V-1s-1，但是在構(gòu)建p-n異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)的邏輯電路中，n型半導(dǎo)體是必不可少的，然而現(xiàn)階段n型有機(jī)半導(dǎo)體還是很匱乏，所以制備高性能的n型有機(jī)半導(dǎo)體是材料研究的焦點(diǎn)。Houk等提出的一種制備n型有機(jī)半導(dǎo)體策略是用氮原子取代石墨烯中的碳原子，由于N原子高

2、的電負(fù)性，該類分子具有出色的電子傳輸能力。
　　本論文主要分為三部分:
　　一、氮雜分子石墨烯的合成與表征。以5-溴-2-碘嘧啶等為起始原料，合成了5種具有不同氮原子數(shù)及結(jié)構(gòu)的分子石墨烯前軀體8，20，21，41和51。通過對這些前驅(qū)體關(guān)環(huán)條件系統(tǒng)的探討發(fā)現(xiàn)，前驅(qū)體8，21和41在所選擇的氧化關(guān)環(huán)條件下不發(fā)生關(guān)環(huán)反應(yīng);而前驅(qū)體20在利用MALDI-TOFmass進(jìn)行追蹤反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)有關(guān)環(huán)產(chǎn)物生成，但是由于產(chǎn)物穩(wěn)定性差的原因，我

3、們沒有能夠分離出產(chǎn)物;前驅(qū)體51可以通過Scholl氧化脫氫關(guān)環(huán)反應(yīng)制各了氮雜分子石墨烯TM3b。通過NMR、MADLI-TOFmass、UV、FL等手段對合成的氮雜分子石墨等烯TM3b進(jìn)行表征。
　　二、配合物的合成與表征。我們對化合物8，20和21在常溫下與銀鹽配位進(jìn)行了探討。我們利用NMR、UV、FL對所得到配合物進(jìn)行了表征。從表征結(jié)果上看嘧啶環(huán)上的氮原子很容易與銀離子發(fā)生配位并影響化合物的空間結(jié)構(gòu)和光學(xué)特征。
　　三