幾種苝系衍生物的修飾和性質(zhì)研究.pdf

1、苝及其衍生物具有優(yōu)異的化學(xué)、熱和光化學(xué)穩(wěn)定性,對從可見區(qū)到紅外區(qū)的光有很強的吸收,是一類性能特異的分子電子學(xué)材料,在激光材料、生物熒光探針分子、液晶顯示材料、電致發(fā)光器件、感光體及太陽能電池方面已經(jīng)有著很廣泛的應(yīng)用,對它們的發(fā)光性質(zhì)及其他光物理性質(zhì)的研究一直以來都是異?；钴S的課題.本文設(shè)計并合成了多種新穎的苝系衍生物,并對其進一步的修飾和性質(zhì)作了研究.論文主要包括以下內(nèi)容:第一章:概述了苝系衍生物的合成、性質(zhì)的研究現(xiàn)狀,并介紹了其在功能

2、材料方面重要的應(yīng)用價值,指出本文所提出的采用不對稱的合成方法獲得新穎的苝類衍生物為本文的主要創(chuàng)新點.第二章:我們以較高的產(chǎn)率給出了合成3個1,7-不對稱取代的3,4:9,10-苝二酰亞胺化合物(2a,2b和3)的有效方法,并且在光化學(xué)和電化學(xué)方面對不同取代基對相同的PDI母體的影響作了研究,得出的結(jié)論同計算的結(jié)果相一致.并且通過UV-vis吸收光譜和SEM圖片討論了這三種化合物在溶液和固態(tài)下的組裝行為.苝類化合物的光譜性能主要是基于它的

3、分子結(jié)構(gòu)中的大π電子共軛體系,花為缺電子結(jié)構(gòu),當(dāng)在苝母體結(jié)構(gòu)的1、6、7、12位上引入供電子基團(對叔丁基苯氧基或吡咯烷基)時,會在其分子內(nèi)形成了電子給-受體結(jié)構(gòu);在進行光的吸收時,分子內(nèi)部會發(fā)生激發(fā)態(tài)下的電子轉(zhuǎn)移(PET),在一定程度上克服了母體結(jié)構(gòu)扭曲所帶來的不利影響,使得其基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能量差縮小,降低電子躍遷所需能量,從而使得化合物的光譜吸收向深色方向移動;此外,由于存在著良好的給.受體之間激發(fā)態(tài)電子轉(zhuǎn)移,會導(dǎo)致分子內(nèi)電子傳

4、遞和能量轉(zhuǎn)換的進行,并會使得整個分子體系的熒光強度減弱,熒光降低.而這種良好的給.受體分子結(jié)構(gòu)對于在光能轉(zhuǎn)化研究方面的應(yīng)用是非常重要的.第三章:我們討論了在苝母體碳原子上直接引入取代基會為整個分子的電化學(xué)和光化學(xué)特征帶來明顯的影響效果,而在酰亞胺的氮原子上引入帶有增溶特征的取代基團通常不會對他們的吸收和發(fā)射特征帶來太多明顯的變化,在此我們期望在溶解性良好的酚代苝母體上直接引入給電子取代基,拓寬有機功能材料在可見光區(qū)的光能吸收范圍,使該類