4-羟乙氧基苯甲酸氢键液晶的合成及表征

本文分别用4-硝基苯甲醛、4-羟基苯甲醛和4-甲基吡啶合成了质子受体4-硝基苯乙烯基吡啶、4-羟基苯乙烯基吡啶,无水乙醇重结晶,收率25%左右。用4-羟基苯甲酸和1-溴代乙醇合成了质子供体4-羟乙氧基苯甲酸,水重结晶,收率82%。利用两类中间体制备2种4-羟乙氧基苯甲酸类氢键型液晶。IR和1HNMR证实了各中间体结构。POM、IR、DSC检测了各复合物。POM拍摄的向列相液晶织构表明4-硝基苯乙烯基吡啶与4-羟乙氧基苯甲酸的氢键复合物呈现明显的液晶态,IR图谱3500-2500cm-1处峰的变化以及羰基向高波数位移证明了羧基和吡啶间的分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键。复合物在升温时122.2℃出现液晶相,清亮点为158.9℃,液晶相范围36.7℃;降温时150.1℃出现液晶相,116.1℃凝固,液晶相范围34.0℃.

基于苯甲酸受体的咔唑染料敏化剂的合成和光电性能

选择N-正丁基咔唑作为电子给体,芴酮作为桥键,苯甲酸作为受体,通过桥键芴酮与给体和受体连接位置的改变,设计合成了两个咔唑染料4-(6-(N-正丁基咔唑-3-基)-9-氧-9H-芴-3-基)苯甲酸(HXL-3W)和4-(7-(N-正丁基咔唑-3-基)-9-氧-9H-芴-2-基)苯甲酸(HXL-4Z).对咔唑染料的光谱性能、电化学性能和光电转换性能进行了研究,并运用密度泛函理论(DFT)方法对其几何结构和紫外-可见光谱进行了优化计算.结果表明,HXL-4Z的吸收光谱呈现两个明显的π→π*跃迁吸收峰和一个较小的对应于分子内电荷转移的吸收峰,而HXL-3W的吸收光谱则仅呈现一个π→π*跃迁吸收峰,且摩尔吸光系数远小于HXL-4Z.可能是HXL-3W分子结构中给体和受体距离较近,张力较大,导致较差的分子平面性和分子内电荷转移.因而HXL-4Z的光吸收能力和电子注入效率较优,从而具有较好的光电转换效率(2.03%)(短路电流(JSC)=3.88 mA·cm–2,开路电压(VOC)=700 m V,填充因子(FF)=0.75).