两种基于引达省并二噻吩的小分子的合成及性能研究

含共轭侧链的引达省并二噻吩分别与1,3-茚满二酮和3-乙基绕丹宁构筑小分子WS1和WS2。通过核磁共振(氢谱和碳谱)和飞行时间质谱对目标小分子进行结构表征。通过测试目标小分子的吸收光谱和循环伏安曲线,研究末端的种类对小分子的光物理性质和电化学性质的影响。结果表明,末端为1,3-茚满二酮的WS1具有更加宽的吸收光谱(最大吸收峰达到567nm);WS1和WS2具有相当的能级,说明末端的种类对小分子的能级影响不大,-5.45 eV的HOMO能级水平能够与常见的受体材料匹配。

基于引达省并二噻吩及其衍生结构的有机光伏材料研究进展

引达省并二噻吩(IDT)及其衍生物因其独特的平面结构,光热稳定性和易于修饰等优点,被广泛应用于构建有机太阳能电池的给体和受体材料,并获得了优异的光伏性能.从聚合物、小分子两个方面对基于IDT衍生物的光伏材料进行归纳,总结了该类材料分子结构与其光伏性能之间的关系,并对IDT类光伏材料的发展趋势和前景做了展望.

薁封端的引达省并二噻吩类衍生物的设计合成及性质研究

根据薁五元环的富电子性和七元环的缺电子性,设计合成了两个基于引达省并二噻吩(IDT)和薁的同分异构体化合物1和2,对其紫外-可见吸收光谱、电化学及质子响应等物理化学性质进行了研究.化合物1和2在物理化学性质和有机场效应晶体管(OFET)器件性能方面表现出明显差异,均具有可逆的质子响应特性,质子化之前的末端吸收峰在400到600 nm之间,随着TFA的加入,吸收峰红移至550到850 nm之间,充分质子化时(TFA体积比约为1%)分别红移了约200和177 nm.化合物1和2质子化之前在二氯甲烷溶液中的颜色均为红色,充分质子化后变为蓝色,加入三乙胺恢复至原来的颜色.采用旋涂的方法制备了化合物1和2的OFET薄膜器件,其空穴迁移率表现出数量级的差异,分别为4.14×10-3和1.05×10-5 cm2·V-1·s-1.研究结果表明,薁通过缺电子的七元环和富电子的五元环与IDT不同的键连方式,对相应材料的OFET器件性能和物理化学性质有较大影响,为研究基于薁的有机功能分子提供了新思路.

基于IDT稠环核钙钛矿电子传输层材料的构筑

以吲哚并[1,2-B:5,6-B′]二噻吩结构、2,7-二溴芴、吡啶-4-硼酸等为原料,通过Knoevenagel缩合反应以及Suzuki偶联反应设计合成了基于引达省(IDT)稠环核,桥联芴单元的钙钛矿电子传输层材料IDT-C6和IDT-C8.借助核磁共振氢谱验证两个材料中间体及目标产物结构的正确性,应用紫外-可见吸收光谱表征了目标分子的光物理性质,其中IDT-C8的最大吸收边缘位于616 nm处,IDT-C6为600 nm.IDT-C6和IDT-C8光学带隙分别为2.39 eV和2.38 eV.应用循环伏安法测得两个分子的能级排布,其中IDT-C8的LUMO能级为-3.44 eV,HOMO能级为-5.83 eV,IDT-C6的LUMO能级为-3.46 eV,HOMO能级为-5.84 eV,表明两个分子均可用于钙钛矿电子传输层的构筑.该研究为新型有机钙钛矿电子传输层材料的设计提供了新的方向.