【摘 要】
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氮杂多并苯是sp2杂化的N原子部分取代多并苯骨架中的CH,这不但可以提高多并苯材料的稳定性,同时也能改变多并苯材料的电荷传输性质(可由p型空穴传输型转变为n型电子传输型)。氮杂多并苯由于其较高的载流子迁移率,已经被广泛地研究并应用到有机电子器件,如:有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OPV)等。目前,基于吡嗪氮杂环的氮杂多并苯研究很多,这类氮杂多并苯多数通过
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氮杂多并苯是sp~2杂化的N原子部分取代多并苯骨架中的CH,这不但可以提高多并苯材料的稳定性,同时也能改变多并苯材料的电荷传输性质(可由p型空穴传输型转变为n型电子传输型)。氮杂多并苯由于其较高的载流子迁移率,已经被广泛地研究并应用到有机电子器件,如:有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OPV)等。目前,基于吡嗪氮杂环的氮杂多并苯研究很多,这类氮杂多并苯多数通过邻二胺(四胺)与邻二卤或邻二酮(或四酮)缩合或偶联反应得到,而含有吡啶、哒嗪、嘧啶等氮杂环结构的氮杂多并苯研究较少。因此合成不同类别的氮杂多并苯,并拓展其潜在的应用显得十分重要。本论文首先综述了近年来氮杂多并苯材料的研究进展,包括合成方法及应用领域;同时,以构建新型非吡嗪类氮杂环多并苯为主题,设计并合成了两类含哒嗪环氮杂多并苯,四类含噻二唑杂环氮杂多并苯,进而利用蒽并噻二唑衍生物中两种具有末端溴活性位点,构筑了几种含多个噻二唑基团的新型的氮杂多并苯,并对它们的光电性能进行了系统研究。具体研究内容如下:1.设计合成了两种新型哒嗪杂环氮杂多并苯化合物,丰富了哒嗪杂环类氮杂多并苯结构。两种化合物分别具有D-A和A-D-A的分子构型,探讨了分子结构对三阶非线性性质的影响。两种化合物具有相对高的TPA横截面值,并且TPA横截面值分别达到290 GM和454 GM。2.设计合成了四种具有不同取代基的蒽并噻二唑衍生物。噻二唑杂环可以通过氢化铝锂还原得到一种稳定的二胺化合物,二胺化合物与不同的二羰基(四羰基)化合物通过缩合反应可构建不同长度、不同性能的氮杂多并苯材料。3.设计合成了具有末端溴的蒽并噻二唑衍生物BTH-m-Br和BTH-o-Br。因其苯环上具有活性卤素位点可通过偶联反应进行扩展,引入多个噻二唑结构单元至氮杂并苯材料中。同时也通过有效的分子设计可控调整分子结构,得到U型和Z型两种分子结构。后期将系统探讨分子几何形状的改变对成膜性的影响,测试两种化合物作为倒置钙钛矿太阳能电池电子传输层材料时的光电转化效率。
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