具有光电功能的C3对称性分子的制备及其性能研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dxw2814
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
C3对称性广泛存在于自然界与我们的日常生活中。在化学领域,具有C3对称性的分子不胜枚举,这类分子不仅具有美观的结构而且在化学科学的诸多领域中都有着不错的应用前景,比如不对称催化、分子识别以及分子自组装等领域。由于C3对称性分子可能会形成一些具有特殊物理化学性质的堆积结构,因此,C3对称性分子的设计与合成对于功能材料的发展具有重要的意义。占吨酮为二芳基稠和的吡喃酮类化合物,其结构片段存在于众多天然产物中。由于其良好的生物/生理功能,在药物化学中引起了广泛的研究兴趣。占吨酮具有刚性的共轭体系,且呈现良好的热稳定性和化学稳定性,因此有望应用于构建有机功能材料。三苯胺是一种具有柔性骨架以及C3对称性的分子,其衍生物是经典的有机空穴传输材料。在过去的几十年里,三苯胺衍生物一直备受关注,并且在有机发光二极管中得到广泛的应用。然而,由于合成方法的不足,对于包含多个三苯胺单元的星形分子报道很少。本论文中,我们利用占吨酮与三苯胺在化学与物理方面的独特性质,设计并制备了三类新型的共轭体系分子,并对它们的性质进行了研究。第一种是基于占吨酮的具有刚性骨架的稠和的占吨酮分子,尤其是具有C3对称性的三并占吨酮分子。第二种是基于三苯胺的具有柔性链的C3对称性三苯胺衍生物,由于其具有很大的旋转自由度,故而很有可能形成多样的超分子结构。最后,我们还设计制备了一种由占吨酮与三苯胺杂化而成的有机共轭稠杂环。本论文各章内容如下。在第一章中,我们首先扼要介绍了功能材料以及功能材料中的有机光电材料,并简单总结了基于三苯胺、吡喃类化合物的有机功能材料的研究状况。之后我们介绍了C3对称性分子在不对称催化、分子识别以及分子自组装领域中的应用,最后我们提出了本论文的设计思路,包括分子设计、合成方案以及性质研究等。在第二章中,我们发展了一种简捷高效的制备占吨酮衍生物的方法,即以廉价易得的苯酚类化合物为起始原料,经亲核、水解以及分子内环化三步简单反应后以适中的产率制得了克级的占吨酮系列衍生物,其中三并占吨酮具有C3对称性。通过单晶结构解析发现,这些化合物具有平面的π共轭体系并以面对面的形式形成紧密的柱状堆积。通过紫外/可见光谱吸收测试以及量化计算,我们发现,相比于纯粹的占吨酮分子,由于这些稠和的占吨酮分子扩展了π-共轭体系,其具有更窄的HOMO-LUMO能带隙。C3对称性的三并占吨酮分子的荧光发射波长明显红移,其荧光量子产率也显著提高。进一步的研究发现,这些稠和的占吨酮分子在强酸中十分稳定,其发射波长进一步红移,荧光强度显著增强。此外,我们还发现,酸化对于其结晶形貌也有显著的影响。在第三章中,我们利用亲核、还原以及Cu催化的Modified-Ullman偶联三步反应制备了以1,3,5-三苯氧基苯为核心,以三苯胺作为末端基团的具有C3对称性的星形三苯胺类衍生物TTPAs。我们研究了这类化合物的稳定性、凝聚态结构以及光物理学性质。单晶结构表明,这些星形分子呈现出准C3对称性的螺旋几何构型。相比于三苯胺,这类化合物的紫外吸收以及荧光发射强度均明显增加,荧光量子产率很高,最高可达81.8%,半波电位向正极方向移动。此外,我们还研究了此类化合物中的芳基对其电子性质的影响。其在超分子自组装方面的研究尚在进行中。在第四章中,我们制得了一种占吨酮与三苯胺的杂化共轭结构。相比于富电子的三苯胺,占吨酮为缺电子体系。由两者杂化形成的共轭体系表现出特殊的光物理性质,不管是溶液态还是固态都很容易发生变化,这与已知的含强吸电子基团的三苯胺类衍生物明显不同。经过初步的研究,我们发现:(1)该共轭体系明显扭曲,并具有螺旋状的手性;(2)该类化合物的电子态对环境变化十分敏感。进一步的研究仍在进行当中。
其他文献
肺结核是严重危害人类健康的主要传染病,是全球关注的公共卫生和社会问题。我国是结核病高负担、高危险性国家之一,中青年是肺结核的高发人群[1]。了解高校大学生肺结核的患
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
基于2003—2014年中国A股上市公司数据,利用面板门限回归模型进行实证研究,结果发现:两权分离度与公司价值之间存在倒U型关系,终极控制人最优两权分离度为6.07%;现金流权与公司价
对广西师范大学体育系和普通系男女学生进行PWC170测定,运用两种回归方程推算Vo2max,并对学生身体机能进行对比评价,结果表明,体育系学生PWC170和Vo2max的平均值大于普通系学生,P〈0.01,采用广西师范大学纪锦和研
本文从鱼苗来源、鱼池条件、饲养时间、放养与收获、饲料、投饵、饲养管理、鱼病防治和养殖效果等方面对团头鲂鱼种的培育技术进行阐述,并总结出及时调换饲料配方、科学投喂
单分子磁体(Single-Molecule Magnet, SMM)具有独特的源自分子的磁性质:它具有极大的反转能垒,可在一定温度下保持磁化,因而在磁性存储领域拥有大幅提高存储密度的巨大潜力;同时,其
蛋白质主要是通过结构变化及分子之间的相互作用而发挥生物学功能。目前,理论计算已经成为研究蛋白质功能的有效手段。蛋白质结构的动态变化及其与配体间结合自由能的准确计
本文将介绍水相Aldol反应及水相Darzens反应的研究结果,并将这些结果与有机溶剂中的反应结果进行对比,展示出水相反应的独特优势。我们将高熔点难溶的甾酮、芳香醛、碱、Aliqua
我国现代经济市场发展的越来越迅速,发电厂已经成为了代表国家建设化水平的基础设施。但是在发电厂实际运行的过程中,电力系统仍然出现了一些严重的问题,这些问题直接导致了
目的分析和评价基本药物制度对我中心用药行为的影响。方法本研究对2015年7~12月的处方进行随机抽取,共收集有效处方1200张。采用多变量方差分析方法和多因素回归分析方法,对