環(huán)戊并二噻吩衍生物的合成及其光電性能的研究.pdf

1、環(huán)戊并二噻吩衍生物由于其優(yōu)越的光電性能，在有機場效應晶體管、有機太陽能電池、導電聚合物、有機發(fā)光二極管等領域有廣泛的應用。本論文主要以環(huán)戊并二噻吩為基本結構單元，合成了一系列結構新穎的化合物，并對其光電性能進行了研究。本論文主要包括以下四方面的內容：
　　 1.通過Knoevenagel縮合反應高產(chǎn)率合成了化合物7-二氰基甲叉-環(huán)戊[1，2-b：4，3-b']并二噻吩(12，96.0％)，2，5-二苯基-7-二氰基甲叉-環(huán)戊[1

2、，2-b：4，3-b']并二噻吩(13，96.0％)，4-二氰基甲叉-環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩(26，96.7％)，2，6-二苯基-4-二氰基甲叉-環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩(28，96.8％)，7-二氰基甲叉-環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩(37，97.1％)，3，4-二苯基-7-二氰基甲叉-環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩(38，95.4％)。這些化合物通過了NMR、MS、HRMS、F

3、T-IR等表征；其中，化合物3，4-二苯基-環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩-7-酮(36)和38的晶體結構顯示分子中苯基與環(huán)戊并二噻吩不在同一平面。
　　 2.通過McMurry反應合成了雙環(huán)戊并二噻吩及其衍生物，四(2’-己基)-△7，7'-雙環(huán)戊[1，2-6:4，3-b']并二噻吩(16，71％)，四(2’-三甲基硅基)-△7，7'-雙環(huán)戊[1，2-b：4，3-b']并二噻吩(15，78％)，四(2’-三甲基硅基)

4、-△4，4'-雙環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩(30,92％)，△4，4'-雙環(huán)戊[2，1-6:3，4-b']并二噻吩(29，89％)，四(2’-苯基)-△4，4'-雙環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩(31，升華產(chǎn)率：30％)，△7，7'-雙環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩(39，89％)，四(3’-苯基)-△7，7'-雙環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩(40,95％)?；衔锼?2’-己基)-△7，7

5、'-雙環(huán)戊[1，2-b：4，3-b']并二噻吩(16)的晶體顯示為近平面結構，化合物△4，4'-雙環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩(29)、△7，7'-雙環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩(39)分子內的兩個環(huán)戊并二噻吩平面間存在二面角，其大小分別為30.56°和25°。
　　 3.從硫原子的位置和取代基的不同研究了三個系列環(huán)戊并二噻吩衍生物(t-CDT，b-CDT，s-CDT)的紫外可見吸收光譜，環(huán)戊[1，2-b

6、：4，3-b']并二噻吩-7-酮(O-b-CDT，9)、2，5-二苯基-環(huán)戊[1，2-b：4，3-b']并二噻吩-7-酮(DP-O-b-CDT，11)、環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩-4-酮(O-t-CDT，23)、2，6-二苯基-環(huán)戊[2，1-b：3，4-b']并二噻吩-4-酮(DP-O-t-CDT，27)、環(huán)戊[1，2-c：3，4-c']并二噻吩-7-酮(O-s-CDT，33)、3，4-二苯基-環(huán)戊[1，2-c：3，4-c

7、']并二噻吩-7-酮(DP-O-s-CDT，36)、CN-b-CDT(12)、DP-CN-b-CDT(13)、CN-t-CDT(26)、DP-CN-t-CDT(28)、CN-s-CDT(37)、DP-CN-s-CDT(38)。研究表明：
　　 1)S原子方位因素與s-CDT系列的化合物相比，t-CDT系列和b-CDT系列的化合物在長波方向有弱的吸收峰，該現(xiàn)象可能是取代基與分子的共軛骨架的相互作用引起的；t-CDT系列和b-CDT

8、系列的吸收峰比s-CDT系列有明顯的紅移現(xiàn)象。
　　 2)取代基效應與環(huán)戊二噻吩酮(O-s-CDT，O-t-CDT，O-b-CDT)相比，二氰基甲叉基的引入(CN-s-CDT，CN-t-CDT，CN-b-CDT)使吸收光譜在300nm-400nm出現(xiàn)了分子內電荷轉移吸收峰，二苯基的引入(DP-O-s-CDT，DP-O-t-CDT，DP-O-b-CDT)使吸收峰位紅移，二苯基與二氰基甲叉基的共同作用，使吸收范圍變寬并且有明顯的紅移