氮雜芳環(huán)類光電功能材料的設計、合成與光電性質.pdf

1、氮雜芳環(huán)體系一直是研究的熱點，首先，氮原子的配位能力使得氮雜芳環(huán)可以作為配體構筑配合物，目前對該體系的研究大多聚焦于此，得到的配合物廣泛應用于有機發(fā)光材料、太陽能電池、離子傳感器等領域；其次，氮原子的電負性大于碳原子，使其具有更強的吸電子特性，目前利用其缺電子性構建基于氮雜芳環(huán)的給體-受體(D-A)型有機半導體材料的報道尚且較少，而這些為數(shù)不多的報道已經(jīng)充分體現(xiàn)氮雜芳環(huán)在藍光材料、電子傳輸及空穴阻擋材料、光致電子轉移(PET)、主體材料

2、等方面的優(yōu)越性。
　　 然而，苛刻的反應條件、較低的產率、對氮雜芳環(huán)體系的合成方法缺乏系統(tǒng)的探索與總結等極大地限制了該體系在有機半導體材料及器件中的應用?；诖?，論文首先通過偶然的一鍋法串聯(lián)反應制備新穎的氮雜芳環(huán)：2-溴-4,5-二氮雜芴酮(BrDAFO)，并且通過實驗論證該反應經(jīng)歷氧化-溴化-重排的歷程，為探索氮雜芳環(huán)體系的反應規(guī)律奠定基礎；設計并構建一系列基于BrDAFO的D-A有機半導體材料，該類材料寬吸收、窄帶隙的優(yōu)良光

3、電性能使其有望成為新一代的基于氮雜芳環(huán)體系的有機太陽能電池材料，此外，該類材料獨特的熒光發(fā)射與溶劑依賴性使其在化學傳感領域有著巨大的潛力。其次，根據(jù)BrDAFO的形成機理指導2,7-二溴-4，5-二氮雜芴酮(DiBrDAFO)的合成，不僅驗證了BrDAFO形成機理的正確性，更體現(xiàn)我們的偶然一鍋法反應在氮雜芳環(huán)體系中的普適性。設計并合成了一系列基于DiBrDAFO的有機光電功能材料，該類材料在發(fā)光、有機太陽能電池等方面有著潛在應用前景。第

4、三，我們以4,5-二氮雜芴酮(DAFO)為例，探索了許多經(jīng)典有機化學反應如格氏反應、貝克曼重排反應、傅-克反應、一鍋法螺環(huán)制備等在氮雜芳環(huán)體系中的應用與推廣，不僅極大地豐富了氮雜芳環(huán)化合物庫，更是對該體系反應規(guī)律的探索與總結。最后，我們從吲哚-2，3-二酮和茚三酮出發(fā)，得到一系列基于喹喔啉的有機/聚合物光電功能材料，該類材料有望應用于發(fā)光、離子傳感等方面。
　　 論文中得到的多種氮雜芳環(huán)類化合物突破了以往文獻中氮雜芳環(huán)種類的單調