柔性连接三苯胺-三嗪D-A体系的构建及光物理过程研究

发布时间：2025-05-07 02:34

　　通过结构修饰调控给体-受体（D-A）体系的电荷分离速率并实现长寿命电荷分离态是获得高性能D-A有机光电材料的关键。本研究小组在前期构建了系列共轭连接的具有长寿命电荷分离态的三苯胺-三嗪衍生物,并在单层有机太阳能电池中得到一定应用。基于前期研究,本文将饱和烷基链引入到经典D-A结构化合物MTPA-TRC中构建了柔性亚甲基连接的三苯胺-三嗪D-A小分子体系MTPA-TRC-n（n=1,2,3,n代表亚甲基个数）,对其合成方法以及桥接基团对体系的光物理过程调控机制进行了深入研究。在MTPA-TRC-n体系的合成过程中,通过设计了系列带有不同含氮基团的还原底物来引入不同长度的氨基烷基链,结合计算化学方法系统考察了系列还原底物的分子内电荷转移（ICT）作用大小对其还原方法选择的影响。结果表明对于硝基和肟基化合物,分子内ICT作用有利于其含氮基团的直接还原;然而对于硝基乙烯基和氰基乙烯基化合物,分子内ICT作用会降低受体含氮基团的还原稳定性,不利于双键的选择性还原。最终硝基邻位双键能够在-5℃下被硼氢化钠高效还原,而氰基邻位双键极性较小则需要采用硼氢化锂在80℃下回流10 h进行还原。利用光谱及电化...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 D-A有机光电材料结构及性质
        1.1.1 D-A有机光电材料的结构
        1.1.2 D-A有机光电材料的光物理性质
    1.2 D-A体系的电荷分离态调控
        1.2.1 给体调控
        1.2.2 受体调控
        1.2.3 连接桥链调控
    1.3 D-A体系的应用研究
        1.3.1 D-A体系在器件中的应用进展
        1.3.2 电荷分离态对D-A体系器件性能的影响
    1.4 论文的选题思路及研究方案
        1.4.1 论文的选题思路
        1.4.2 论文的研究方案
第2章 MTPA-TRC-n的合成研究
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原料、试剂和实验设备
        2.2.2 (E)-1-(4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基)-2-(4-(1,3,5-三嗪-2-氨基)甲基)苯乙烯(MTPA-TRC-1)的合成
        2.2.3 (E)-1-(4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基)-2-(4-(2-(1,3,5-三嗪-2-氨基)乙基)苯乙烯(MTPA-TRC-2)的合成
        2.2.4 (E)-1-(4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基)-2-(4-(3-(1,3,5-三嗪-2-氨基)丙基)苯乙烯(MTPA-TRC-3)的合成
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 反应路线的确定
        2.3.2 还原底物的构筑
        2.3.3 还原底物的电子结构
        2.3.4 ICT作用对还原条件的影响
    2.4 本章小结
第3章 MTPA-TRC-n的光物理性能研究
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂和实验设备
        3.2.2 测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 理论计算
        3.3.2 紫外-可见吸收光谱
        3.3.3 稳态荧光发射光谱
        3.3.4 循环伏安曲线
        3.3.5 瞬态荧光光谱
        3.3.6 瞬态吸收光谱
        3.3.7 马库斯电荷转移理论分析
        3.3.8 电子耦合矩阵元衰减常数
    3.4 本章小结
第4章 结论
参考文献
附录A
附录B
附录C
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：4043466