雙極性三苯二噁嗪衍生物的設(shè)計(jì)合成與研究.pdf

1、有機(jī)半導(dǎo)體具有種類繁多，成膜性好，可以通過化學(xué)反應(yīng)大量制得等特點(diǎn)，早已成為人們研究關(guān)注的熱點(diǎn)。研究分子結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎、遷移率高的材料，優(yōu)化器件性能已經(jīng)逐漸成為該行業(yè)所面臨的重要挑戰(zhàn)。相比于傳統(tǒng)的雙層異質(zhì)結(jié)，電子供體與電子受體形成的穿插網(wǎng)絡(luò)，即“體相異質(zhì)結(jié)”，為激子分離提供了更大的界面。但是，多組分體系如體相異質(zhì)結(jié)的研究由于復(fù)合物整體形態(tài)的決定性影響，尤其具有挑戰(zhàn)性?；谟袡C(jī)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)原則，本文設(shè)計(jì)了三種雙極性三苯二噁嗪衍生物，對其

2、進(jìn)行了光譜，電化學(xué)，熱穩(wěn)定性測試，并制作成體相異質(zhì)結(jié)太陽能電池器件，研究它們的性能。
　　首先，設(shè)計(jì)了以咔唑?yàn)樵希?jīng)側(cè)鏈烷基化，硝化，還原，與四氯苯醌偶聯(lián)，閉環(huán)的步驟，得到三苯二噁嗪衍生物A6。其次，設(shè)計(jì)了以二溴聯(lián)苯為原料，經(jīng)硝化，閉環(huán)，側(cè)鏈烷基化，硝化，甲氧基化，脫甲基，氯化亞錫還原，偶聯(lián)閉環(huán)的步驟，得到另一種二溴衍生物B8。最后，與其基本步驟相同，還原采用催化加氫的方式，得到未鹵素取代的衍生物C2。為了彌補(bǔ)三苯二噁嗪衍生物溶

3、解性差的問題，本文選用了二十個(gè)碳的支鏈烷基作為助溶基團(tuán)，保證了這三種化合物具有一定的溶解性。
　　經(jīng)光譜測試，三種化合物的最大吸收波長分別為610nm，578nm，581nm，且吸收范圍較寬，在500-650nm左右，對光的吸收能力強(qiáng)，而固體薄膜呈現(xiàn)出的效果更要優(yōu)于溶液中，尤其是化合物B8，紅移了22nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩種化合物。由電化學(xué)循環(huán)伏安曲線可以看出，三種化合物均為雙極型有機(jī)半導(dǎo)體，即既可以傳遞電子，又可以傳遞空穴。三種物