新型n型分子石墨烯的合成及其物性研究.pdf

1、在過去的十年里，石墨烯小分子因其在場效應晶體管，有機發(fā)光二極管以及光伏電池中的潛在應用引起科研工作者的極大興趣，常見的石墨烯分子一般表現(xiàn)出p型半導體性質(zhì)其空穴遷移率最高可達4.28cm2V-1s-1，但是在構(gòu)建p-n異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和互補的邏輯電路中，n型半導體是必不可少的，然而現(xiàn)階段n型有機半導體還是很匱乏，所以制備高性能的n型有機半導體是材料研究的焦點。Houk等提出的一種制備n型有機半導體策略是用氮原子取代石墨烯中的碳原子，由于N原子高

2、的電負性，該類分子具有出色的電子傳輸能力。
　　本論文主要分為三部分:
　　一、氮雜分子石墨烯的合成與表征。以5-溴-2-碘嘧啶等為起始原料，合成了5種具有不同氮原子數(shù)及結(jié)構(gòu)的分子石墨烯前軀體8，20，21，41和51。通過對這些前驅(qū)體關環(huán)條件系統(tǒng)的探討發(fā)現(xiàn)，前驅(qū)體8，21和41在所選擇的氧化關環(huán)條件下不發(fā)生關環(huán)反應;而前驅(qū)體20在利用MALDI-TOFmass進行追蹤反應時發(fā)現(xiàn)有關環(huán)產(chǎn)物生成，但是由于產(chǎn)物穩(wěn)定性差的原因，我

3、們沒有能夠分離出產(chǎn)物;前驅(qū)體51可以通過Scholl氧化脫氫關環(huán)反應制各了氮雜分子石墨烯TM3b。通過NMR、MADLI-TOFmass、UV、FL等手段對合成的氮雜分子石墨等烯TM3b進行表征。
　　二、配合物的合成與表征。我們對化合物8，20和21在常溫下與銀鹽配位進行了探討。我們利用NMR、UV、FL對所得到配合物進行了表征。從表征結(jié)果上看嘧啶環(huán)上的氮原子很容易與銀離子發(fā)生配位并影響化合物的空間結(jié)構(gòu)和光學特征。
　　三