氫化六氮雜并五苯和芘類有機半導體材料的設計與合成.pdf

1、有機半導體材料相對于無機半導體材料而言，具有可化學調控、易制備等優(yōu)點。有機半導體材料在輕便、柔性的有機光電器件中顯示出光明的應用前景，引起了人們的廣泛研究，并取得了突破性的發(fā)展。主要表現(xiàn)在具有優(yōu)異性能的有機半導體分子骨架不斷豐富、器件制備工藝不斷完善等方面。但是目前仍然存在一些挑戰(zhàn)，如具有良好空氣穩(wěn)定性、高性能的有機半導體材料還不是很多，而且對材料結構-性質的關系的研究還不夠深入。因此，設計合成新型的有機共軛骨架對理解結構-性質關系有著

2、重要的意義。
　　在本論文中，我們主要致力于新型、穩(wěn)定的稠環(huán)并苯有機半導體材料的設計與合成。設計合成了一種新型的、穩(wěn)定的六氮雜并五苯骨架，深入研究了該化合物的物理化學性質；同時，設計合成了具有二維結構的芘和苝二酰亞胺衍生物。具體包括以下幾個部分：
　　1.合成了新型的氫化六氮雜并五苯（Dihydro-1,5,8,12,14-hexaazapentacene,DHHAP）化合物，并研究了其互變異構、加酸變色效應和芳香性。采用無

3、溶劑的固-固加熱反應，制備了含有吡啶和吡嗪環(huán)的DHHAP化合物。紫外吸收光譜和核磁共振氫譜研究表明DHHAP在極性溶液中存在benzenoid和quinonoid兩種異構體，在酸性介質中會發(fā)生benzenoid構型向quinonoid構型的轉變，并存在兩種質子化的醌式結構[DHHAP-q]H22+。DHHAP分子具有很好的穩(wěn)定性，密度泛函理論計算，包括氫化能、核獨立化學位移和各向同性磁感應電流密度，表明具有4nπ電子體系的DHHAP化合

4、物具有“全局域芳香性”，因此具有良好的穩(wěn)定性。為了提高DHHAP化合物的溶解性，設計了6,13-雙（三異丙基硅基乙炔基）-1,5,7,8,12,14-六氮雜并五苯(TIPS-HAP)骨架，對兩條合成路線進行了探索。
　　2．設計了具有二維結構的芘和苝二酰亞胺類化合物。采用簡潔的Suzuki偶聯(lián)、分子內合環(huán)方法，制備了2,9-二叔丁基二苯并[fg,op]并四苯化合物。對Suzuki偶聯(lián)反應條件進行了優(yōu)化探索，并成功合成了2,9-二叔