基于苯并噻二唑D-A型两类液晶化合物的合成、自组装及光电性质研究

发布时间：2020-10-25 18:32

　　 超分子液晶作为一种软物质材料备受人们的关注。这种材料对外界刺激如光照、温度和溶液等有一定程度的响应,已经成为一种新型智能材料,在有机太阳能电池、化学传感器、有机发光二极管等材料领域有良好的应用前景。苯并噻二唑作为一种较强的受体单元,通常用于调节荧光化合物的HOMO或LOMO能级,并能降低能隙,改善了荧光化合物的光电性能。因此,将苯并噻二唑引入超分子液晶中,希望获得有趣的液晶自组装结构和优异的光电性质。第一章为基于苯并噻二唑D-A型Polycatenar分子的合成、自组装及光电性质研究。本章以Sonogashira偶联反应为关键步骤合成了化合物Ⅰ3/12和Ⅰ3/16,研究发现增加烷氧基链的长度,在很大程度上增加了界面曲率,促进化合物Ⅰ3/16形成斜方柱相液晶。化合物Ⅰ3/16能在二氯甲烷中形成凝胶,其凝胶形貌呈现三维网络状结构。在不同极性有机溶剂中,发射出不同颜色的荧光,并且具有较大的Stokes位移和高的荧光量子效率(ФFL=0.42-0.64)。在薄膜状态下,在可见光区300-700nm范围内显示出更宽和更强的吸收,比较适合作为光捕获材料。循环伏安和阻抗等测试表明化合物Ⅰ3/16在有机半导体材料具有潜在的应用价值。第二章简述了含α-氰基苯乙烯单元的苯并噻二唑D-A型分子的设计合成和自组装及光电性质研究。以Knoevenagel缩合反应和Suzuki偶联反应为关键步骤合成了化合物Ⅱm/n。含两条烷氧基链化合物Ⅱ1/n能自组装形成Sm C相,含六条烷氧基链化合物Ⅱ3/16能形成Colhex/p6mm,它们在300-700 nm范围内都呈现宽而强的吸收,同时发射出红色荧光,并且Stokes位移较大。化合物Ⅱ1/16与C70之间存在电荷转移作用,导致化合物Ⅱ1/16的荧光在逐渐滴加C70后渐渐淬灭。化合物Ⅱ1/n在DCM/Me OH溶液和THF/PE溶液中可形成聚集体,并且具有光波导特征,可以作为发光或光的传播材料。此外,化合物Ⅱm/n可以作为检测和监测Cu2+的化学传感器,具有高灵敏度、低检测下限和快速响应性。因此,化合物Ⅱm/n可作为多功能材料应用于各种领域。第三章为实验部分,提供了化合物的合成步骤以及谱图数据。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O753.2
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 基于苯并噻二唑D-A型polycatenar分子的合成、自组装及光电性质研究
    1 前言
        1.1 基于苯并噻二唑液晶化合物的研究进展
            1.1.1 基于苯并噻二唑棒状液晶分子研究进展
            1.1.2 基于苯并噻二唑多链型液晶分子研究进展
            1.1.3 基于苯并噻二唑盘状液晶分子研究进展
        1.2 基于苯并噻二唑分子的凝胶研究进展
        1.3 本章的选题意义及工作简介
    2 结果与讨论
3/12和Ⅰ³/16的合成'>        2.1 化合物Ⅰ³/12和Ⅰ³/16的合成
3/12和Ⅰ³/16的液晶行为分析'>        2.2 化合物Ⅰ³/12和Ⅰ³/16的液晶行为分析
        2.3 化合物凝胶性质的研究
3/12和Ⅰ³/16光电性能的研究'>        2.4 化合物Ⅰ³/12和Ⅰ³/16光电性能的研究
3/16的阻抗测试'>        2.5 化合物Ⅰ³/16的阻抗测试
        2.6 小结与展望
第二章 含α-氰基苯乙烯单元的苯并噻二唑D-A型分子的设计合成和自组装及光电性质研究
    1 前言
        1.1 基于苯并噻二唑单元的α-氰基苯乙烯研究进展
        1.2 基于苯并噻二唑类分子光波导的研究进展
        1.3 本章的选题意义及工作简介
    2 结果与讨论
m/n的合成'>        2.1 化合物Ⅱ^m/n的合成
m/n的液晶行为分析'>        2.2 化合物Ⅱ^m/n的液晶行为分析
m/n的凝胶性能研究'>        2.3 化合物Ⅱ^m/n的凝胶性能研究
m/n的光物理性质研究'>        2.4 化合物Ⅱ^m/n的光物理性质研究
m/n的光波导性质研究'>        2.5 化合物Ⅱ^m/n的光波导性质研究
m/n的离子识别能力研究'>        2.6 化合物Ⅱ^m/n的离子识别能力研究
        2.7 小结与展望
第三章 实验部分
    1 实验仪器与试剂
    2 实验步骤及实验数据
        2.1 基于苯并噻二唑D-A型Polycatenar分子的合成步棸及数据
        2.2 含α-氰基苯乙烯单元的苯并噻二唑D-A型分子的合成步棸及数据
附录
参考文献
研究生在读期间科研成果清单
致谢

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本文编号：2855801