并四苯与苯萘并噻咯衍生物的合成与性能研究

发布时间：2020-10-26 07:40

　　 在并四苯衍生物的众多合成方法之中,茂锆诱导合成法以廉价的炔烃为原料,且反应条件温和,收率较高,可实现多种基团选择性取代到芳环骨架上。6,11-二苯基-1,2,3,4-四丙基并四苯和2,3,6,11-四丙基并四苯是有潜在光电性能的两种分子,但其相关性能研究未见报道。而与并四苯同样是四元并环化合物的苯萘并噻咯的合成报道极少,且至今未有芳环上衍生化的报道。因此,对以上两种并四苯衍生物的性能研究,以及苯萘并噻咯的合成研究具有重要意义。本文采用茂锆诱导合成法,合成了上述两种并四苯衍生物,并针对其光电性能和稳定性开展研究,测试其紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安测试、TGA以及DSC特性等。测试结果显示,两种衍生物在可见光范围内有明显吸收,且它们的荧光为黄光和绿光,其光学能隙在2.3eV~2.4eV范围,电化学能隙在2.5eV~2.6eV范围,TGA测试得到的T_(95%)均大于260℃,DSC测试得到的化合物熔化温度大于130℃。以上测试结果表明上述并四苯衍生物在有机光电材料方面具有一定的应用价值。本文对上述并四苯衍生物的HOMO、LUMO、紫外——可见吸收光谱、荧光光谱进行了量子化学计算。结果表明,PBE0/6-31G*方法对并四苯衍生物的紫外——可见吸收光谱波长最大的峰位置估计十分准确,误差在8nm以内,对荧光光谱波长最大的峰位置估算比较准确,误差在30nm以内。B3LYP/6-31G*方法对上述并四苯衍生物的能隙值有着高精度的计算结果,电化学能隙计算值比实测值仅高0.16eV左右。通过对计算方法的优选,本文得出结论,在对并四苯和苯萘并噻咯进行HOMO、LUMO能隙值的计算时,使用B3LYP泛函更合适,而计算以上物质的吸收和荧光光谱时,使用PBE0更合适。参考并四苯的合成方法,本文设计了苯萘并噻咯衍生物的合成路线,并成功合成了含丙基、苯基和酯基的苯萘并噻咯衍生物。该衍生物的合成,属于苯萘并噻咯芳环衍生化的首次报道,扩大了茂锆诱导反应的应用范围,促进了苯萘并噻咯的合成研究,间接推动了苯萘并噻咯目前十分贫乏的性能研究。本文采用优化后的计算方法,对该物质的性能进行了简单计算,结果显示,该衍生物更适合用于构建有更大共轭体系的分子。同时,本文也在计算过程中发现了在衍生物分子两端的丙基和酯基对分子的HOMO与LUMO分布有一定诱导作用。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O626
【部分图文】：

温冷却循环泵 CCA-20 巩义市英峪仪器公司 实验技术.1 -78℃低温环境技术为了减少与外界热量交换，更好地保持低温，使用杜瓦瓶作为丙酮浴的容反应器置于其中。使用时，先向杜瓦瓶中倒入足够的丙酮，再取少量液倒入其中。液氮的加入量应满足让部分丙酮凝固，并有部分丙酮仍为液为了监测丙酮浴的温度，需要取一只低温温度计，以确保温度稳定在-78度变高或丙酮基本融化时，需要再补充少量液氮。.2 Schlenk 无水无氧技术

天津大学硕士学位论文件的反应，在投料前，需要将 Schlenk 管或反应掉反应瓶中的空气和水分，先用双排管的真空管反应瓶用热枪等热源加热，以使其中空气膨胀出。抽气完成后，将氮气流量调大，并缓缓将双免反应瓶内的真空环境造成外界空气由油泡器环节。以上抽气并充氮气环节完成后，即完成了证反应需要的严格无水无氧，该氮气置换至少应应瓶中达到了严格无水无氧环境，对于水或氧气呋喃制备技术

氢发生置换反应，与卤素发生交换，浓度稍高者，甚至暴露在空气中过程中容易发生危险，因此应严不要单人操作，并佩戴好防护用具置换三次以上，并保证无水。不可径相匹配的实验专用长针头，以便瓶胶封上插一只氮气球或氮气管免取样时内部压力过大造成注射器针头抬出液面，再吸一些氮气，头部位残存的丁基锂与空气反应。的液体转移至反应瓶内。注意，操正丁基锂洒出引发安全事故。转移其堵塞。
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本文编号：2856709