卤代芴酮及非对称染料分子的界面组装构筑及其弱键调控机制
发布时间：2022-07-20 15:38
芴酮类以及三苯胺-联噻吩类化合物作为性能优异的有机小分子,广泛应用于荧光探针、发光器件以及太阳能电池领域。这些小分子形成有机层的电子特性很大程度依赖分子的排列方式,因此可以通过调控分子的二维自组装结构来调节有机层的电子性质,从而提高发光器件的性能。因此,我们设计合成了一系列卤代芴酮衍生物,结合扫描隧道显微镜（Scanning tunneling microscope,STM）和理论计算,系统性地探究了不同卤原子取代、位置效应、碳链末端官能团以及浓度效应诱导固液界面二维自组装结构的形成与转变,并揭示分子间非共价键弱相互作用对组装结构的调控机制,尤其是卤键与氢键之间竞争协同的微妙平衡关系;利用三苯胺-联噻吩化合物复杂的分子结构成功构筑复杂阿基米德铺砌结构,并实现客体分子的高效捕获,拓展了基于非共价弱键的超分子组装模型。本学位论文研究的主要内容和创新性结果如下:（1）探究了三种不同卤素原子取代的芴酮衍生物分子（X-FC15,X=Br、Cl、F）在辛苯/石墨界面的自组装行为。通过调节溶液浓度,X-FC15（X=Br、Cl、H）分子均能够获得多样性自组装结构,而F-FC15分子只组装形成一种纳米...
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 超分子化学
1.2 二维分子自组装
1.2.1 超分子组装与二维分子自组装
1.2.2 二维分子自组装的驱动力
1.2.3 二维分子自组装的影响因素
1.2.4 二维分子自组装几何美学拓扑结构
1.2.5 二维分子自组装主客体结构
1.3 扫描隧道显微镜
1.3.1 扫描隧道显微镜简介
1.3.2 扫描隧道显微镜的工作原理
1.4 本学位论文的研究内容和创新之处
1.4.1 本学位论文的研究内容
1.4.2 本学位论文的创新之处
第二章 卤素取代基调控芴酮衍生物多形态自组装结构
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 合成与表征
2.2.4 样品的制备
2.2.5 STM实验
2.2.6 模型与模拟计算
2.3 实验结果
2.3.1 Br-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.2 Cl-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.3 F-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.4 H-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.4 讨论
2.4.1 自组装结构多样性
2.4.2 自组装机制:计算模拟
2.5 本章小结
第三章 溴取代基位置调控组装过程中氢键与卤键的竞争与协同作用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 合成与表征
3.2.4 样品的制备
3.2.5 STM实验
3.2.6 模型与模拟计算
3.3 实验结果
3.3.1 1-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.3.2 2-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.3.3 3-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.4 讨论
3.4.1 自组装结构多样性
3.4.2 自组装机制:计算模拟
3.5 本章小结
第四章 碳链末端官能团调控共轭核间卤键的识别
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 合成与表征
4.2.4 样品的制备
4.2.5 STM实验
4.2.6 模型与模拟计算
4.3 实验结果
4.3.1 BEDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.3.2 BCDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.3.3 BHDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.4 讨论
4.4.1 自组装结构多样性
4.4.2 自组装机制:计算模拟
4.5 本章小结
第五章 Kagomé拓扑二维组装结构高效捕获客体分子
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂材料
5.2.2 实验仪器
5.2.3 合成与表征
5.2.4 样品的制备
5.2.5 STM实验
5.2.6 模型与模拟计算
5.3 实验结果
5.3.1 Kagomé-?纳米结构
5.3.2 Kagomé-?纳米结构
5.3.3 主客体纳米结构
5.4 讨论
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
博士期间获奖情况
致谢
附件
本文编号：3664263
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 超分子化学
1.2 二维分子自组装
1.2.1 超分子组装与二维分子自组装
1.2.2 二维分子自组装的驱动力
1.2.3 二维分子自组装的影响因素
1.2.4 二维分子自组装几何美学拓扑结构
1.2.5 二维分子自组装主客体结构
1.3 扫描隧道显微镜
1.3.1 扫描隧道显微镜简介
1.3.2 扫描隧道显微镜的工作原理
1.4 本学位论文的研究内容和创新之处
1.4.1 本学位论文的研究内容
1.4.2 本学位论文的创新之处
第二章 卤素取代基调控芴酮衍生物多形态自组装结构
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 合成与表征
2.2.4 样品的制备
2.2.5 STM实验
2.2.6 模型与模拟计算
2.3 实验结果
2.3.1 Br-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.2 Cl-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.3 F-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.3.4 H-FC15分子在辛苯/石墨界面的自组装
2.4 讨论
2.4.1 自组装结构多样性
2.4.2 自组装机制:计算模拟
2.5 本章小结
第三章 溴取代基位置调控组装过程中氢键与卤键的竞争与协同作用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 合成与表征
3.2.4 样品的制备
3.2.5 STM实验
3.2.6 模型与模拟计算
3.3 实验结果
3.3.1 1-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.3.2 2-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.3.3 3-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自组装
3.4 讨论
3.4.1 自组装结构多样性
3.4.2 自组装机制:计算模拟
3.5 本章小结
第四章 碳链末端官能团调控共轭核间卤键的识别
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 合成与表征
4.2.4 样品的制备
4.2.5 STM实验
4.2.6 模型与模拟计算
4.3 实验结果
4.3.1 BEDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.3.2 BCDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.3.3 BHDF分子在辛苯/石墨界面的自组装
4.4 讨论
4.4.1 自组装结构多样性
4.4.2 自组装机制:计算模拟
4.5 本章小结
第五章 Kagomé拓扑二维组装结构高效捕获客体分子
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂材料
5.2.2 实验仪器
5.2.3 合成与表征
5.2.4 样品的制备
5.2.5 STM实验
5.2.6 模型与模拟计算
5.3 实验结果
5.3.1 Kagomé-?纳米结构
5.3.2 Kagomé-?纳米结构
5.3.3 主客体纳米结构
5.4 讨论
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
博士期间获奖情况
致谢
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本文编号：3664263
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