新型共轭稠环芳烃化合物的合成及表征

发布时间：2017-07-30 23:14

  本文关键词：新型共轭稠环芳烃化合物的合成及表征

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【摘要】：自从单层石墨烯被发现以来,其优异的特性使其成为诸多领域的研究热点,其中,纳米石墨烯稠环芳烃化合物(PAHs)吸引了人们广泛的关注。开发具有优异光学和电学性能的新型有机共轭稠环芳烃材料具有重要研究意义。本文设计合成了一系列新颖的有机共轭稠环芳烃材料,研究了其结构与性能的关系。具体内容如下：(1)设计并合成了基于三并茚的PAHs分子,以烷基化的三并茚为核,利用微波辅助的Suzuki耦联成功将萘基团耦联到三并茚核上,并用三氯化铁/硝基甲烷氧化体系进行脱氢环化,得到一系列逐步脱氢的产物。这类材料具有良好的溶解性和热稳定性,通过溶液加工的方式可以研究其自组装形态。逐步的稠环过程有效的降低了材料的带隙,改善了电学性能。通过对这一系列稠环结构的表征测试研究了逐步环化对分子结构和性能方面的影响。(2)设计并合成了基于三并咔唑的PAHs分子：以烷基化的三并咔唑为核,利用微波辅助的Suzuki耦联成功将萘基团耦联到三并咔唑,并用三氯化铁/硝基甲烷氧化体系进行脱氢环化,得到一系列逐步脱氢的产物。这类材料具有良好的溶解性和热稳定性。逐步的稠环过程有效的降低了材料的带隙,改善了电学性能。通过对这一系列稠环结构的表征测试研究了逐步环化对分子结构和性能方面的影响。(3)设计合成了一系列新型的基于平面杂芘结构的聚合物。它们具有较好的热稳定性。通过不同单体共聚的调节,将其吸收光谱从500 nm调节到750 nrn,显示其作为有机太阳能电池材料的潜力。
【关键词】：稠环芳烃 三并茚 三并咔唑 杂芘
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O625.15
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-28
• 1.1 引言8-9
• 1.2 稠环芳烃化合物的种类及合成方法9-28
• 1.2.1 新型稠环芳烃的合成方法及分子结构9-14
• 1.2.2 内嵌七元,八元环的PAH分子14-20
• 1.2.3 杂原子掺杂PAH分子20-28
• 第二章 基于三并茚的稠环芳烃化合物的设计合成与性能研究28-50
• 2.1 引言28
• 2.2 设计思路28-29
• 2.3 合成部分29-34
• 2.3.1 试剂及主要来源29
• 2.3.2 综合表征与仪器29-30
• 2.3.3 合成路线及实验过程30-34
• 2.4 结果与讨论实验部分34-49
• 2.4.1 TrNaCl及其衍生物TrNaC2, TrNaCS和TrNaC4的合成与结构表征34-41
• 2.4.2 TrNa和TrNaCl的热为学性质41-42
• 2.4.3 稠环体系及前驱体TrNa的光物理性质42-44
• 2.4.4 TrNa及其稠环体系的电化学性质及理论计算研究44-46
• 2.4.5 TrNa及TrNaCl的自组装性能46-49
• 2.5 本章小结49-50
• 第三章 基于三并咔唑稠环芳烃化合物的设计合成及表征50-65
• 3.1 引言50
• 3.2 设计思路50
• 3.3 实验部分50-53
• 3.3.1 试剂及主要来源50-51
• 3.3.2 综合表征与仪器51
• 3.3.3 合成路线及实验过程51-53
• 3.4 结果与讨论实验部分53-64
• 3.4.1 TATNa稠环体系的合成与结构表征53-60
• 3.4.2 TATNa稠环体系及前驱体的光物理性质60-62
• 3.4.3 TATNa及其稠环体系的电化学性质及理论计算研究62-64
• 3.4.4 TATNa及其稠环体系的粉末XRD表征测试64
• 3.5 本章小结64-65
• 第四章 基于杂环内酰胺单体分子的合成及表征65-73
• 4.1 引言65
• 4.2 设计思路65
• 4.3 实验部分65-67
• 4.3.1 试剂及主要来源65-66
• 4.3.2 综合表征与仪器66
• 4.3.3 PHPy合成路线及实验过程66-67
• 4.4 结果与讨论实验部分67-72
• 4.4.1 杂芘结构的合成及结构表征67-69
• 4.4.2 基于杂芘聚合物的光物理性质69
• 4.4.3 基于杂芘聚合物的电化学性质及理论计算研究69-71
• 4.4.4 基于杂芘的聚合物的热力学性质71-72
• 4.4.5 基于杂芘的聚合物的XRD表征测试72
• 4.5 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-74
• 参考文献74-79
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文及专利79-80
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目80-81
• 致谢81

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本文编号：596470