甲基对1,3,6,8-苯基芘光电性质的影响

采用密度泛函理论(DFT)等量子化学方法对3种甲基取代1,3,6,8-苯基芘化合物进行计算研究.研究包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、空穴/电子重组能及吸收光谱和发射光谱等信息.结果表明:化合物的光电性质与苯环上甲基的取代位置密不可分.在苯环对位引入甲基,所设计的化合物1,3,6,8-对甲苯基芘(TPPy)与在苯环间位引入甲基的1,3,6,8-间二甲苯基芘(TDMPPy)具有相似的结构和光电性质,值得进一步实验探索研究.     

1,3,4-噁二唑取代芘衍生物光电性质的理论研究

以芘为核心、苯基丁二炔为桥梁、2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑为取代基,设计了一系列可用于有机发光二极管(OLEDs)的新型发光材料,即1-[4-(4-(4-(2-(4-叔丁基)苯基1,3,4-噁二唑-5-基)苯基)丁二炔基)苯基]芘(1)、1,3-[4-(4-(4-(2-(4-叔丁基)苯基1,3,4-噁二唑-5-基)苯基)丁二炔基)苯基]芘(2)、1,3,6-[4-(4-(4-(2-(4-叔丁基)苯基1,3,4-噁二唑-5-基)苯基)丁二炔基)苯基]芘(3)、1,3,6,8-[4-(4-(4-(2-(4-叔丁基)苯基1,3,4-噁二唑-5-基)苯基)丁二炔基)苯基]芘(4).为了合理解释结构和性质之间的关系,采用量子化学方法详细地研究了它们的结构、电化学性质及光学性质.计算结果表明,在芘上添加不同数目的取代基2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑,可调节该类化合物的电子结构和光谱性质.增加芘在1,3,6,8-位上取代基的数目,化合物的电子注入性能增强,电子光谱也在一定程度上发生红移.其中,化合物1发蓝光,波长为440 nm;而化合物2-3则发绿光,波长为508~543 nm.4种化合物有很大潜能可作为发光材料应用于OLEDs.     

芘衍生物有机半导体分子的电荷传输性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**理论水平计算芘及其五个衍生物分子的电荷传输速率.结果显示:在芘分子中引入OH、CH_3O、F和C≡N、CH≡C不饱和键基团将影响电荷传输性能.引入具有不饱和键基团可以设计成有机半导体分子.五个衍生物分子中,引入C≡N的分子空穴传输速率最大,为4.511cm~2·V~(-1)·s~(-1).引入CH≡C的分子电子传输速率最大,为2.443cm~2·V~(-1)·s~(-1).     

含氟极性端基取代的四氟二苯乙炔类液晶的合成与相变性质

设计并合成了3个系列的含氟极性端基取代的四氟二苯乙炔类液晶化合物,其相态和相变温度通过用偏光显微镜观察织构并经DSC确认得到。其中含三氟甲基和三氟甲氧基的液晶化合物系列都显示有1个很宽的近晶A相和1个较窄的向列相。其向列相的温度范围随着末端烷氧基端链的长度增长而迅速减小。由于末端氢原子的存在,含二氟甲氧基的四氟二苯乙炔类液晶化合物增大了分子末端吸引力,而只出现1个温度约为100℃的向列相;同时,二氟甲氧基不仅具有很大的极性,其液晶化合物还有较高的电压保持率,是潜在的向列型液晶显示材料。     

2-硅萘与乙炔和苯乙炔杂Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了2-硅萘与乙炔和苯乙炔的杂Diels-Alder反应的微观机理和势能剖面,考察了反应的取代基效应和溶剂效应,并与硅苯参与的类似反应进行了比较.计算结果表明,所研究反应均以协同非同步的方式进行.乙炔分子中碳原子上的苯基取代基对反应活化能垒的影响与产物中苯基所处的位置有关.2-硅萘分子中硅原子上的C(CH3)3或NH2取代基对反应势能剖面的影响一般都比较小,而其上的CCl3取代基对反应势能剖面的影响则比较复杂.苯溶剂对所研究反应的势能剖面影响不大.2-硅萘参与的杂Diels-Alder反应在热力学和动力学上均不如涉及硅苯的相应反应容易进行.     

芳胺取代嘧啶基薁类衍生物二阶NLO性质的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G**方法,对一系列芳胺取代嘧啶基薁类衍生物的二阶非线性光学(NLO)性质和电子光谱进行了理论研究.结果表明,芳胺取代基位置的变化对分子的NLO性质影响较大,近直线型B类分子较近平面型A类分子具有更大的βtot值,尤其是当R为供电子基团时,分子表现出更好的NLO活性,以及适宜的透光性,可以作为潜在的NLO材料.含时密度泛函(TD-DFT)研究显示,较深层占有轨道与空轨道之间的电子跃迁对分子的二阶NLO效应有重要的贡献.     

二甲基硅取代基对芘环的紫外吸收和荧光性质的影响

文章发现被一取代二甲基硅芘和三甲基硅芘的最大吸收波长相等,而未取代的芘相比较红移10nm。二取代二甲基硅芘的紫外吸收波长比一取代二甲基硅芘最大吸收波长有红移10nm。荧光强度随硅烷基数的增多增强,而甲基数目对紫外和荧光性质没有大的影响。     

溶剂对苯乙炔衍生物EPHG的螺旋聚合的影响

本文合成了4-[(3,5-二异丁基-4-羟基苯)(3,5-二异丁基-4-苯醌基)甲基]苯乙炔单体(EPHG),由铑络合物和手性胺催化体系引发聚合,利用CD-UV谱图确认生成的聚合物是螺旋结构.讨论了聚合机理,调查了溶剂对聚合的影响,结果表明:在四氢呋喃溶液中,铑络合物[Rh(cod)Cl]2和(R)-苯乙基胺催化体系引发EPHG聚合成同一手性的螺旋聚合物,并且有较高的收率。     

取代基对苯并噻吩芳香性的影响

含金属杂原子的共轭体系因在生物医药、化学反应催化等领域展现出广阔的应用前景而备受关注.过渡金属取代的苯并噻吩是一类重要的反应中间体,同时具有孤对电子和芳香性π电子,因此显示出特殊的性质.在M06-L/aug-cc-pVDZ(过渡金属采用aug-cc-pVDZ-pp)水平上,通过核独立化学位移(NICS)、π轨道及各向异性磁感应电流密度(AICD)等分析,研究了包括过渡金属在内的不同基团取代的苯并噻吩芳香性,讨论了不同种类、不同位置取代对噻吩环芳香性的影响.计算结果表明:苯并噻吩具有很强的芳香性,噻吩环上C3位过渡金属及S位取代基的引入使芳香性明显降低,但C3位取代的金属种类及S原子上取代基变化对芳香性影响较小;C2上连接H原子时,金属取代苯并噻吩为芳香性,连接体积较大的nPr基时为反芳香性.     

量子化学研究不同取代基对六苯并蔻电荷传输性能的影响

应用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(d)、M06-2X/6-311+G(d)、CAM-B3LYP/6-311+G(d)理论水平,分别计算12个不同取代基取代的六苯并蔻分子的电荷传输速率.研究结果显示，采用长程较正泛函CAMB3LYP更适合目标体系的电荷传输性能研究.在六苯并蔻环上，引入6个—CH₃与—CN取代基，得到的六苯并蔻衍生物分子与母体六苯并蔻相比，空穴迁移率相对较大，分别为2.51、0.92 cm²·V^-1·s^-1，可设计为性能优良的p型有机半导体分子；引入6个—SH、—CH2SCH₃及—COOCH₃取代基，得到的3个分子与母体六苯并蔻相比，对分子的电荷传输速率改善较小；引入—SCH₃、—OCH₃、—OH、—NHCH₃、—N(CH₃)2等5个取代基，所得到的5个分子电子迁移速率为空穴迁移速率的1.7～18倍，有望设计成性能优良的n型有机半导体材料.     

F原子取代对喹喔啉(quinoxaline)衍生物光电性质影响的理论研究

采用量子化学方法研究了F原子取代对喹喔啉(quinoxaline)衍生物的电子性质、光谱性质以及电荷传输性质的影响.研究结果表明,与母体分子相比,F取代同时降低了最高占据轨道和最低空轨道的能量.相对于母体分子,由于F取代没有使能隙发生明显变化,所以F取代衍生物的吸收和发射光谱发生了少量变化.与母体分子相比,F取代有利于空穴传输性能的提高,F取代衍生物可以作为有机发光二极管的空穴传输材料.     

高取代度木聚糖衍生物的理化性质

以从麦草中分离得到的木聚糖为原料、丙烯酰胺为醚化剂、碱为催化剂、丁醇/水为反应介质制备了带有高取代度双官能团的木聚糖衍生物.采用13C核磁共振表征了木聚糖衍生物的结构.利用平行板流变仪和同步热分析仪对木聚糖衍生物与原木聚糖的动态流变性能和热稳定性进行测试,结果表明:与原木聚糖溶液相比,木聚糖衍生物溶液呈现较低的粘度,剪...     

锶取代PZN-PMN-PT陶瓷的介电、压电性能研究

ＰＺＮＰＭＮＰＴ陶瓷在准同型相界具有良好的介电、压电性能．加入锶后,介电、压电性能有明显提高,居里点降低,同时三方相、四方相含量发生变化,使相界发生移动;在锶的摩尔分数为３％～５％时,压电性能最好．烧结后的样品经８５０℃退火处理后,样品的介电、压电性能均有大幅度提高,得到了压电系数ｄ３３高达６８０ｐＣ／Ｎ,ｄ３３达到－２８３ｐＣ／Ｎ,机电耦合系数ｋｐ达到５５％,ｋ３１达到３１％,峰值介电常数εｍ约为２５万的压电陶瓷     

离子代换对Li—Mg—Ti—Zn系铁氧体磁性的影响

本文研究了离子代换对Li-Mg-Ti-Zn系铁氧体磁性(例如饱和磁化强度,磁晶各向异性、退磁态微波磁导率、铁磁共振线宽、矫顽力和剩磁比等)的影响。实验结果表明:非磁性离子代换量的变化引起材料磁特性的规律性变化。根据非磁性离子代换量和磁晶各向异性的关系,对实验结果作了合理的解释。     

La-Zn取代对钡铁氧体微结构和磁性能的影响

用溶胶-凝胶法(sol-gel)化学合成了钡铁氧体(Ba1-xLaxFe11.6-xZnxO19,0≤x≤0.8),并进一步研究了La-Zn取代量对样品微结构和磁性能的影响.当0≤x≤0.6时,样品主要由六角铁氧体相构成,晶格常数a和c随取代量的增加而单调减小.磁化强度σ在x=0.6时达到最大,x进一步增加σ反而下降;而样品矫顽力Hc,各向异性场HA,居里温度Tc随着x增加单调减小;为了使磁化强度达到最大,取代量大的样品需要更高的烧结温度.对实验结果进行了合理的定性解释.     

氧对a—Si：H的性质的影响

使用N_2O作为掺杂剂将氧掺入GD a——Si∶H中,研究了氧对a—Si∶H的电学和光学性质的影响。结果表明,氧的加入使电导率降低,电导激活能和光学带隙增大,电子迁移率下降,隙态密度增大。     

锌阳离子取代对硼氢化锂放氢热力学性能的影响

氢能的高效安全利用是目前的研究热点之一。针对轻质高容量储氢材料硼氢化合物的安全放氢,探索了一种金属阳离子替代的调控策略,通过对分子结构的调整,实现对[BH_4]~-基团热力学稳定性的有效调控,达到可控安全放氢的目的。实验以LiBH_4为例,采用湿化学法制备Zn(BH_4)_2和LiZn(BH_4)_3,并通过工艺优化,阐明了Zn阳离子对硼氢化物的室温热力学稳定性以及热分解行为的影响,为硼氢化合物的进一步安全开发和利用提供了思路。     

端接基苯甲酸二聚体结构性质的DFT研究

采用密度泛函理论在B3LYW6—31＋G^＊水平上对端接基苯甲酸二聚体进行了几何构型全优化,探讨了端接基CH3、CF3和CH2CH3对分子氢键结构、相互作用能、电荷转移、前线轨道能量等性质的影响,在此基础上使用含时密度泛函理论计算了分子的电子光谱,得到了最大吸收波长λmax.