基于芴-苯并噻二唑的小分子光伏材料合成与性能

成功设计并合成了以三键为桥键,苯并噻二唑为受体(A)单元,二己基芴为给体(D)单元的D-π-A-π-D型小分子光伏材料FLEBT,利用核磁、高分辨质谱对该化合物进行了结构表征.FLEBT的光学性能和电化学性能分别通过紫外-可见光谱及循环伏安法进行测定.结果显示,FLEBT在有机溶剂中具有较好的溶解性和成膜性,具有较强的分子内电荷迁移(ICT)特征、较宽的紫外-可见吸收范围,并具有与受体材料PC61BM相匹配的电子能级.因此利用FLEBT为给体材料,PC61BM为受体材料,通过溶液过程加工法制作了体异质结(BHJ)太阳能电池,初步探索了材料的光伏性能.在模拟太阳光AM 1.5G(100mW·cm-2)下,器件开路电压(Voc)为0.72V,短路电流(Jsc)为0.93mA·cm-2,光电转换效率(PCE)为0.18%.研究结果表明,这类小分子是一种潜在的有机小分子光伏材料.     

苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子光伏材料合成与性能研究

以苯并噻二唑为中心给体,利用Suzuki偶联和Knoevengel缩合等经典有机反应将吸电子基团氟原子和氰基引入到分子末端,完成了两个未见报道的以苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子化合物2F-TT-BT和2CN-TT-BT的合成,其化学结构通过核磁和高分辨质谱予以证实.通过紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安法及密度泛函理论计算对其光物理和电化学性质进行了实验及理论的研究.研究表明,合成的小分子材料对太阳光的吸收可覆盖整个紫外-可见吸收范围,具有与PC61BM相匹配的HOMO和LUMO能级,满足了溶液过程有机太阳能电池制备的基本要求.初步探索了材料的光伏性能,以小分子2F-TT-BT为给体,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/2F-TT-BT:PC61BM(质量比1∶2)/Al的体异质结(BHJ)太阳能电池,能量转换效率为0.53%,实验结果表明此类小分子是潜在的有机太阳能电池材料.     

一种咔唑-苯并噻二唑共聚物的合成与光伏性能研究

以N-十二烷基-2,7-咔唑为给体单元、5,6-二辛氧基二噻吩苯并噻二唑为受体单元，通过Suzuki偶联反应合成了一种具有给-受体结构的共轭聚合物聚N-十二烷基-2,7-咔唑-5,6-二辛氧基-4,7-二噻吩-2-基-苯并噻二唑（PC-DODTBT），并研究了该聚合物的光物理与电化学性能。结果表明，以PC-DODTBT为电子给体，PCBM为电子受体，制得的共混体相异质结太阳能电池在AM1.5、100 mW/cm²模拟太阳光下，开路电压为0.88 V，短路电流为2.04 mA/cm²，填充因子为0.51，能量转换效率为0.92%。     

聚苯撑乙炔与电子受体共聚物的合成及光伏研究

利用钯催化剂(Pd(PPh3)2Cl2)和相转移催化剂(PTC),采用Heck交叉偶联缩聚反应合成了聚(苯撑乙炔撑-苯并噻二唑)系列交替共聚物(PPE-BT),比较了聚合物的紫外吸收光谱和荧光光谱特征。PPE-BT与给体MEH-PPV构成器件时,其能量转换效率为2.54×10-3,说明电子在PPE-BT和PPE-DCNTB中的迁移率较小。     

聚(4,7-二(4-己基噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑)的合成及光/电化学性质研究

本文通过Still偶联反应合成了4,7-二(4-己基噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑,进一步经Fe Cl3氧化法合成得到聚(4,7-二(4-己基噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑)(PHB),并利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、循环伏安曲线及热重(TG)进行表征.与聚3-己基噻吩(P3HT)的光/电化学性质比较表明,共轭链中D-A推拉电子结构的形成能显著提高共轭高分子聚合物最大吸收波长,降低带隙.     

低取代二苯并并四苯的合成及性能研究

以傅克酰基化反应、串联的Aldol-Michael反应及Pd-催化的脱卤化氢环化反应为关键步骤,合成了低取代的二苯并并四苯衍生物(DBN).通过 1H-NMR位移值随浓度改变而改变的方法测定了DBN在溶剂中的聚集效应,通过紫外吸收及荧光放射光谱的测定分析了DBN的发光性能.     

苯并噻二唑标样的制备及Bion 50%WG含量分析

从Bion 50%WG中提取有效成分制备了苯并噻二唑(BTH)标样,其结构经1H NMR谱I、R、元素分析和HPLC/MS的确证.利用制备的标样建立了Bion 50%WG的HPLC分析方法,用250 mm×4.6 mm不锈钢ODS 5μm球型硅胶填料色谱柱,甲醇(含0.6%的冰醋酸)/水(含0.6%的冰醋酸)=85/15(V/V)为流动相,1.0 mL.min-1的流速和254 nm的检测波长能较好地分离BTH与样本中的杂质.方法的平均添加回收率为99.91%,Bion 50%WG的平均含量为49.47%,变异系数为0.30%,线性相关系数平方(r2)为0.999 0.     

植物激活剂苯并噻二唑(BTH)

概述了植物激活剂的概念和基本特点,苯并噻二唑(BTH)完全满足这些基本特征,是开发最成功的典型植物激活剂,较为详细的介绍了BTH的基本特性、作用机制、使用方法、应用范围和化学合成方法及其环境行为,并分析了该植物激活剂的应用前景和使用中可能存在的问题．     

基于苯并噻二唑衍生物的荧光传感器检测铜离子和氟离子（英文）

报道了一种基于苯并噻二唑衍生物的荧光传感器用于检测金属铜离子和氟离子。通过紫外可见光谱和荧光光谱研究此传感器检测离子的能力。研究表明,在所测试的阴离子中,只有氟离子可以引起此荧光探针的吸收峰蓝移(从390 nm到383 nm),并伴随着一定强度的减弱。同样氟离子可以引起此荧光探针的荧光强度降低并且蓝移(从496 nm到488 nm)。在所测试的阳离子中,铜离子可引起荧光探针的吸收峰红移,荧光强度淬灭90%。此外,当加入铜离子和氟离子的先后顺序不同时,引起的荧光光谱变化也不同。     

苯并噁唑类化合物合成及光谱性质研究

在乙醇中以取代水杨醛与邻氨基酚反应合成希夫碱,以Mn(OAc)3氧化生成相应的羟基苯基苯并噁唑类化合物.测定了相应荧光化合物的荧光光谱图,发现化合物中羟基对位取代卤素随着分子量的增大,吸收和发射波长增长,荧光量子收率增大,Stokes位移减小.羟基邻位、对位都有溴原子取代时量子收率最大,吸收和发射波长也增大.     

氟原子对光伏聚合物性能的影响

以二(2-辛基十二烷氧基)苯并二噻吩(ODBDT)为供体单元,分别与受体单元二噻吩苯并噻二唑(DTBT)和二氟代二噻吩苯并噻二唑(DTffBT)共聚,合成了两种具有给-受体(D-A)结构的共轭聚合物PODBDT-DTBT和PODBDT-DTffBT。利用紫外-可见吸收光谱、循环伏安法研究了聚合物的光物理与电化学性能,并通过光伏性能测试研究了氟原子对聚合物太阳能电池的影响规律。结果表明,氟原子的引入使得聚合物的光学带隙变窄,溶解性变差;基于PODBDT-DTBT或PODBDT-DTffBT与PC71BM共混制备的本体异质结太阳能电池,光电转化效率分别为3.01%和2.00%。     

含氟苯并噁唑聚合物的合成

以双酚AF为原料,通过硝化和还原合成得到含氟苯并噁唑聚合物的单体2,2-双(4-羟基-3-氨基苯基)六氟丙烷(3)。将等摩尔量的对苯二甲酰氯与化合物3反应制得邻羟基酰胺聚合物5,然后再高温脱水环化即得到含氟聚苯并噁唑聚合物6。通过红外、质谱和核磁等表征手段确定了双酚AF的硝化产物2和含氟苯并噁唑聚合物单体3结构。邻羟基酰胺聚合物5及含氟聚苯并噁唑聚合物6的结构由红外表征确定。热重分析表明,含氟聚苯并噁唑聚合物6的5%失重温度为530℃,分解温度为573℃,具有良好的热稳定性。     

并五苯系列电子性质的研究

采用单电子紧束缚模型计算了并五苯分子的电子能级和波函数,并与并四苯、并六苯、并七苯进行了比较.结果表明,随着并苯系列分子数的增加,基态电子能级逐渐减小,而最高激发态的电子能级逐渐增大.研究了氢掺杂对并五苯电子性质的影响,波函数二阶矩的数值结果表明,掺杂的氢原子个数越多,二阶矩值越小,掺杂后的并五苯电子态局域性越大.另外,电子能级对掺杂位置比较敏感.     

新的取代苯并冠醚的合成

以多聚磷酸为催化剂，苯并冠醚和卤代羧酸作原料，利用取代反应合成了４种新的苯并冠醚，并通过红外光谱，核磁共振谱，熔点和分子量的测定确定了结构。     

含1,3,4-噻二唑与苯共轭结构聚酯的合成与表征

以间苯二甲酸为原料,经酯化、氨解、关环和取代四步反应合成了1,3-二(2-甲氧酰甲硫基-1,3,4-噻二唑)-苯,进一步与乙二醇、1,3-丙二醇和1,6-己二醇通过酯交换反应合成了含有1,3,4-噻二唑与苯共轭结构的聚酯(P1~P3).采用IR、1 H NMR及MS对中间体和聚酯的结构进行表征.利用GPC测得聚酯P1~P3的Mw分别为11 352、15 350、14 957g/mol,PDI分别为1.96、2.24、2.18.聚酯能溶解于DMF、DMSO、DMAC和NMP等溶剂.TG-DTA测得P1~P3的5%失重温度分别为257.89、260.88、267.01℃.化合物4和聚酯P1~P3均在361~368nm范围内发射紫光.测试结果表明,所合成聚酯具有良好的溶解性、热稳定性及荧光性能.     

新型烯丙基苯并噁嗪的合成及其固化过程的研究

采用联苯二酚和双酚A分别制备了两种含有反应性烯丙基基团的新型苯并嗪单体:二(N-烯丙基-4-二氢-1,3,2-苯并嗪)和(2,2’-(N-烯丙基)-4二氢-1,3,2-苯并噁嗪)-丙烷,采用核磁、红外以及元素分析对产物的结构与组成进行了分析;采用分段固化的方法研究了DBA单体的热固化行为;研究并比较了由这两种单体所得聚合物的动态力学性能以及耐热性能.     

新的取代苯并冠醚的合成

以多聚磷酸为催化剂和反应溶剂，苯并冠醚和卤代羧酸作原料，利用取代反应合成了４种新的苯并冠醚，并通过红外光谱、核磁共振谱、熔点和分子量的测定确定了结构．     

芴基苯并噁嗪单体的合成及热性能研究

以双酚芴、环己胺和甲醛为原料,采用混合溶剂法合成了一种新型双官能度芴基苯并噁嗪单体,利用FTIR,1H NMR和13C NMR对产物结构进行了表征,以差式扫描量热仪(DSC)研究了芴基苯并噁嗪单体的固化行为,通过DSC和热重(TGA)分析了聚苯并噁嗪的热性能.结果表明,芴基聚苯并噁嗪树脂呈现出典型的热开环固化特征,放热峰顶温度为251℃,玻璃化转变温度Tg为189.4℃,初始热分解温度(热失重5%)达329℃,800℃时的残碳率达到31%.     

苯并色烯类化合物合成方法的探讨

 以取代苯甲醛、丙二腈和2-萘酚（或2,7-萘二酚）为原料合成出了3-氨基-2-氰基-1-(4-取代苯基)-1H-苯并［f］色烯类物质,后者在冰醋酸或者醋酸钠催化作用下,乙酸酐中回流,合成出苯并色烯并嘧啶类化合物。这类化合物的关环反应条件易于实施,后处理简单,易于纯化,属于首次报道。     

九种卤代乙酰基苯并冠醚的合成

本文以PPA作为催化剂,苯并冠醚和卤代乙酸作为原料,利用取代反应合成了9种新卤代乙酰基苯并冠醚。用m·P,MS,IR,C_6~(18)-NMR和H_1~1-NMR确定了新化合物的结构。对反应机理进行了讨论。