富勒烯二加成衍生物的核磁共振波譜研究.pdf

1、有機太陽能電池具有質(zhì)量輕，成本低，柔韌性好，易大面積制備等特點，自提出以來一直備受關(guān)注。為提高其光電轉(zhuǎn)換效率，有機太陽能電池電子給/受體材料的優(yōu)化是近年來眾多研究的重點。富勒烯及其衍生物由于具有獨特的球形共軛結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的電子親和性以及半導(dǎo)體特性等卓越性能成為目前最理想的受體材料。其中特別值得一提的是C60與茚的Diels-Alder二加成衍生物（IC60BA）,同樣基于P3HT為給體材料，C60(CH2)(Indene）光電轉(zhuǎn)化率為5.

2、9％，而IC60BA的光電轉(zhuǎn)化率更高達7.5%。
　　但是，目前絕大多數(shù)合成的富勒烯二加成衍生物受體材料通常是許多互為同分異構(gòu)體的混合物，并非單一結(jié)構(gòu)。這會造成材料中分子排布混亂，電子遷移率降低，影響器件形貌和太陽能電池效率。為了批量生產(chǎn)具有重復(fù)加工性的受體材料，人們急需找到能夠有效控制同分異構(gòu)體產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及數(shù)目的合成方法，從而確保不同批次合成的受體材料具備相似的光電轉(zhuǎn)換效率。因此，首先必須建立有效準(zhǔn)確的表征方法，研究清楚富勒烯二加

3、成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)；隨后方能通過對不同合成條件的富勒烯二加成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能的研究，建立合成條件與結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。
　　核磁共振波譜法（NMR）作為一種無損樣品，靈敏度高的定性定量分析方法，是研究富勒烯二加成衍生物同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)的有力手段。本文首先利用1H-1H COSY，1H-13C gHSQC二維NMR實驗對富勒烯二加成衍生物樣品中同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)進行歸屬和分類；隨后利用1H NMR的化學(xué)位移隨同分異構(gòu)體加成位置變

4、化而遷移的規(guī)律，指認(rèn)各同分異構(gòu)體核磁信號；最后通過高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）分離，對各同分異構(gòu)體單一組分作紫外吸收光譜（Ultraviolet-Visible spectroscopy，UV-Vis）與核磁數(shù)據(jù)相互驗證。從而提出了一種無需分離，可實時研究富勒烯二加成衍生物中同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)及其各成分含量的分析方法，為這類有機太陽能電池受體材料的合成條件優(yōu)化和性能改