以苯乙烯基三苯胺為電子給體模型化合物的合成與性能研究.pdf

1、在有機太陽能電池研究領域，發(fā)展新型有機光電功能材料以提高光電轉換效率和穩(wěn)定性能成為電池研究的一個重點方向，而三苯胺類衍生物因其高的摩爾消光系數(shù)，優(yōu)異的空穴遷移性能和強的給電子能力被廣泛應用于此類材料中。
　　本文合成一種4-苯乙烯基三苯胺結構化合物（E）-1-苯基-2（4-N, N’-二（甲基苯基）苯胺基）乙烯（MTPA），證實其能夠發(fā)生三苯胺到亞苯基的ICT作用。通過向 MTPA上引入氨基、甲氧基、氯基、氰基、硝基和氰基取代丙烯

2、酸，合成了系列化合物。系統(tǒng)性研究了給電子或吸電子取代基引入對MTPA基團 ICT作用的影響，結果表明強吸電子基團（硝基或氰基取代丙烯酸）引入可以使得MTPA基團體現(xiàn)出高強度的、并影響單重激發(fā)態(tài)衰減途徑的ICT作用。
　　通過光誘導電子轉移生成長壽命電荷分離態(tài)有利于產生合適的光電流。本文將缺電子氮雜環(huán)化合物N取代二氯均三嗪（TRC）引入MTPA中，合成了一種新型Donor-Acceptor（D-A）有機半導體分子1-（4-（3,5-

3、二氯三嗪）氨基苯基）-2（4-N,N-二（甲基苯基）苯胺基）乙烯（MTPA-TRC），單重激發(fā)態(tài)1MTPA*-TRC向TRC基團發(fā)生電子轉移，所產生電荷分離態(tài)MTPA+.-TRC-.壽命為80 ns。
　　接著按照階梯式能級設計思路，將第二受體氨基乙基氨基蒽醌（AEAQ）引入MTPA-TRC，構建一種Donor-Acceptor1-Acceptor2（D-A1-A2）型雙極性有機半導體分子模型4,4’-二甲基-4”-(4-(4-氯

4、-6-(2-(9,10-二氧蒽-1-氨基)乙基氨基)-1,3,5-三嗪-2-氨基)苯乙烯基)三苯基胺（MTPA-TRC-AEAQ）。單重激發(fā)態(tài)1MTPA*-TRC-AEAQ向TRC基團發(fā)生電子轉移，接著向AEAQ基團連續(xù)電子轉移；同時伴隨單重激發(fā)態(tài) MTPA-TRC-1AEAQ*向 MTPA基團的空穴轉移。兩種轉移途徑所產生電荷分離態(tài)壽命MTPA.+-TRC-AEAQ.-約為650 ns。
　　將無金屬四苯基卟啉基團（HTPP）引

5、入MTPA-TRC，構建一種D-A型雙極性半導體分子4,4’-二甲基-4”-(4-(4-氯-6-(4-(10,15,20-三苯基卟啉)苯基)氨基-1,3,5-三嗪-2-氨基)苯乙烯基)三苯基胺（MTPAt-HTPP），其存在單重激發(fā)態(tài)MTPA基團向基態(tài)HTPP基團的空間電子轉移而不經過TRC基團，同時伴隨單重激發(fā)態(tài)HTPP基團向基態(tài)MTPA基團的空穴轉移。但這兩種轉移途徑并未產生長壽命的電荷分離態(tài)（壽命小于10 ns）。
　　利用

6、強吸電子性的偶氮基團連接雙分子的4-苯乙烯基三苯胺，構建了具有高強度ICT作用和高溶液電導率的模型化合物（E）-二（4-（4-（N，N’-二甲基苯基）氨基-苯基乙烯基）苯基）氮烯（MTPAAZO）和（E）-二（4-（4-（N, N’-二苯基）氨基-苯基乙烯基）苯基）氮烯（TPAAZO），其中MTPAAZO在甲磺酸中溶液電導率（0.01 mol/L）高達106.7 mS/cm。預示著MTPAAZO和TPAAZO在有機光電和導電材料領域可能