蜜胺基團(tuán)修飾苝酰亞胺的合成與組裝.pdf

1、苝酰亞胺作為一種獨(dú)特的n-型有機(jī)半導(dǎo)體材料，具有多種衍生化結(jié)構(gòu)，其特有的光，熱及光化學(xué)穩(wěn)定性使之非常適用于制備光電功能材料，可應(yīng)用于多種器件;蜜胺易于化學(xué)修飾，性質(zhì)獨(dú)特，可以作為氫鍵給體和受體。因此，將上述兩者結(jié)合，通過(guò)調(diào)節(jié)π-π和氫鍵等作用力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)苝酰亞胺的聚集體的結(jié)構(gòu)的調(diào)控具有重要的科學(xué)意義。論文在綜合文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了四種含蜜胺基團(tuán)的苝酰亞胺衍生物MPBI-1、MPBI-2、MPBI-3和MPBI-4，重點(diǎn)探索分子結(jié)構(gòu)、

2、溶劑、組裝方法等因素對(duì)聚集體形貌結(jié)構(gòu)和性質(zhì)功能的影響。主要內(nèi)容如下:
　　1、將2，4-二（月桂氨基）-6-(1-氨基己二胺基)-1，3，5-三嗪(2)與3，4，9，10-苝四甲酸二酐縮合得到苝酰亞胺衍生物MPBI-1。利用掃描電子顯微鏡等手段比較研究了相轉(zhuǎn)移法和快速溶劑擴(kuò)散法制備的MPBI-1的聚集體的形貌結(jié)構(gòu):以三氯甲烷和甲醇分別為”良”和”不良”兩相溶劑，體積比為4∶1時(shí)，采用相轉(zhuǎn)移組裝方法可制備出直徑約100nm，長(zhǎng)度為幾

3、十微米的納米纖維;同樣體系采用快速溶劑擴(kuò)散法時(shí)則形成短小的纖維狀結(jié)構(gòu)，受該方法自組裝動(dòng)力學(xué)的限制，在尺寸大小以及結(jié)構(gòu)規(guī)整性方面遠(yuǎn)不及相轉(zhuǎn)移法。
　　2、用2，4-二（月桂氨基）-6-(1-氨基己二胺基)-1，3，5-三嗪和己二胺依次取代三聚氯氰得到含氨基的密胺樹(shù)枝狀聚合物(4)，然后與1，6;7，12-四(4-叔丁基苯氧基)-3，4;9，10-苝四甲酸二酐基元縮合得到苝酰亞胺衍生物MPBI-2。研究發(fā)現(xiàn):改變分子結(jié)構(gòu)后，苝酰亞胺衍

4、生物組裝聚集體結(jié)構(gòu)有較大變化。以二氯甲烷和甲醇為兩相溶劑，體積比為2∶1時(shí)，采用相轉(zhuǎn)移和快速溶劑擴(kuò)散法均可制備出直徑約1μm的球狀結(jié)構(gòu)，但前者規(guī)整度明顯高于后者。改變?nèi)軇w系可改變其聚集態(tài)結(jié)構(gòu):以正己烷和二氯甲烷為兩相溶劑時(shí)，采用相轉(zhuǎn)移方法制備出多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);將”良”溶劑換為三氯甲烷/后體系中均能組裝出微孔結(jié)構(gòu)。
　　3、將蜜胺樹(shù)枝狀聚合物4與3，4，9，10-苝四甲酸二酐縮合得到苝酰亞胺衍生物MPBI-3。首先采用相轉(zhuǎn)移和快速溶

5、劑擴(kuò)散方法探索了MPBI-3在二氯甲烷/甲醇體系中組裝形成的聚集體形貌結(jié)構(gòu)，隨著二氯甲烷的用量增加，其聚集體結(jié)構(gòu)均由纖維狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐蚊步Y(jié)構(gòu);而在二氯甲烷/正己烷體系中均組裝得到微孔結(jié)構(gòu)。其次，探討了溶劑種類和溶劑濃度對(duì)自組裝聚集體的影響，研究發(fā)現(xiàn):MPBI-3在CHCl3溶劑中組裝成為直徑可達(dá)1μm的典型均一圓孔形蜂窩狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，溶劑沸點(diǎn)和揮發(fā)速率對(duì)蜂窩狀結(jié)構(gòu)形貌結(jié)構(gòu)影響較大。最后，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)MPBI-3在二氯甲烷/甲醇=1/1(v

6、ol/vol)混合溶劑隨時(shí)間的聚集體結(jié)構(gòu)的變化，隨時(shí)間延長(zhǎng)，其聚集體結(jié)構(gòu)由微球結(jié)構(gòu)融合成枝狀結(jié)構(gòu)，繼而演化成纖維狀結(jié)構(gòu)。
　　4、由乙二胺基橋連的密胺樹(shù)枝狀聚合物與3，4，9，10-苝四甲酸二酐縮合得到苝酰亞胺衍生物MPBI-4。采用相轉(zhuǎn)移和快速溶劑擴(kuò)散方法進(jìn)行組裝發(fā)現(xiàn)，MPBI-4在二氯甲烷/甲醇和二氯甲烷/正己烷體系分別形成纖維狀和蜂窩狀結(jié)構(gòu);將”良”溶劑改變成為三氯甲烷后，同樣在兩種體系中分別形成纖維狀和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，但不及前