基于苯并噻二唑的二維多環(huán)芳烴共軛分子的設計、合成及應用.pdf

1、近年來，隨著對多環(huán)芳烴研究的不斷深入，有機光電材料發(fā)展迅速。眾所周知對于多環(huán)芳烴材料，π共軛體系的增加可以提高分子的器件性能。而隨著π共軛程度不斷增加，穩(wěn)定性越來越差，目前的解決方式是通過在并苯體系中引入高電負性原子或強吸電子基團，降低HOMO能級，提高分子穩(wěn)定性，從而提高其器件性能。在此基礎上，為了獲得性能優(yōu)越的多環(huán)芳烴材料，我們以5，6-二溴苯并噻二唑為核心單元展開了工作，并取得了以下研究成果：
　　(1)在確定了5，6-二溴

2、苯并噻二唑為核心之后，因為5，6-二溴苯并噻二唑兩個溴相鄰，所以我們選擇通過炔鍵環(huán)化的方式來拓展二維共軛體系。為了保證材料的溶解性，和更有效的電荷傳輸，我們選擇了烷基噻吩和雙烷氧基苯為取代基，通過C-H活化，Suzuki偶聯(lián)，Sonogashira偶聯(lián)等方法構建了兩個炔偶聯(lián)中間體4a，4b。在二氯化鉑的作用下我們得到了炔鍵與一側取代基構成六元環(huán)的產(chǎn)物5a，5b。我們通過Scholl反應進一步使其變成了產(chǎn)物6a，6b，當然其中有一些副反應

3、的產(chǎn)生。而4a，4b在二氯化鈀催化作用下與兩邊取代基都構成了五元環(huán)的結構即8a，8b，但有異構體的存在。最后通過芴酮偶聯(lián)的方法證實了炔鍵與兩邊取代基生成了雙邊五元環(huán)。這項工作使我們對炔鍵環(huán)化的特性有了深入了解，為以后使用該方法拓展π體系奠定基礎。
　　(2)以Stille偶聯(lián)反應和Scholl反應為主要手段合成了16a和16b兩個螺烯類高度扭曲的共軛分子，二面角達到了44.8°。16a與16b主體結構一樣，唯一區(qū)別在于烷基鏈的不同

4、，16b選用C10支鏈，溶解性優(yōu)于16a，而兩個材料經(jīng)溶液（氯仿）旋涂方法制備了場效應晶體管器件卻差別很大，16b測得的空穴遷移率為3.27×10-2cm2V-1s-1，16a測得的空穴遷移率為1.95×10-4cm2V-1s-1。證明烷基鏈不光能影響溶解性，還能改變堆積方式。
　　(3)設計并合成了一系列基于苯并噻二唑的線性晶體管材料，結構簡單，合成簡便，但卻具有很好的晶體管性能，其中測得FTC8(7b)的空穴遷移率達到0.17