基于吩噻嗪的齐聚物和树枝状分子的合成、表征及光物理性质研究

论文摘要

吩噻嗪分子是一类拥有较好的刚性结构和大的π共轭体系的杂环分子,具有扭曲的蝴蝶型构象,所以吩噻嗪分子能够阻止π键堆积和链间激基复合物的形成,在有机光电功能材料中显示了很好的应用前景。本论文以合成含有吩噻嗪单元的单分散线性齐聚物为出发点,将其修饰到卟啉、三苯基苯、四苯甲烷和苯并噻二唑等核上,得到了一系列线型、星型和树枝型吩噻嗪功能分子。研究了这些分子的光物理性质,取得的创新性的研究结果如下:（1）通过发散法和发散/收敛法合成了两系列含吩噻嗪单元的单分散线性共轭齐聚物,这类齐聚物是研究相应聚合物很好的研究模型,同时这类分子具备很好的双光子吸收性质,而且齐聚物的双光子吸收截面随着链的增长逐渐增大,七聚体达到2071GM,该类齐聚物具有精确的分子量和结构,可成为研究相应聚合物的结构与性质之间关系的理想的模型分子。（2）通过Heck反应将吩噻嗪臂连接到三苯基苯核上,得到了一系列C3三重轴对称结构同时具备大的双光子吸收截面的星型大分子。（3）通过优化卟啉的合成方法,合成了两个以吩噻嗪齐聚物为臂的卟啉的分子,这类卟啉分子在溶液和薄膜中都具备高的荧光量子产率,有望在光子学器件中得到应用。（4）合成了以四苯甲烷为核外围含吩噻嗪单元以苯撑为骨架的树枝状分子,这类树枝状分子具备大的双光子截面。（5）将吩噻嗪树突连接到低能带隙的苯并噻二唑核上得到两个D-π-A-π-D结构树枝状分子,这类分子能发生分子内的能量迁移,通过单光子或双光吸收将激发态的能量传递给苯并噻二唑核而发光,这类优异的人工分子天线不仅有望在发光器件中得到应用,还将在光限幅及动力学疗法上有潜在的应用价值。

论文目录

• 提要
• 第1章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 吩噻嗪类有机发光材料
• 1.2.1 基于吩噻嗪的聚合物发光材料
• 1.2.2 基于树枝状吩噻嗪的发光材料
• 1.2.3 基于线型吩噻嗪的发光材料
• 1.3 基于吩噻嗪的非线性光学材料
• 1.4 基于吩噻嗪的太阳能电池材料
• 1.5 本文立题思想
• 参考文献
• 第2章 线型单分散齐聚吩噻嗪的合成、表征及光物理性质研究
• 2.1 引言
• 2.2 单分散线型齐聚吩噻嗪的合成
• 2.2.1 不对称线型单分散齐聚吩噻嗪的合成
• 2.2.2 对称线型单分散齐聚吩噻嗪的合成
• 2.3 单分散齐聚吩噻嗪的合成与表征
• 2.4 不对称的线型单分散齐聚吩噻嗪3-8 的光物理性质研究
• 2.5 对称线型单分散齐聚吩噻嗪16-21 的光物理与电化学研究
• 2.5.1 对称线型单分散齐聚吩噻嗪16-21 的单光子光谱研究
• 2.5.2 对称线型单分散齐聚吩噻嗪16-21 的电化学性质
• 2.5.3 对称线型齐聚吩噻嗪16-21 的双光子性质
• 2.6 小结
• 参考文献
• 第3章 三苯基苯为核的星型齐聚吩噻嗪的合成、表征与光物理性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 星型齐聚物的合成
• 3.2.1 齐聚吩噻嗪臂的合成
• 3.2.2 1,3,5-三-（4-溴苯基）苯的合成
• 3.2.3 以三苯基苯为核的星型齐聚吩噻嗪的合成
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 以三苯基苯为核的星型齐聚吩噻嗪的合成与表征
• 3.4.2 以三苯基苯为核的星型齐聚吩噻嗪的光物理性质
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第4章 卟啉为核的星型齐聚吩噻嗪的合成、表征与光物理性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 以线型齐聚吩噻嗪为臂的星型卟啉的合成
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 星型卟啉30 和31 的合成与表征
• 4.3.2 卟啉30 和31 的光物理性质研究
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第5章 四苯甲烷为核的树枝状吩噻嗪的合成、表征与光物理性质研究
• 5.1 引言
• 5.2 树枝状大分子的合成
• 5.2.1 吩噻嗪树突的合成
• 5.2.2 以四苯甲烷为核的树枝状吩噻嗪的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 树枝状大分子36 和37 的合成与表征
• 5.3.2 树枝状大分子36 和37 的光物理性质
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第6章 苯并噻二唑为核的树枝状吩噻嗪的合成、表征与光物理性质研究
• 6.1 引言
• 6.2 以苯并噻二唑为核的树枝状吩噻嗪的合成
• 6.2.1 树突的合成
• 6.2.2 以苯并噻二唑为核的树枝状吩噻嗪的合成
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 树枝状分子41 和42 的合成与表征
• 6.3.2 树枝状分子41 和42 的光物理性质
• 6.4 小结
• 参考文献
• 论文附录
• 作者简历
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT