柔性掛接光電功能基團(tuán)的間苯二酚杯芳烴衍生物的合成與表征.pdf

1、間苯二酚杯[4]芳烴(CRA)是一種通過間苯二酚和醛在酸催化作用下簡單合成的大環(huán)化合物。由于CRA具有特殊的分子結(jié)構(gòu)、豐富的反應(yīng)位點(diǎn)和易于衍生化反應(yīng)、以及CRA的衍生物相對(duì)較好的溶解性和熱穩(wěn)定性能，CRA的衍生物已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。通過把發(fā)光基團(tuán)、光敏基團(tuán)或偶氮光折變基團(tuán)等通過化學(xué)反應(yīng)鍵接到杯芳烴母體上，可以得到相應(yīng)的CRA衍生物光電材料。功能基團(tuán)和杯芳烴母體之間柔性鍵接，有助于保持功能基團(tuán)與其小分子類似的光電特性。
　　

2、在染料敏化太陽能電池中有許多性能優(yōu)異的有機(jī)染料，它們?cè)诜肿幽┒硕紟в幸粋€(gè)羧基-COOH。如果把這些染料鍵接到杯芳烴母體上，有望得到一些新型有機(jī)高分子光伏材料。香豆素類染料是一類性能優(yōu)異的光敏材料，本文以結(jié)構(gòu)最簡單的香豆素-3-甲酸為例來探討把含-COOH染料掛接到杯芳烴母體的可行性。在研究過程發(fā)現(xiàn)，由于空間位阻因素，直接把香豆素-COOH與SOCl2反應(yīng)形成香豆素-COCl與CRA反應(yīng)無法得到目標(biāo)產(chǎn)物。我們進(jìn)一步對(duì)CRA進(jìn)行化學(xué)修飾，得

3、到羥基活性位點(diǎn)向外延伸兩個(gè)碳原子的CRA-OH，再與香豆素-COCl反應(yīng)，成功地制備了柔性掛接香豆素的CRA衍生物CRA-CM。CRA-CM在常見的溶劑中具有很好的溶解性，而且具有較好的熱穩(wěn)定性，可以在染料敏化太陽能電池中作為吸光材料使用。
　　 超結(jié)構(gòu)分子(HSM)光折變材料是將光折變所需的不同功能組分通過化學(xué)鍵形成一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的三維分子，通過各功能組分的協(xié)同作用，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)分子的光折變效應(yīng)。鑒于杯芳烴自身就具有三維結(jié)構(gòu)，更易

4、于保持材料的無定型狀態(tài)，避免NLO生色團(tuán)聚集;同時(shí)取代基更多，分子量更大，成膜性會(huì)更好。本文通過化學(xué)修飾得到含羧基的杯芳烴衍生物CRA-COOH，進(jìn)而得到CRA-COCl，然后與帶有羥基的咔唑或單硝基偶氮咔唑生色團(tuán)反應(yīng)，得到含有空穴傳輸基團(tuán)和生色團(tuán)的杯芳烴光折變材料CRA-CZ(100-x)-Azo(x)(x=0，25，50，100)，其中x代表生色團(tuán)在含羥基單體投料中的摩爾百分含量。CRA-CZ(100-x)-Azo(x)在常見的溶劑