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1、二萘并噻咯衍生物的合成及性能研究SynthesisandPropertiesofaSeriesofDinaphthosiloleDerivatives工程领域：制药工程作者姓名：种泽鹏指导教师：曲红梅副教授企业导师：姚光源高级工程师天津大学化工学院2017年5月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作
2、了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要噻咯类化合物环外的Si-C键的σ*轨道和丁二烯部分的π*轨道有明显的共轭效应，有效地降低了LUMO能级，有利于电子的注入
3、和传输，优良的电子和光学性能使得其在发光材料方面的应用越来越广泛。多苯并噻咯由于其分子骨架的刚性共平面特殊结构，σ*-π*共轭效应更强，有更低的LUMO能级，预期有比较好的性能。目前对噻咯类化合物的研究大多是围绕改变噻咯环上的取代基来增强其光电性能，对多苯并噻咯类化合物的报道比较少。由于多苯并噻咯类化合物有着优良的光电性能，本文设计了4个二萘并噻咯分子，它们分别是6,6-二甲基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丙基二萘并噻咯(4a)、6,6-二甲基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丁基二萘并噻咯(4b)、6,6-二苯基-1,2,3,4
4、,8,9,10,11-八丙基二萘并噻咯(4c)和6,6-二苯基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丁基二萘并噻咯(4d)。在密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31g(d)水平上对4a-4d分子性能进行了理论研究，研究了它们的基态几何构型、能隙、分子前线轨道、电离能、电子亲和能、重组能。它们的电子离域程度都比较高，有利于电子和空穴的注入和传输。然后在此基础上合成了4a-4d。提出了合成的新工艺，第一步以炔烃为原料，先与Negishi试剂反应得到锆杂环戊二烯，再与卤代苯发生偶联得到二碘萘2a和2b，收率分别为65%和58%；第二步在二碘萘的
5、无水四氢呋喃溶液中缓慢滴加正丁基锂，两分子锂化后的二碘萘反应生成一分子联萘3a，3b，收率分别高达75%和74%；第三步用叔丁基锂将联萘锂化后，加入二氯二甲基硅烷或者二苯基二氯硅烷反应得到不同取代基的二萘并噻咯4a-4d，它们的收率分别为60%，58%，50%和49%。本文对4a-4d进行紫外-可见光谱测试以及荧光测试研究了其光学性能，进行循环伏安测试研究了其电学性能，进行差热扫描量热法以及热重分析研究了它们的热稳定性。研究结果表明它们有着相似的光吸收带（300nm）以及很低的HOMO值(−5.50eV)。它们的热分解温度都在300°C左右，表明
6、它们有良好的热稳定性。最后，本文采用4d做为发光层制作了电致发光器件，该器件可以发明亮的蓝紫光。关键词：二萘并噻咯，偶联反应，锂化反应，循环伏安，热重分析，有机电致发光I万方数据ABSTRACTSilolesareσ*−π*conjugatedmolecules.Theinteractionbetweentheσ*orbitalofthesilicon-carbonbondandtheπ*orbitalofthebutadienesegmentleadstoalow-lyinglowestunoccupiedmolecularorbital(LU
7、MO)energylevel,andsilolesarefavorablefortheelectroninjectionandtransport.Goodelectronicandopticalpropertiesmakeitmoreandmorewidelyusedinluminescentmaterials.Theσ*-π*conjugationeffectofpolybenzothiramineisstrongerbecauseofitsrigidco-planarspecialstructureofthemolecularskeleton
8、,togetherwithitslowerLUMOlevel,polybenzothiramineisexpectedtohavebet
