含噻咯多并环共轭分子合成及性能研究

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1、含噻咯多并环共轭分子合成及性能研究StudyontheSynthesisandPropertiesofPoly-ringconjugatedmoleculescontainingSiloles学科专业：制药工程作者姓名：申海蛟指导教师：曲红梅副教授天津大学化工学院二零一七年五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

2、研究所做的任何贡献均已在论文中作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有机光电材料的发展主要在于新型π-共轭分子的研发，多并环结构能够扩大刚性

3、共平面结构从而扩大体系π-共轭，噻咯Si-C键环外σ*与丁二烯π*轨道可重叠形成σ*-π*共轭，从而降低体系LUMO能级，提高电子亲和势，但目前多苯并噻咯化合物的研究报道相对较少。本文根据上述分子设计思想，设计了一类既含有多并环结构又含有噻咯环的尚未见报道的苯蒽并噻咯衍生物分子，并且设计出一条切实可行的合成路线，以硅杂芴二炔为原料，利用根岸试剂进行[2+2+2]环加成从而制备苯蒽并噻咯衍生物，成功制备出两种未见报道的苯蒽并噻咯衍生物二甲基5,5-二甲基-6,13-二苯基-8,11-二丙基-5H-蒽[2,3-b]苯并[d]噻咯-9,

4、10-二羧酸酯（7a）和二甲基5,5-二甲基-6,8,11,13-四苯基-5H-蒽[2,3-b]苯并[d]噻咯-9,10-二羧酸酯（7b），分离收率分别为44.3%和44.6%并通过1HNMR和13CNMR以及红外光谱确定了结构。本文通过紫外-可见吸收光谱，荧光光谱，循环伏安，热重分析，差示扫描量热分析等分析手段对7a和7b进行了光谱、电化学、稳定性性能研究，7a和7b的最大吸收波长分别为456nm和459nm，发射波长462nm和469nm，能隙分别为2.719eV和2.702eV，相对较高，氧化还原稳定性比较好，EHOMO和E

5、LUMO-5.6639eV/-2.5785eV和-5.6441eV/-2.6380eV，HOMO和LUMO能级相对较低，初始分解温度T95%分别为180.5°C和187.8°C，具有良好的热稳定性。本文分别对苯蒽并噻咯骨架，并五苯，7a，7b以及与7a和7b含有类似取代基的苯蒽并噻咯衍生物、并五苯衍生物等共计六个分子的性能进行了理论研究，计算了它们的基态几何构型，前线分子轨道和能隙以及电离能，电子亲和能和重组能，并分析了它们的结构和载流子传输性能，不同分子的计算结果表明：噻咯环能够在保持良好载流子性能的基础上显著提高分子的氧化还原

6、稳定性且含苯环的取代基可以一定程度上提高载流子传输能力。结果表明，苯蒽并噻咯衍生物是一类具有一定载流子传输性能且稳定性良好的有机光电材料。关键词：有机光电材料，根岸试剂，环加成，循环伏安，量子化学计算I万方数据ABSTRACTThedevelopmentoforganicopto-electronicmaterialsmainlyfocusesonthedevelopmentofnewπ-conjugatedmolecules.Multi-ringstructurecanexpandtherigidco-planarstructu

7、retoexpandtheexpansionsystemπ-conjugate.Outsidethesilole’sSi-Cbond,theσ*andthebutadieneπ*orbitoverlaptoformσ*-π*conjugatereducingtheLUMOlevelofthesystemandimprovingtheelectronaffinity.However,therearerelativelyfewstudiesonpolybenzosilolecompounds.Inthispaper,wedesigne

8、dakindofcompoundwithbothpolyacencesandSilolering.Asyntheticrouteof[2+2+2]cycloadditionwasdesignedtopreparebenzeneanthracenes