基于TTF衍生物分子材料与分子电子器件研究

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1、摘要摘要TTF(Tetrathiafulvalene)及其衍生物是强电子给体且具有可逆的氧化还原性，它们不仅可以构筑分子导体，而且在材料化学领域显示出诱人的应用前景。自从上个世纪70年代发现了第一个有机导体rrF·TCNQ，80年代发现了第～个超导体(TMTSF)2"PF6以来，人们对基于TTF衍生物的有机电子给体进行了广泛的研究。近年来，基于1]陌衍生物的薄膜材料及分子电子器件的研究受得了人们的重视。由于TTF具有诸多优良特性，本文设计并制备了四个新型电子给体一DAD—TTF、BPD—TTF、丁IT．PY、TTF．PY-1]

2、陌，并用DAD．TYF和BPD一1]陌制备了具有可控分子厚度的超有序导电LB膜，研究rrF．PY和TTF．PY．1]陌的性质，发现它们有制备成分子电子器件的潜在用途。具体结果如下：l、设计并制备了4介TTF衍生物，经1H．NMR，质谱，lR和元素分析确定了它们的结构；用循环伏安方法研究了新制备电子给体的氧化还原性质。2、制备了基于DAD．1vrF和BPD．TTF的LB膜。发现它们皆很容易在空气．纯水界面上形成稳定的薄膜(BPD．TTF也很容易在空气．FeCI，水溶液界面上形成稳定薄膜)，对薄膜进行了紫外可见近红外吸收光谱、XP

3、S、AFM、膜厚及导电性方面的研究。发现碘掺杂后碘与化合物在薄膜中形成了电荷转移复合盐，使得电导率升高；在FeCl3水溶液亚相中制各的LB膜，铁离子氧化了部分化合物并与其形成了络合结构。3、从电化学氧化、化学氧化两方面测试了1]陌．PY和1]陌．PY．rrF的吸收光谱，发现光谱在氧化后出现了新峰且峰值随氧化程度的增强而升高。研究化合物的荧光光谱发现，化合物被氧化后出现了荧光性质且随氧化时问的增长而增强。由吸收光谱和荧光光谱的测试结果可知，化合物可以做潜在的可逆荧光分子开关。研究化合物的TGA和DSC性质发现，”陌．PY具有升温

4、单变液晶性质。4、利用MaterialsStudio软件中的DMol3模块对TTF和TTF．PY进行了分子几何优化和分子特性方面的研究，发现它们的共轭性和对称性较好，失去电子的能力比得到电子的能力强，TTF的紫外可见光谱蓝移。并用实验证实了理论计算的正确性，为今后的实验提供了参考依据。关键词：电子给体，LB膜，共轭，电荷转移复合盐，荧光开关lABSTRACTTetrathiafulvalene(TTF)anditsderivativeshavereversibleredoxandstrongelectrondonatingpr

5、operties，theyhave．manyapplicationsnotonlyinmolecularconductors，butalsoinmaterialchemistryaria．Sincethediscoveryofthefirstorganicconductorin1973andthefirstorganicsuperconductorin1980s，alotofTrFderivativesweresynthesizedandstudied．Filmmaterialsandmolecularelectronicde

6、vicesbasedonTTFderivativeshavebeenreceivedattentionsinrecentyears．Inthisdissertation，fourllewelectrondonorscontainingdiaminogroup，pyridinegroup，pyrenegroup，havebeendesignedandprepared．Thinorganizedmolecularfilmsandpotentialmolecularelectronicdeviceshavebeenpreparedu

7、singthesedonors，physicalandchemicalpropertiesarealsoresearched．‘Themainresearchresultsofthisdissertationalelistedasfollowing：1．FournewTTFderivativesweresynthesizedandcharacterizedby1H．NMR，MS，IRandelementaryanalysis．Thenewelectrondonorsweremeasuredwithcyclicvolyammet

8、ry．2．LBfilmswerepreparedbasedonDAD．TTFandBPD．TTF，bothofthesetwocompoundscallformstablefilmsintheinterphaseofair-water(BPD—TTFcontainingpyr