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有机电荷转移复合物是一类重要的分子功能材料,作为其重要组成部分的有机电子给体与受体的设计与合成是其研究的基础,本文主要围绕新型有机电子给体这一课题做了以下几方面的工作:
1.对新型有机电子给体TTPR的合成进行了探索。在詹传郎博士和邵向锋博士工作的基础上,提出了自己的合成路线:先脱氢再合环。尝试了两条路线,一条是从对二氯苯出发的路线,另一条是从邻二氯苯出发的路线。在实验中发现第一条路线,没有得到预想的中间体5,所以无法继续进行下去。而第二条路线得到了预想中的脱氢中间体21,并对21的衍生进行了多方面的探索,但可惜的是没有能够按预想中的步骤进行,最终没有得到TTPR。
2.利用中间体21做了一些衍生的工作。中间体21共轭程度比较高,它结构中的苯并二噻喃部分可以作为π-间隔基团用于π-体系扩展的TTF和TCNQ类分子,根据这一思路,我们合成了一系列基于前体21的π-体系扩展的TTF类分子25和26,TCNQ类分子27和28,电子授受分子29。对25~28的光谱性质和电化学性质进行了研究。发现25在常温下,在氘代氯仿中可能存在结构的变化;25和26在不同溶剂中能表现出不同的给电子能力。我们还得到了25和26的晶体结构,从非平面构型和不是很有效的π-π堆积可以解释25和26的有机场效应晶体管器件性能不佳的原因。
3.重新研究了电子给体TPDP的有关性质。通过核磁发现,与文献的S-S顺式结构的报道不同,TPDP为S-S顺式和S-S反式异构体的混合物,比例为2.5:1,且目前情况下无法分离。TPDP与TCNQ的电荷转移复合物2TPDP-TCNQ中的给体与受体的比例也与文献报道的1:1的比例不同。2TPDP-TCNQ室温下为半导体,磁性测量有些异常须进一步考察。从红外和电子顺磁共振看2TPDP-TCNQ中可能存在比较强的相互作用。
4.在对阴离子的研究方面,利用钴离子和草酸根离子构建了一个中性的一维链状磁性体系[Co(C2O4)(HO(CH2)3OH)]∞,通过一系列磁性测量,发现这个体系在ll K左右表现出反铁磁长程有序的性质。