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功能有机二茂铁π共轭分子在电子传输、分子存储、分子开关、分子导线和燃速催化等相关领域有非常广阔的应用前景。多面体碳硼烷因其具有特殊的电子性质、独特的刚性结构和优良的热稳定性使其在分子电子学和能量材料等领域的应用备受瞩目。近年来嵌入碳硼烷的共轭分子的设计合成及其光电性质的研究成为功能有机π共轭分子的研究热点之一。但到目前为止碳硼烷桥联二茂铁共轭分子的光电性质和燃速催化性能很少被详细研究。因此,本论文将具有缺电子性的碳硼烷引入到二茂铁共轭体系中,阐明碳硼烷的缺电子性对整个二茂铁共轭体系中电子流动的增强作用;探讨同时具有碳硼烷和二茂铁两个燃速催化功能基团的共轭分子的燃速催化性能。期待合成具有双功能的共轭有机分子。该研究不但可以丰富碳硼烷化学,而且对于利用功能化基团调控二茂铁共轭分子的结构和分子内电子的传递,构建具有优良光电性质和优良燃速催化性能的有机功能材料具有重要的科学意义。具体研究内容如下:1.设计合成了三类碳硼烷桥联的二茂铁共轭分子B1-B6和它们的炔基前体A1-A6,探究了其合成路线和最佳反应条件。采用NMR、IR和MS等方法对它们进行了表征,采用X-Ray单晶衍射测试了B1、B2和B6的单晶结构。实验结果表明:碳硼烷的引入可以改变分子的空间构型,碳硼烷的吸电子性小于炔基,引入碳硼烷单元可以改变整个分子的电子云密度,使二茂铁上电子云密度增加。2.对合成的碳硼烷桥联二茂铁共轭分子B1-B6和它们的炔基前体A1-A6进行了基本电化学测试(CV和DPV);对B1-B6进行了UV-Vis测试;对B1、B2、B4和B6进行了光谱电化学测试。实验结果表明:碳硼烷的引入可以增加分子的共轭性,增强分子内电子的传递,使分子更容易发生氧化还原过程,并且分子内电子传递能力大小为B2>B4>B6≈B1,分子B3和B5中不发生分子内电子传递,分子B2、B4、B6和B1是潜在的可应用于分子导线等领域的有机光电功能分子。3.对合成的碳硼烷桥联二茂铁共轭衍生物B1-B6和它们的炔基前体A1-A6进行了DSC和TG测试。实验结果表明:在未引入碳硼烷前A1-A6对AP的燃速催化效果一般,但是在引入碳硼烷后,B1-B6对AP的燃速催化效果得到了大幅度的提升,其中提升幅度最大的是B1和B2,它们是一类潜在的具有双燃速催化功能基团的优良燃速催化剂。