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乙炔基二茂铁将二茂铁基团与炔烃基团有效的结合,使其具有两者的优点,成为用途广泛的刚性构筑单元,通过引入乙炔基二茂铁单元可以构建结构新颖的光电性能分子。本论文设计合成了三类12种共轭乙炔基二茂铁衍生物,分别考察它们应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)以及阴离子识别方向的应用。本论文以乙炔基二茂铁与4-溴苯甲醛、5-溴噻吩-2-甲醛、N-乙基-6-溴代咔唑-3-醛以及N-乙基-6-溴吩噻嗪-3-醛,通过Sonogashira偶联反应制备了四种含醛基的共轭乙炔基二茂铁化合物(Fc-X-Aldehyde),分别为4-二茂铁乙炔基苯甲醛(Fc-Ph-Aldehyde)、5-二茂铁乙炔基噻吩-1-醛(Fc-Thie-Aldehyde)、N-乙基-6-二茂铁乙炔基咔唑-3-醛(Fc-Cz-Aldehyde)、N-乙基-6-二茂铁乙炔基吩噻嗪-3-醛(Fc-PTZ-Aldehyde)。Fc-X-Aldehyde与氰基乙酸发生Knoevenagel缩合反应制备了四种D-兀-A结构含有羧基的共轭乙炔基二茂铁(Fc-X-C)分别为2-氰基-3-[(4’-茂铁乙炔基)-苯基]丙烯酸(Fc-Ph-C)、2-氰基-3-[(5’-二茂铁乙炔基)-2’-噻吩基]丙烯酸(Fc-Thie-C)、2-氰基-3-[N-乙基-(6’-二茂铁乙炔基)-3-咔唑基]丙烯酸(Fc-Cz-C)以及2-氰基-3-[N-乙基-(6’-二茂铁乙炔基)-3’-吩噻嗪基]丙烯酸(Fc-PTZ-C)。Fc-X-Aldehyde与盐酸氨基脲发生缩合反应制备了四种乙炔基二茂铁基缩氨基脲衍生物(Fc-X-An)分别为4-二茂铁乙炔基苯甲醛缩氨基脲(Fc-Ph-An)、5-二茂铁乙炔基噻吩-1-醛缩氨基脲(Fc-Thie-An)vN-乙基-6-二茂铁乙炔基咔唑-3-醛缩氨基脲(Fc-Cz-An)以及N-乙基-6-二茂铁乙炔基吩噻嗪-3-醛缩氨基脲(Fc-PTZ-An)。所合成的化合物均采用IR、1H NMR、13C NMR手段进行了结构表征,并通过量子化学计算进行了结构优化和分子前线轨道分析。通过UV-vis吸收光谱、荧光光谱以及循环伏安法研究了不同基团对于共轭二茂铁基团的光物理性质的影响。研究了Fc-X-C作为敏化剂应用于DSSCs的增感性能,测定了其J-V曲线。发现以钴基电解质为电解质的电池效率高于碘基电解质,四种染料分子中Fc-PTZ-C得到的光电转化率最高为1.06%。同时研究了四种Fc-X-An分子对于阴离子的选择性识别,结果表明它们均表现出了对于F-显著的选择性识别,通过Benesi-Hildebrand方程以及Job法求出了它们与F-的络合常数、检测限以及络合比。同时采用荧光光谱、循环伏安法(CV)以及核磁滴定法研究了Fc-X-An在DMSO中的对于F-的识别。