电子给体-电子受体(Donor-Acceptor)有机分子在光电材料方面的研究进展,并且根据大量有机光电材料领域相关文献的阅读,总结了这一领域目前所遇到的瓶颈:(1)大多有机光电材料对于太阳光的吸收只能在有限的范围。由于不能够充分的吸收太阳光,有机光电材料所能转化的能量也就很低。(2)光电转化过程中,由于电子的激发、传输和接受都意味着氧化和还原过程,这样容易导致有机化合物结构和性能的改变。(3)对于大多数的有机化合物来说,由于其结构的规整度不高,电子在化合物中传导时容易发散或被空穴扑捉,这就导致电子迁移率的低下。由于拥有良好的电子传输特性,3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺是一类具有高耐热性典型的n型有机半导体材料,并且它们已经被证实了具有合成超分子和巨分子体系的潜能。因此,通过有机合成方法对苝酰亚胺改性从而改善其化学和物理特性,已经引起人们越来越多的关注。对苝酰亚胺改性主要有两个方法:在亚胺胺基或苝环的港湾位置改性。我们以3,4,9,10-苝四羧酸二酐为原料,通过苝环的亲核取代合成了1,6,7,12-四溴-3,4,9,10-苝四羧酸二酐,再与异辛胺反应合成了可溶于有机溶剂的N,N-二异辛基-1,6,7,12-四溴-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺。随后以N,N-二异辛基-1,6,7,12-四溴-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺为单体,通过Stille偶合在苝环的港湾位将N,N-二异辛基-1,6,7,12-四溴-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺链接起来形成具有带状结构的大π共轭的聚合物。通过FI-IR,NMR等手段证实了其结构,并使用紫外-可见吸收光谱,发射光谱等手段研究了它的光学性能。我们还研究了Stille偶合反应过程中,反应时间和催化剂的量对产物的分子量的影响。通过一系列的实验,确认反应时间为72小时,催化剂用量为52μmol时,聚合物聚合度较为合适。对这些实验产物进行GPC检测发现,偶合形成的聚合物的聚合度不高,其原因是由于聚合物近平面的结构产生很大的张力。目标聚合物中含有大量的苝环结构,这有利于分子间的堆积,从而使得电子在分子间的迁移更加容易,而且由于大π共轭结构的存在,使得少量电子的得失对于聚合物的结构与性能的影响很小。并且通过紫外-可见光谱的分析发现,目标化合物能吸收波长在300nm-750nm(即太阳光主要分布的波段)的光。这些数据表明化合物具有成为n型电子传输有机材料的潜在能力。通过三种不同的方法合成了三种苝酰亚胺桥联硅氧烷。分析比较了这三种方法,发现丙酸溶剂法得到单体品质较好,并对其合成工艺进行了初步讨论。产品的性能研究表明其具有较规整的结构,并且有着良好的热性能和光学性能。