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齐聚噻吩作为一种功能性材料,以其优异的光、电性能,越来越受到研究者的重视。为了研究和开发齐聚噻吩的新功能,扩展其应用领域,本文设计、合成了一系列齐聚噻吩衍生物,分别研究了它们的光、电性能及液晶性能。在此基础上,进一步研究了齐聚噻吩衍生物的电致变色性能。
本论文所设计、合成的齐聚噻吩衍生物是:5,5-双氰基-2,2-二噻吩(DCN2T)、5,5"-双氰基-2,2:5,2"-三噻吩(DCN3T)、N,N-双十八烷基-5,5"-双氰基-2,2:5 2"-三噻吩-4,4"-二酰胺(DNC<,18>DCN3T)、5,5"-双氰基-2,2":5,2":5",2"-四噻吩(DCN4T)和5,5-双甲氧基-2,2:5",2"-四噻吩(DM04T),用质谱(MS)、核磁共振氢谱(<1>H-NMR)、红外光谱(IR)、高效液相(HPLC)对合成的齐聚噻吩衍生物结构进行了表征。各齐聚噻吩衍生物的机构式如下:
通过紫外光谱和循环伏安法测定和计算出了各个化合物的HOMO、LUMO轨道能级及能隙,使用荧光分光光度计分析测定了各化合物的荧光量子效率,对其光、电性能进行了分析。利用示差扫描量热仪(DSC)和偏光光学显微镜对DNC<,18>DCN3T进行了测定和观察,发现DNC<,18>DCN3T能够形成近晶A相液晶,而且对比同系列其它液晶化合物,DNC<,18>DCN3T具有较宽的液晶温度范围和相对较高的荧光量子效率,可以作为一种发光液晶材料来研究。
在不同的盐/有机溶剂体系中,对各化合物的电致变色性能进行了研究,发现在一定的电压范围内,DCN3T、DCN4T、DM04T。BP3TDCOOH具有良好的电致变色性能,有望作为新型的电致变色显示材料。