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本文设计合成了一种新的富勒烯衍生物。首先以咔唑为起始原料,通过与1,4-二溴甲基苯反应键联,然后采用Reimer-Tiemann反应1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯进行甲酰化反应,再用C60键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯醛和C60/C70通过1,3-偶极环加成得到C60键联1,4.二-(咔唑-9-亚甲基)苯基化合物。在1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯进行甲酰化反应中,根据文献的波谱数据确定了甲酰化的位置,甲酰基在4号位置上。用质谱(MS)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)和核磁共振氢谱(1H NMR)确定了目标产物的结构,并对目标物的结构波谱数据进行了较详细的解析和讨论。
测定了C60/C70键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯化合物的荧光光谱,结果表明,与1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯(λmax=386nm)比较,C60键联1,4.二-(咔唑-9-亚甲基)苯(λmax=465nm)的荧光红移79nm,与C70键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯(λmax=500nm)比较,发生了明显的红移,高达114 nm之多。
采用三电极体系研究了C60键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯和C70键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯的电化学行为,结果表明,C70/ C60被1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯化合物修饰后,还原电位均降低,造成能隙(Eg)降低,且C70衍生物降得更低。
利用钛宝石飞秒脉冲激光作泵浦光源,Z扫描分别测定了C60键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯和C70键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯的双光子吸截面(oTPA)。结果表明,富勒烯C60/C70键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯分子的双光子吸收截面分别为750GM和970GM。