柔性掛接光電功能基團的間苯二酚杯芳烴衍生物的合成與表征.pdf

1、間苯二酚杯[4]芳烴(CRA)是一種通過間苯二酚和醛在酸催化作用下簡單合成的大環(huán)化合物。由于CRA具有特殊的分子結構、豐富的反應位點和易于衍生化反應、以及CRA的衍生物相對較好的溶解性和熱穩(wěn)定性能，CRA的衍生物已經(jīng)在許多領域得到應用。通過把發(fā)光基團、光敏基團或偶氮光折變基團等通過化學反應鍵接到杯芳烴母體上，可以得到相應的CRA衍生物光電材料。功能基團和杯芳烴母體之間柔性鍵接，有助于保持功能基團與其小分子類似的光電特性。
　　

2、在染料敏化太陽能電池中有許多性能優(yōu)異的有機染料，它們在分子末端都帶有一個羧基-COOH。如果把這些染料鍵接到杯芳烴母體上，有望得到一些新型有機高分子光伏材料。香豆素類染料是一類性能優(yōu)異的光敏材料，本文以結構最簡單的香豆素-3-甲酸為例來探討把含-COOH染料掛接到杯芳烴母體的可行性。在研究過程發(fā)現(xiàn)，由于空間位阻因素，直接把香豆素-COOH與SOCl2反應形成香豆素-COCl與CRA反應無法得到目標產(chǎn)物。我們進一步對CRA進行化學修飾，得

3、到羥基活性位點向外延伸兩個碳原子的CRA-OH，再與香豆素-COCl反應，成功地制備了柔性掛接香豆素的CRA衍生物CRA-CM。CRA-CM在常見的溶劑中具有很好的溶解性，而且具有較好的熱穩(wěn)定性，可以在染料敏化太陽能電池中作為吸光材料使用。
　　 超結構分子(HSM)光折變材料是將光折變所需的不同功能組分通過化學鍵形成一個結構復雜的三維分子，通過各功能組分的協(xié)同作用，來實現(xiàn)整個分子的光折變效應。鑒于杯芳烴自身就具有三維結構，更易

4、于保持材料的無定型狀態(tài)，避免NLO生色團聚集;同時取代基更多，分子量更大，成膜性會更好。本文通過化學修飾得到含羧基的杯芳烴衍生物CRA-COOH，進而得到CRA-COCl，然后與帶有羥基的咔唑或單硝基偶氮咔唑生色團反應，得到含有空穴傳輸基團和生色團的杯芳烴光折變材料CRA-CZ(100-x)-Azo(x)(x=0，25，50，100)，其中x代表生色團在含羥基單體投料中的摩爾百分含量。CRA-CZ(100-x)-Azo(x)在常見的溶劑