帶可組裝基團(tuán)的苝酰亞胺在酸性介質(zhì)中的組裝.pdf

1、在光電功能材料研究領(lǐng)域，科學(xué)家的一項(xiàng)根本任務(wù)是在分子水平上進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑，而分子水平上的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑包括兩個(gè)層次，即分子結(jié)構(gòu)和分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。有機(jī)化學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展，使我們?cè)谟袡C(jī)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成方面已經(jīng)有比較成熟、有效的策略和技術(shù)，使許多分子的化學(xué)性質(zhì)按預(yù)先設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于分子聚集體結(jié)構(gòu)和性能調(diào)控還存在許多具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。有機(jī)光電功能材料在顯示功能時(shí)主要是以分子聚集體形式出現(xiàn)，因此分子聚集體的行為與特性對(duì)材料性能影響非常顯著。如何通

2、過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)控有機(jī)分子間相互作用，在多尺度下構(gòu)建穩(wěn)定的0-3D有序結(jié)構(gòu)(包括多組份、分子高度取向的有序結(jié)構(gòu))、建立結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料的預(yù)期結(jié)構(gòu)和性能成為該領(lǐng)域關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題。圍繞這些關(guān)鍵問(wèn)題，本研究選擇典型的苝二酰亞胺這種n-型有機(jī)半導(dǎo)體作為組裝基元，選擇兩個(gè)重要的次級(jí)相互作用，即氫鍵相互作用和π-π相互作用作為組裝的驅(qū)動(dòng)力，設(shè)計(jì)合成了帶有可組裝官能團(tuán)的苝二酰亞胺衍生物，并對(duì)其在酸性介質(zhì)中的組裝行為進(jìn)行了探索。主要內(nèi)容有：

3、 1.合成了帶有乙?；叶坊被?、巰基等可組裝官能團(tuán)的苝二酰亞胺，1HNMR、FTIR元素分析等手段證明得到了預(yù)期的產(chǎn)物。 2.以帶有乙?；叶坊幕ǘ啺窞榇?，研究了酸度強(qiáng)弱對(duì)其組裝體的結(jié)構(gòu)與形態(tài)的影響。在乙酸中該花酰亞胺組裝成長(zhǎng)度數(shù)百微米、直徑200nm的規(guī)整線，光譜表征結(jié)果說(shuō)明在這種組裝體中，苝生色團(tuán)采取“in-phase”的排列方式。隨著乙酸濃度從100％降低至40％，納米線長(zhǎng)度縮短，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴惶?guī)則的棒

4、狀形態(tài)，伴隨著體系從黑色轉(zhuǎn)變?yōu)樽丶t色，645nm附近的吸收特征消失，移動(dòng)到571nm；乙酸濃度從40％降低至20％左右，納米棒解體，轉(zhuǎn)變?yōu)槿~片狀形態(tài)，伴隨著體系從棕紅色轉(zhuǎn)變?yōu)轷r紅色，571nm附近的吸收特征移動(dòng)到587nm附近。 3、帶有乙?；叶坊幕啺吩谒嵝越橘|(zhì)中的組裝具有抗衡離子依賴(lài)性。采用鹽酸、甲酸、乙酸、甲基丙烯酸分別處理帶有乙?；叶坊幕啺罚琒EM圖像顯示得到的組裝體的微結(jié)構(gòu)分別以無(wú)定形團(tuán)粒、納米棒、長(zhǎng)