苝酰胺醇酯的光物理和电化学性质
2021-05-06刘丽敏石建军张艳红马祥梅
刘丽敏 石建军 张艳红 马祥梅
(安徽理工大学化学工程学院 淮南232001)
苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺(通常称为苝二酰亚胺,PDIS)及其衍生物是一类杰出的有机化合物,广泛应用于有机太阳能电池[1-3]、光导体、场效应晶体管[4-5]、传感器[6-7]、有机发光二极管[8]、光敏剂[9]、光开关、生物荧光探针等[10-12]方面。PDIS 的分子结构包括一个刚性芳香族核(苝)和两个亚胺环。富电子的苝核与强吸电子的酰亚胺基团之间的π聚集扩展导致其电子吸收带发生红移,移至约520 nm 附近,这是电子震动导致的特殊进程。因此,这类化合物表现出高的化学、热、电化学和光化学稳定性以及高的荧光量子产率。从1913年第一次被发现至今[13],研究者们关注的重点一直是各种PDIS结构的合成,结构-性能关系,PDIS 在光子学和有机电子中的应用,关于它们的超分子结构,包括氢键相互作用和有机金属结构。
用于修饰PDIS 结构的两种主要途径包括:在“bay”区域(1,6,7,12-位)和在“peri”位置(酰亚胺)引入不同取代基[14-15]。“bay”区域功能化可以调节PDIS 染料的光电性质以及通过改变苝核的平面结构有效改善其溶解性[16]。酰亚胺位置上的取代基可以调节相应苝酰亚胺的聚集性、溶解性和电子传输率,同时对其吸收和荧光等光电性质也有一定影响[17-18]。这是由于分子前沿轨道能量节点产生的HOMO/LUMO 能级仅对酰亚胺上的N原子有效[19]。因此,合成新的N原子取代PDIS,研究取代基对其光学、光物理和电化学性能的影响以及对PDIS 光电性能调节规律仍然具有重要意义。
众所周知,酰亚胺位置取代基对苝系染料的共轭体系没有影响或影响很小[20-21]。……
