基于苯并噻二唑的非共价构型锁定稠环小分子的合成与性能研究*
2021-05-07王英英秦红梅李宇翔孙道通杨建业
功能材料 2021年4期
王英英,秦红梅,王 梅,李宇翔,孙道通,杨建业
(西安科技大学 材料科学与工程学院,西安 710054)
0 引 言
近年来,有机半导体材料的研发和应用推动了有机光电器件的迅猛发展[1],特别是采用共价键偶连的新型稠环化合物取得了明显的进步,例如在有机光伏领域采用此类稠环化合物作为受体材料时器件的最大光电转换效率可以达到17%,这也是目前有机光伏器件的最高转换效率[2]。但此类稠环小分子化合物[3-5]存在一些缺点,如合成步骤复杂繁琐,不易纯化,且增加了制备过程和成本。因此,科研人员们开始将一部分目光转向了基于非共价键相互作用的稠环小分子材料[6-9]。通过将一些带有杂原子N、S、O、F等的基团引入到小分子中,利用分子内的S…O,N…H和O…H等非共价键[10-12]相互作用来增强整个分子骨架的平面性。采用这种非共价键相互作用的策略可以增强分子内电荷转移[13],进而拓宽光谱吸收,降低带隙,同时还有利于提高材料的电子迁移率[14-15]。
在众多有机共轭化合物中,苯并噻二唑(BT)基团具有一定的刚性平面结构、吸光系数高、溶解性好、良好的载流子迁移率、较强的吸电子能力、较高的氧化电位和较好的空气稳定性等优点,使得与其作为中心核所合成的小分子化合物具有一定的平面刚性和较好的载流子迁移率[2]。目前,基于苯并噻二唑的共价键型稠环小分子化合物,如:BT1[16]、BT2[17]、2CN-T-BT[18]、Y6[19]、BTP-eC9[2]等,已成功应用于有机半导体领域且展现出良好的应用前景。
基于以上,本文设计合……
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