王 梅, 李宇翔, 王英英, 秦红梅, 杨建业

(西安科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710054)

近年来，有机稠环化合物因具有刚性的共平面结构和强π-π相互作用等优势,在有机半导体领域展现出良好的应用前景[1-2]。其中，稠环化合物研究在有机光伏领域取得了突破性进展，光电转换效率超过了18%[3-4]。然而，稠环类材料合成难度较大、价格昂贵等缺点限制了其进一步商业应用[5]。为解决这一难题，研究人员提出用“非共价键构象锁”的方法构建类稠环有机化合物，即通过在分子内引入S…O和O…H等非共价键作用力来阻止单键旋转，从而提高有机分子的共平面性，扩大分子的共轭长度[6-7]。基于这种方法，科研工作者已经开发出多种高效有机半导体材料，如IEICO[8]， IDT-Tz[9]， IDT-BOC6[10]， IDTOT2F[11]，PhIC[12]， PTICH[13]等。

鉴于此，本文采用“非共价键构象锁”策略，通过Stille偶联，Knoevenagel缩合等反应合成了两个新型小分子化合物PTIC和PTTIC(Scheme 1)。采用UV-vis、 CV、 DSC及掠入射广角X射线散射(GIWAXS)对其结构和性质进行了表征。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

BRUKER 400 MHz型核磁共振仪(TMS为内标)；Shimadzu UV-3600 Plus型紫外-可见光谱仪；CHI 600E型电化学工作站；Q200 V24.4型差示扫描量热仪；PLS-II 9A U-SAXS 型掠入射广角X-射线散射仪。

化合物M1,T1,M2和T2参考文献方法[14-15]合成；双氰基茚满二酮，朔纶有机光电科技(北京)有限公司；甲苯使用前经金属钠处理；其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 化合物M3和T3的合成(以M3为例)

将化合物M1(1.00 g, 1.39 mmol)、M2(1.45 g, 3.91 mmol)和催化剂Pd(PPh3)4(0.23 g, 0.02 mmol)加入15 mL甲苯中，氮气保护下，于120 ℃反应36 h。用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压除溶，粗产物经硅胶柱层析(洗脱剂：石油醚)纯化得油状液体M30.95 g,收率95%；……