以CRA為核分散紅生色團為臂的超結(jié)構(gòu)光折變材料的合成與表征.pdf

1、光折變效應是指材料在光照下通過光導體和非線性生色團響應協(xié)同作用導致折射率發(fā)生變化的現(xiàn)象。本文設計并合成了兩種分散紅光折變非線性光學生色團和一個電荷傳輸小分子，利用點擊反應將其掛接到間苯二酚杯[4]芳烴（CRA）核上合成星形光折變超結(jié)構(gòu)分子，對所有的中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)與性能進行表征。
　　第一部分，模型化合物R-DR1、R-DR1-Et的合成與表征。首先通過親核取代和重氮化等反應合成兩種末端含有疊氮基團的生色團小分子 DR1

2、-N3和DR1-Et-N3，同時對間苯二酚的酚羥基進行衍生化，使其與溴丙炔合成末端含有炔基的R-Alkyne核，最后通過點擊反應將生色團掛接到R-Alkyne核上，合成兩種模型小分子化合物R-DR1和R-DR1-Et。通過1H NMR、FT-IR、EA、HR-MS、UV-Vis、DSC/TG等手段對各個產(chǎn)物進行表征，結(jié)果表明所設計的分子均被成功的合成出來。
　　第二部分，超結(jié)構(gòu)分子CRA-DR1(X)-Cz(100-X)(x=10

3、0,50)的合成與表征。首先將CRA與溴丙炔反應成末端含有炔基杯芳烴核CRA-Alkyne，然后合成電荷傳輸體咔唑基衍生物Cz-N3，最后通過點擊反應將生色團DR1-N3和電荷傳輸體Cz-N3按照一定的摩爾比掛接到CRA核上合成具有電光響應的光折變超結(jié)構(gòu)分子。通過1H NMR、FT-IR、EA、GPC、MALDI-TOF-MS、UV-Vis、DSC/TG等手段對各個產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)與性能的表征。EA和MALDI-TOF-MS結(jié)果表明功能分子

4、的接入率為100％；GPC測得超結(jié)構(gòu)分子具有分子量分布都在1.18以下；從 TG結(jié)果可以看出，所合成的兩種超結(jié)構(gòu)分子的分解溫度都在300℃左右，表明其具有表較好的熱穩(wěn)定性。
　　第三部分，超結(jié)構(gòu)分子CRA-DR1-Et(X)-Cz(100-X)(x=100,50)的合成與表征。通過點擊化學將非線性生色團DR1-Et-N3和電荷傳輸體Cz-N3鍵接到杯芳烴核上，合成出光折變超結(jié)構(gòu)分子。并通過1H NMR、FT-IR、EA、GPC、M

5、ALDI-TOF-MS、UV-Vis、DSC/TG等手段對各個產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)與性能的表征。EA和MALDI-TOF-MS結(jié)果表明功能分子的接入率為100%；GPC測得超結(jié)構(gòu)分子的分子量分布指數(shù)都在1.24以下，TG數(shù)據(jù)表明所合成的超結(jié)構(gòu)化合物具有良好的熱穩(wěn)定性。
　　最后一部分，對目標光折變化合物進行了光折變性能的測試。體系中用Ecz作增塑劑，PCBM作光敏劑，經(jīng)過摻雜后零電壓下觀察到了明顯的二波耦合增益系數(shù)，其中模型分子R-DR1