本文選題：雜芴 + 偶氮��； 參考：《南京郵電大學》2015年碩士論文

【摘要】：雜芴類材料近年來在有機電子學領域應用非常廣泛,然而雜芴小分子材料的多功能化、該類材料在其他領域的應用研究等問題仍需進一步的工作。本論文為拓寬雜芴類材料的多功能化,進一步研究其在有機電存儲領域中的應用,并將雜芴類材料引入到其他應用領域,通過對雜芴類材料多功能化的分子設計、有機合成及表征、計算模擬、光物理性能、電化學性質(zhì)及熱分析性能的測試,系統(tǒng)分析了分子結構與材料性能的關系,為進一步發(fā)揮雜芴類材料的作用和下步突破奠定的一定基礎。本論文具體研究內(nèi)容概括如下:1.將偶氮官能團引入氧芴及硫芴分子,設計合成了四種單邊偶氮修飾的雜芴類材料,表征了溶液狀態(tài)及薄膜態(tài)下吸收光譜,測試了電化學性質(zhì),熱力學性質(zhì),并將四種材料在有機電存儲器件方面應用進行了研究,得到的有機電存儲器件閾值電壓在8-10 V,開關比為104左右,存儲類型為WORM型。將溶液態(tài)下四種材料用紫外光激發(fā)后,研究了其吸收光譜的變化,證明了材料在紫外光激發(fā)下會發(fā)生順反異構變化,為繼續(xù)拓寬材料在智能材料及能源材料方面的應用奠定基礎;2.將偶氮官能團先引入雙碘偶氮聯(lián)苯分子,再用不同二取代雜原子試劑進行合環(huán),設計合成四種雙邊偶氮雜芴材料。一般來說,在單邊硝化雜芴后,分子中苯環(huán)會被鈍化,會難以得到雙邊偶氮雜芴材料,本路線不僅會解決這個問題,而且會避免硅芴等在硝化時被強酸破壞難以引入偶氮基團的問題;雙邊偶氮雜芴材料,不僅可以保持好的平面性,而且可以進一步延長π共軛結構。在大量合成摸索工作中,試驗了不同溶劑、溫度等條件對于合環(huán)的影響,得到了雙邊偶氮雜芴分子的重要中間體,通過計算模擬可知該材料不僅保持了很好的平面性,而且具有比單邊取代偶氮更延展的π共軛結構;3.將偶氮官能團引入聯(lián)苯材料,設計合成得到了五種單、雙邊偶氮聯(lián)苯材料,制備的有機電存儲器件閾值電壓在4-6 V,開關比104左右;通過研究分子內(nèi)引入強吸電子基團前后,制備的有機電存儲器件特性變化,發(fā)現(xiàn)當向分子內(nèi)引入強吸電子基團時,會顯著降低器件的閾值電壓,提高其開關比,揭示了在該體系材料中影響存儲性能的因素。研究中不僅得到性能優(yōu)良的WORM型存儲器件;并且研究表征了材料在紫外光激發(fā)后的順反異構變化,為繼續(xù)拓寬材料在智能材料及能源材料等方面的應用奠定基礎。
[Abstract]:In recent years, heterofluorene materials have been widely used in the field of organic electronics. However, the multi-functionalization of heterofluorene small molecular materials and the application of these materials in other fields still need further work.In order to broaden the multifunction of heterofluorene materials and further study its application in the field of electromechanical storage, this paper introduces the heterofluorene materials into other application fields, and designs the multifunctional molecular design of heterofluorene materials.Organic synthesis and characterization, calculation simulation, photophysical properties, electrochemical properties and thermal analysis properties were tested, and the relationship between molecular structure and material properties was systematically analyzed.For further play the role of heterofluorene materials and the next step of breakthrough laid a certain foundation.The specific contents of this thesis are summarized as follows: 1.Four kinds of one-sided azo modified heterofluorenes were designed and synthesized by introducing azo functional groups into oxyfluorene and thiofluorene molecules. The absorption spectra in solution and film state were characterized. The electrochemical and thermodynamic properties were measured.The application of four kinds of materials in electromechanical memory device is studied. The threshold voltage of electromechanical memory device is 8-10 V, the switching ratio is about 10 4, and the storage type is WORM type.The changes of absorption spectra of four kinds of materials in solution state were studied after excited by ultraviolet light. It is proved that the change of cis-trans isomerization occurs under ultraviolet light excitation.To continue to expand the application of materials in smart materials and energy materials lay a foundation for 2.The azo functional groups were first introduced into diiodiazobenzene molecules and then synthesized by using different disubstituted hetero-atomic reagents to design and synthesize four kinds of bilateral azofluorene materials.Generally speaking, after one-sided nitration of fluorene, benzene ring in the molecule will be passivated and it will be difficult to obtain bilateral azofluorene materials. This route will not only solve this problem.It can avoid the problem that silicofluorene is destroyed by strong acid and it is difficult to introduce azo group in nitration. The bilateral azofluorene material can not only maintain good planarity but also prolong 蟺 conjugated structure further.In a large number of synthetic and groping work, the effects of different solvents and temperature on the ring were tested, and an important intermediate of the bilateral azofluorene molecule was obtained. The results of calculation and simulation showed that the material not only maintained a good planarity.Moreover, the 蟺 -conjugate structure is more extensive than that of one-sided substituted azo.By introducing azo functional groups into biphenyl materials, five kinds of single and bilateral biphenyl materials were designed and synthesized. The threshold voltage of electromechanical storage devices was 4-6 V and the switching ratio was about 104.It is found that the threshold voltage and the switching ratio of the devices will be significantly reduced when the strong electron-absorbing groups are introduced into the molecules. The factors that affect the storage performance in the system are revealed.Not only WORM memory devices with excellent properties are obtained, but also the changes of cis-trans isomerism after UV excitation are studied and characterized, which lays a foundation for further broadening the applications of materials in smart materials and energy materials.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB34

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本文編號：1733491