功能有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單明確,便于大量合成,穩(wěn)定性較好,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。例如可以開發(fā)功能小分子探針應(yīng)用于腫瘤的診斷和治療中,有些功能有機(jī)分子還可以通過非共價(jià)鍵作用自組裝成為有機(jī)凝膠,有機(jī)小分子凝膠具有自我修復(fù)性、熱可逆性、低毒性等優(yōu)良特性。功能有機(jī)分子在光學(xué)、催化、材料化學(xué)、生物等領(lǐng)域有著巨大的潛在價(jià)值。第一章綜述了兩類應(yīng)用廣泛的功能分子,基于苝二酰亞胺和三蝶烯類的功能分子。苝二酰亞胺類化合物因?yàn)榫哂写蟓h(huán)共軛分子結(jié)構(gòu),它們的光熱穩(wěn)定性較好,長(zhǎng)期被用于涂料制品的研發(fā)。它們通常具有特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁性性質(zhì),所以可以應(yīng)用于功能材料中。在本章論述了它們?cè)谏餆晒馓结�、有機(jī)太陽(yáng)能電池、電化學(xué)傳感器、藥物載體等方面具有的潛在應(yīng)用價(jià)值,體現(xiàn)了它們?cè)诓牧峡茖W(xué)領(lǐng)域具有的廣泛應(yīng)用前景。三蝶烯及其衍生物因其獨(dú)特的剛性結(jié)構(gòu)、芳香性和高度對(duì)稱的特點(diǎn),同時(shí)具有豐富的反應(yīng)活性位點(diǎn),具有富電子開放空腔,可以作為合成大分子的基本單體,本章論述了它們?cè)诎ú牧匣瘜W(xué)、主客體化學(xué)、超分子自組裝、有機(jī)反應(yīng)以及生物醫(yī)藥等諸多研究領(lǐng)域里具有的巨大應(yīng)用潛能。苝二酰亞胺具有合成原料易得、產(chǎn)率高、容易修飾取代基團(tuán)的特性,這使其成... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PDI的分子結(jié)構(gòu)

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文4灣位引入取代基團(tuán)，PDI首先經(jīng)過鹵化反應(yīng)生成二溴PDI或四溴（四氯）PDI，再與親核試劑發(fā)生親核取代反應(yīng)生成相應(yīng)的PDI衍生物。1.1.2.1酰亞胺位功能化苝二酰亞胺類化合物的合成通�？梢栽赑DI的酰亞胺位引入長(zhǎng)烷基鏈、位阻大的芳香基團(tuán)等基團(tuán)，也可以與離子配位基團(tuán)相連得到具有識(shí)別功能的功能材料。Seong等[11]在2015年設(shè)計(jì)合成了酰亞胺位連接不同取代基團(tuán)的PDI衍生物，研究了三種不同PDI衍生物的微觀結(jié)構(gòu)，研究了這些PDI衍生物在場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的p-n異質(zhì)結(jié)效應(yīng)，使用原子力顯微鏡、二維掠入射X射線衍射和紫外光電子能譜系統(tǒng)地探索了有機(jī)異質(zhì)結(jié)和摻雜特性，觀察到的與薄膜形態(tài)有關(guān)的摻雜效應(yīng)為在薄膜晶體管中實(shí)現(xiàn)更有效的電荷轉(zhuǎn)移摻雜提供了實(shí)用指南。1.1.2.21-取代苝二酰亞胺類化合物的合成PDI的四個(gè)灣位中可以只在其中一個(gè)灣位引入其他取代基。Wu等[12]在2017年合成并表征了三種PDI衍生物：H-PDI、Br-PDI和F-PDI（圖1-2），采用這三種化合物在倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PVSCs)中替代[6,6]-苯基C61丁酸甲酯。盡管基于PDI衍生物的常規(guī)PVSCs的效率高達(dá)17.6%，但倒置PVSCs的相應(yīng)性能仍然落后，需要改進(jìn)。采用紫外可見吸收光譜法、電化學(xué)循環(huán)伏安法、直流電導(dǎo)率，空間電荷限制電流電子遷移率、原子力顯微鏡表面形態(tài)和光致發(fā)光光譜測(cè)量電荷俘獲的研究來(lái)探究了材料的電子接受和電子傳輸性能。通過這項(xiàng)研究，證明了簡(jiǎn)單的單溴取代的苝二酰亞胺（Br-PDI）是可溶液加工的，并且有潛力在倒置PVSCs中用作非富勒烯電子接受和電子傳輸材料。圖1-2X-PDI的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure1-2ThechemicalstructuresofX-PDI

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文51.1.2.31,7-二取代苝二酰亞胺類化合物的合成Takeshi等[13]在2015年報(bào)告了新設(shè)計(jì)的在1,7-灣位帶有3-羥基環(huán)丁二酮的PDI染料（圖1-3），其不溶于氯化溶劑和甲苯，但在極性溶劑（包括DMSO、DMF、丙酮、THF、甲醇和水）中顯示出優(yōu)異的溶解性，其在THF中具有寬吸收帶，這歸因于S0-S1躍遷，最大值在570nm處。這種染料對(duì)pH值變化、溶劑極性甚至濕度表現(xiàn)出了令人驚訝的敏感性。由于環(huán)丁烯骨架羥基上的質(zhì)子化和去質(zhì)子化引起的電子給體強(qiáng)度的變化，以方形酸基團(tuán)作為灣位取代基的新型PDI衍生物顯示出顯著的鹽致變色性質(zhì)。由于方形酸基的高酸度，已經(jīng)在中等堿性溶劑中發(fā)生了去質(zhì)子化，甚至在THF或PEG基質(zhì)中也有痕量的水產(chǎn)生，因此表現(xiàn)出被稱為水致變色的特性，已經(jīng)證明這種特性可用于比色濕度傳感。圖1-3方形酸基團(tuán)修飾的苝二酰亞胺的合成[13]Figure1-3Thesynthesisofperylenediimidebearingsquaricacidresidues[13]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三蝶烯衍生物研究新進(jìn)展[J]. 蔣曉乾,管鑫,張紅.  有機(jī)化學(xué). 2011(07)
[2]A FACILE SYNTHESIS OF HYPERBRANCHED POLYIMIDES FROM 2,6,12-TRIAMINOTRIPTYCENE[J]. 程琳.  Chinese Journal of Polymer Science. 2010(01)



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