免费亚洲网站,亚洲黄色自拍,日韩欧美在线观看,色婷婷综合激情视频免费看

科技進(jìn)展
您當(dāng)前的位置 :

青島能源所在噻唑異靛藍(lán)的合成和聚合方面取得突破

發(fā)布時間: 2018-04-27
撰稿: 青島生物能源與過程研究所
字體 【大   中   小】

　　有機(jī)場效應(yīng)晶體管因其在柔性集成電路、顯示器和傳感器等電子器件中的應(yīng)用前景而受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。開發(fā)性能優(yōu)異的既能傳導(dǎo)電子又能傳導(dǎo)空穴的雙極型共軛聚合物材料對于構(gòu)筑邏輯電路有著重要的意義。異靛藍(lán)（Isoindigo）是構(gòu)筑此類材料的重要結(jié)構(gòu)單元，而其結(jié)構(gòu)的改造對相應(yīng)有機(jī)場效應(yīng)晶體管材料的性能影響顯著，一直是近年來相關(guān)的研究的熱點。

　　目前國際上通過對異靛藍(lán)結(jié)構(gòu)的改造得到了兩種重要的場效應(yīng)晶體管材料構(gòu)筑單元：噻吩異靛藍(lán)（Thienoisoindigo）和吡啶異靛藍(lán)（Diazaisoindigo）。噻吩異靛藍(lán)適合于構(gòu)筑傳導(dǎo)空穴的p-型場效應(yīng)晶體管，但由于其易形成醌式結(jié)構(gòu)，可在近紅外區(qū)形成強(qiáng)烈吸收，又適合于構(gòu)筑近紅外光檢測器和光聲成像劑；而吡啶異靛藍(lán)拉電子能力更強(qiáng)，適合于構(gòu)筑雙極型場效應(yīng)晶體管，但其不易形成醌式結(jié)構(gòu)，難以構(gòu)筑紅外響應(yīng)材料。是否能合成兼具二者優(yōu)點的新的異靛藍(lán)衍生物是一個有趣的科學(xué)問題，而噻唑異靛藍(lán)（Thiazoloisoindigo, TzII）是一個可能的解決方案。盡管國際上對噻唑異靛藍(lán)的合成早有探索，但由于其合成難度過高一直沒能實現(xiàn)。

圖1. 結(jié)合噻吩異靛藍(lán)和吡啶異靛藍(lán)優(yōu)點的噻唑異靛藍(lán)
　　 近日，青島能源所萬曉波研究員帶領(lǐng)的柔性光電材料與器件研究組在以往異靛藍(lán)改造系列成果（噻吩并異靛藍(lán)Tetrahedron Lett., 2014, 55, 1040；Polym.Chem., 2016, 7, 235; RSC Advances 2017, 7, 25009、苯并噻吩并異靛藍(lán)和苯并呋喃并異靛藍(lán)RSC Adv., 2015, 5, 8340、氫化苯并吡嗪異靛藍(lán)Eur. J. Org.Chem.,2016, 2603.）的基礎(chǔ)上，展開了噻唑異靛藍(lán)的合成研究。他們另辟蹊徑，巧妙地繞過了傳統(tǒng)的酸性合環(huán)方案，而采用了大位阻堿促進(jìn)的親核關(guān)環(huán)反應(yīng)，成功地合成了噻唑異靛藍(lán)的前體——噻唑靛紅，并進(jìn)一步合成了噻唑異靛藍(lán)（Org.Chem. Front., 2018, 5, 442.）。他們進(jìn)一步優(yōu)化合成和聚合路線，成功地合成了噻唑異靛藍(lán)與三聚噻吩的聚合物P(TzII-TTT)，并對其光物理性能和場效應(yīng)晶體管性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，噻唑異靛藍(lán)的確兼具噻吩異靛藍(lán)和吡啶異靛藍(lán)的優(yōu)點：它不僅類似于噻吩異靛藍(lán)，易于形成醌式結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致吸收光譜的強(qiáng)烈紅移，也類似于吡啶異靛藍(lán)，具有較強(qiáng)的拉電子能力，適合于構(gòu)筑雙極型場效應(yīng)晶體管材料。P(TzII-TTT)的雙極型場效應(yīng)晶體管空穴遷移率為3.93 cm2V-1S-1, 電子遷移率為1.07 cm2V-1S-1，性能超過了具有類似結(jié)構(gòu)的吡啶異靛藍(lán)聚合物。在蘭錚崗研究員的協(xié)助下，他們對幾種異靛藍(lán)衍生物醌式結(jié)構(gòu)形成的難易程度進(jìn)行了研究，理論計算結(jié)果驗證了所觀察到的實驗現(xiàn)象。相關(guān)工作發(fā)表在近期的Chem. Eur. J.上。

　　噻唑異靛藍(lán)的成功合成和其性能的初步探索表明其可望成為更有潛質(zhì)的場效應(yīng)晶體管材料以及近紅外光響應(yīng)材料的構(gòu)筑單元，相關(guān)的科學(xué)研究值得進(jìn)一步探索。（文/萬曉波  圖/王嘯）

　　相關(guān)成果發(fā)表：

　　1. 噻唑異靛藍(lán)的合成研究：

　　http://dx.doi.org/10.1039/C7QO00841D

　　2. 噻唑異靛藍(lán)聚合物的合成及性能研究：

　　Thiazoloisoindigo: a building block that merges the merits of thienoisoindigo and diazaisoindigo for conjugated polymers．　Chemistry a European Journal, 2018, DOI: 10.1002/ chem.201801432.

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/chem.201801432

　　
附件：