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1、二萘并噻咯衍生物的合成及性能研究SynthesisandPropertiesofaSeriesofDinaphthosiloleDerivatives工程領(lǐng)域：制藥工程作者姓名：種澤鵬指導(dǎo)教師：曲紅梅副教授企業(yè)導(dǎo)師：姚光源高級工程師天津大學(xué)化工學(xué)院2017年5月萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作
2、了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要噻咯類化合物環(huán)外的Si-C鍵的σ*軌道和丁二烯部分的π*軌道有明顯的共軛效應(yīng)，有效地降低了LUMO能級，有利于電子的注入
3、和傳輸，優(yōu)良的電子和光學(xué)性能使得其在發(fā)光材料方面的應(yīng)用越來越廣泛。多苯并噻咯由于其分子骨架的剛性共平面特殊結(jié)構(gòu)，σ*-π*共軛效應(yīng)更強(qiáng)，有更低的LUMO能級，預(yù)期有比較好的性能。目前對噻咯類化合物的研究大多是圍繞改變噻咯環(huán)上的取代基來增強(qiáng)其光電性能，對多苯并噻咯類化合物的報(bào)道比較少。由于多苯并噻咯類化合物有著優(yōu)良的光電性能，本文設(shè)計(jì)了4個(gè)二萘并噻咯分子，它們分別是6,6-二甲基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丙基二萘并噻咯(4a)、6,6-二甲基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丁基二萘并噻咯(4b)、6,6-二苯基-1,2,3,4
4、,8,9,10,11-八丙基二萘并噻咯(4c)和6,6-二苯基-1,2,3,4,8,9,10,11-八丁基二萘并噻咯(4d)。在密度泛函理論(DFT)在B3LYP/6-31g(d)水平上對4a-4d分子性能進(jìn)行了理論研究，研究了它們的基態(tài)幾何構(gòu)型、能隙、分子前線軌道、電離能、電子親和能、重組能。它們的電子離域程度都比較高，有利于電子和空穴的注入和傳輸。然后在此基礎(chǔ)上合成了4a-4d。提出了合成的新工藝，第一步以炔烴為原料，先與Negishi試劑反應(yīng)得到鋯雜環(huán)戊二烯，再與鹵代苯發(fā)生偶聯(lián)得到二碘萘2a和2b，收率分別為65%和58%；第二步在二碘萘的
5、無水四氫呋喃溶液中緩慢滴加正丁基鋰，兩分子鋰化后的二碘萘反應(yīng)生成一分子聯(lián)萘3a，3b，收率分別高達(dá)75%和74%；第三步用叔丁基鋰將聯(lián)萘鋰化后，加入二氯二甲基硅烷或者二苯基二氯硅烷反應(yīng)得到不同取代基的二萘并噻咯4a-4d，它們的收率分別為60%，58%，50%和49%。本文對4a-4d進(jìn)行紫外-可見光譜測試以及熒光測試研究了其光學(xué)性能，進(jìn)行循環(huán)伏安測試研究了其電學(xué)性能，進(jìn)行差熱掃描量熱法以及熱重分析研究了它們的熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明它們有著相似的光吸收帶（300nm）以及很低的HOMO值(?5.50eV)。它們的熱分解溫度都在300°C左右，表明
6、它們有良好的熱穩(wěn)定性。最后，本文采用4d做為發(fā)光層制作了電致發(fā)光器件，該器件可以發(fā)明亮的藍(lán)紫光。關(guān)鍵詞：二萘并噻咯，偶聯(lián)反應(yīng)，鋰化反應(yīng)，循環(huán)伏安，熱重分析，有機(jī)電致發(fā)光I萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTSilolesareσ*?π*conjugatedmolecules.Theinteractionbetweentheσ*orbitalofthesilicon-carbonbondandtheπ*orbitalofthebutadienesegmentleadstoalow-lyinglowestunoccupiedmolecularorbital(LU
7、MO)energylevel,andsilolesarefavorablefortheelectroninjectionandtransport.Goodelectronicandopticalpropertiesmakeitmoreandmorewidelyusedinluminescentmaterials.Theσ*-π*conjugationeffectofpolybenzothiramineisstrongerbecauseofitsrigidco-planarspecialstructureofthemolecularskeleton
8、,togetherwithitslowerLUMOlevel,polybenzothiramineisexpectedtohavebet
