2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-hexyl)-2,2'-diyl-bis(4-bromo-6-(4-(4-hexylphenyl)phenyl)benzoate)(简称为2H苯并三氮唑)是具有优越光电性能的电子材料,已被广泛应用于有机太阳能电池、有机发光二极管、场效应晶体管等领域。为了提高其应用性能,研究者通过合成其衍生物来调整其光电性质。

本文中,我们将探讨2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-hexyl)-2,2'-diyl-bis(4-bromo-6-(4-(4-hexylphenyl)phenyl)benzoate)的衍生物——2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-dodecyl)-2,2'-diyl-bis(4-methylphenol)(简称为BDT-MeOPh)的合成、表征和应用研究。

一、合成方法

BDT-MeOPh的合成分为两步。首先,通过Grignard反应合成2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-dodecyl)-2,2'-diyl-bis(4-bromo-6-(4-(4-hexylphenyl)phenyl)benzoate)(简称为BDT-BrPh),该步反应的反应物所用量、反应时间、反应温度等参数需要经过充分优化,以保证产品的纯度和产率。其次,在硝酸催化下,进行缩合反应形成目标产物BDT-MeOPh。该步反应要求反应条件温和,反应时间长,以保证合成产物的纯度和收率。

二、表征结果

经过核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)、元素分析等手段的检测,我们可以确认BDT-MeOPh的结构和纯度。NMR结果表明,主产物的化学环境符合预期结构,含有预期的脂肪烷基、苯环基、甲基酚基和噻吩基符合预期比例,IR光谱表明主产物的羧酸酯、醚键和苯环基伸展振动峰都鲜明存在,从而确定了产物的结构和胭脂的纯度。

三、应用研究

BDT-MeOPh作为一种与2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-hexyl)-2,2'-diyl-bis(4-bromo-6-(4-(4-hexylphenyl)phenyl)benzoate)相比,其具有更高的热稳定性和更广的光谱吸收范围,被广泛应用于有机太阳能电池,可以提高其光电转化效率。同时,BDT-MeOPh还可以用作有机场效应晶体管(OFETs)中的电荷传输材料,而且其性能稳定性高、长寿命的特点,使其成为OFETs方面材料开发的研究热点之一。

四、总结

本文介绍了一种具备良好衍生物化学性质的2,2'-bithiophene-5,5'-di(N-dodecyl)-2,2'-diyl-bis(4-methylphenol)的合成方法,经核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)、元素分析等手段的检测表征,表明其结构完美,纯度高,适用于有机太阳能电池和有机场效应晶体管等领域的研究与应用,有着广泛的应用前景。

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