摘要：近年来,高分子半导体材料由于其可溶液化加工及柔性等特点,引起了学术界以及工业界的广泛关注.然而,相比于P-型高分子半导体,由于缺电子结构单元的缺乏、空间位阻效应及合成上的挑战,N-型高分子半导体材料的研究仍然相对较少,开发高性能的N-型高分子半导体仍然是有机电子领域面临的巨大挑战.本专论回顾了N-型高分子半导体材料的最新研究进展,重点介绍了我们课题组开发的酰亚胺基高分子半导体及其在有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池(OPVs)中的应用.通过对分子结构设计以及相应的器件性能的总结,以期为高性能N-型高分子半导体材料的设计和开发提供进一步的指导和借鉴.

摘要：端基结构对于有机太阳能电池(OSCs)中非富勒烯受体(NFAs)的光电性能具有重要影响.本文设计合成了3种新型芳环取代的酰亚胺结构的端基(IIC-Ph, IIC-PhBr和IIC-Ph2F),并将其用于制备受体-给体(受体)给体-受体(A-DA′D-A)型NFAs(BTP-IIC-Ph, BTP-IIC-PhBr和BTP-IIC-Ph2F).紫外-可见-近红外吸收光谱对比和理论模拟结果表明,相比于IIC-Ph端基, IIC-PhBr和IIC-Ph2F端基具有更强的吸电子能力,增强了NFAs的分子内电荷转移效应(ICT),促使了吸收红移.端基苯环上强吸电子的溴原子和氟原子的引入,降低了A-DA′D-A型受体的前线轨道能级.基于BTP-IIC-Ph, BTP-IIC-PhBr和BTP-IIC-Ph2F的二元电池分别获得了13.54%, 11.84%和11.58%的能量转换效率(PCEs).相比于BTP-IIC-PhBr和BTP-IIC-Ph2F,基于BTP-IIC-Ph的电池表现出更好的光伏性能,这主要归因于其较高的最低未占有轨道能级(LUMO)所导致的较高开路电压(VOC),以及更好的激子解离能力和更弱的陷阱辅助载流子复合.

摘要：有机半导体材料具有来源丰富、化学结构可裁剪、柔韧性较高、器件制备温度低和塑料衬底兼容性好等优点,极大地拓展了电子器件的功能与应用.然而,电子传输型(n型)有机半导体在分子多样性、载流子迁移率和空气稳定性方面远远落后于空穴传输型(p型)半导体,从而阻碍了双极晶体管、p-n结和有机互补电路的发展.酰胺或酰亚胺功能化能显著提高有机材料的电子亲和势,是构建高性能n型有机半导体的重要策略.本综述总结了近年来萘二酰亚胺类、苝二酰亚胺类、吡咯并吡咯二酮类、异靛蓝类和其他酰胺/酰亚胺类小分子和聚合物n型有机半导体材料的研究进展,从分子设计角度出发,深入讨论了分子结构如何改变分子前线轨道能级、分子间相互作用力、聚集态结构、器件稳定性和电学性能,最后对其未来的发展方向和面临的挑战进行了展望.

摘要：合成了两种新的分子内给受电子体系N-[2-(2-三丁基锡甲硫基)乙基]邻苯二甲酰亚胺(1a)和N-(3-三丁基锡丙基)马来酰亚胺(1b),并在甲醇、乙腈-30%水、乙腈中进行了光诱导单电子转移反应.化合物1a在光诱导下发生分子内单电子转移反应,以很高的产率和区域选择性生成环胺醇2.化合物1b在光诱导下发生分子内单电子转移反应生成环胺醇3,同时有[2+2]环加成副反应产物4生成.以上所有新化合物的结构经质谱和核磁共振谱验证.

摘要：脲嘧啶类化合物具有显著的除草活性.设计并合成了10个未见文献报道的N-[2,4-二取代-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-1,2,3,6-四氢嘧啶-1-基)苯基]酰亚胺类化合物,其化学结构经1HNMR,IR,HPLC/MS和元素分析表征.初步生物活性测定结果表明,该类化合物具有一定的除草活性,如9a,9b,9c,9f,9g和9h在有效成分75g/hm2剂量下,茎叶处理对苘麻(Abutilon theophrasti Medic)、刺苋(Amaranthus spinosus)等双子叶杂草的抑制率达90%以上.

摘要：在本工作中,发展了一种新的合成策略,利用薁各位点的反应活性差异选择性地在薁的1-位进行官能团化,合成了由苯环(B)或噻吩并[3,2-b]噻吩基团(TT)桥联的二薁二酰亚胺化合物AzAzBDI-1、AzAzBDI-2和***-2的单晶结构显示其具有扭曲的共轭骨架,相邻的两个分子通过分子间薁的七元环和五元环的π-π相互作用形成二聚体,二聚体与二聚体之间通过强的π-π相互作用形成滑移的一维堆积.用紫外-可见光吸收光谱和循环伏安法对三个化合物的光谱和电化学性质进行表征,计算出各分子的轨道能级和带隙.基于三个化合物的有机场效应晶体管器件(OFET)均表现出n-型主导的双极性有机半导体特性.其中AzAzTTDI表现出最优的OFET性能,其电子和空穴迁移率分别为0.087 cm^2·V^-1·s^-1和8.8×10^-3 cm^2·V-1·s^-1.

摘要：松香树脂酸衍生物具有广泛的生物活性。该文以松香为原料，在催化剂对甲基苯磺酸作用下与马来酸酐经Diels—Alder反应制得马来海松酸；马来海松酸与取代苯胺采用一步法在N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中，于155℃反应4h，合成了8个具有潜在生物活性的N-（取代苯基）马来海松酸酰亚胺化合物，产率为42．5％～84．8％；对产物结构进行了IR、^1HNMR、^13CNMR光谱表征确认。

摘要：聚合物电子受体材料由于其可调节的能级和带隙、较高的吸收系数以及优异的电学和光电性能等优点引起了人们的广泛关注,设计合成高性能的聚合物电子受体材料已成为有机太阳能电池(OSCs)的研究热点之一。由于聚合物电子受体材料的快速发展,全聚合物太阳能电池(All-PSCs)的能量转换效率(PCE)得到极大改善。新型聚合物电子受体材料的开发在提高PCE方面起着至关重要的作用,综述了近年来基于酰亚胺结构单元的聚合物电子受体材料的研究进展,并对今后的发展方向进行了展望。

摘要：综述了新型聚(酰胺-酰亚胺)，即主链含乙炔单元的聚(酰胺-酰亚胺)和联苯或联萘，双醚二胺型聚(酰胺-酰亚胺)的合成方法及其物理性能，力学性能和热性能。

摘要：低LUMO/HOMO(最低未占分子轨道/最高占据分子轨道)能级的有机小分子的种类和数量都很少,其设计与合成具有重要的科学价值和应用价值.传统的设计超低LUMO/HOMO能级有机小分子的策略是在分子中引入多个氰基.本工作设计并合成了含有四个硼氮配位键和两个酰亚胺基团的稠环芳烃分子,不含有氰基.该分子的LUMO能级低至-4.77 eV,HOMO能级低至-6.39 eV,是已报道的硼氮配位键稠环小分子的最低值,和已报道的氰基类有机小分子具有可比性.该分子呈现曲面构型,共轭骨架呈23.6°的二面角,LUMO和HOMO都均匀地离域在线型并苯骨架上.它在溶液态和薄膜态都展现出明显的近红外吸收,薄膜最大吸收波长为768 nm.该分子可以用作p-型掺杂剂,提高p-型高分子的电导率.本工作开拓出不采用氰基实现有机小分子超低LUMO能级的新途径.