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                化学与材料科学学院肖胜雄教》授团队在《德国应用化学》上发表最新研究成果

                发布者:新闻中心作者:发布时间:2020-06-09浏览次数:928


                资源化学教育部重点实验室肖胜雄教授团队在非平面富碳分〓子研究领域取得新的进展,相关成果近日以上海师范大学为第一署名单≡位在国际期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上在线发表,论文题为《Stringing the PDI Bow》。论文第一作者为化学与材料科学学院刘泰峰老师,论文共同通讯作者为我院肖胜雄教授和来自论文第二通讯单位哥伦比亚大学的Colin Nuckolls教授和Michael L. Steigerwald研究员。


                非平面富碳分子具有独特的非平面结构,能够显著改变分子的电子分布、HOMO/LUMO能级和堆积方式,在有机光电子学领域具有重要的研究意义。在以往的报道中,研究人员主要是通过引入非六元环、边缘位阻或逐步引入环张力来构建非平面富碳分子材料。近年来,将稠环分子弯曲成弓形(Bow)或腰带形(Belt)成为一个重要的研究热点,其主要原︼因在于这类分子不仅具有独特构型⌒和物理化学性质,它们还有可能作为制备单壁碳纳米管的原料。然而,已报道的该类材料的合成方法都需要通过多步反应来引入张力,仍缺少一种简单、快捷、有效的合成策▃略。

                团队成员以苝◣二酰亚胺(PDI)为主体分子,选择∴不同长度/位阻的连接单元(Strings),通过【一步四重Suzuki反应获√得了四种不同弯曲程度的苝二酰亚胺弓形分子(PDI Bow)。光谱和电化学测试表明,与已报道的其它方式扭曲的PDI不同,弓形PDI随弯曲程度增加,其还原能力☆逐渐增强(LUMO降低)。结合DFT计算,该论文很好地解释了弓形▼弯曲对PDI的HOMO/LUMO能级的调控机制。这种弓形弯曲具有重要的科学意义,比如可以〗同时实现对PDI的单线态和三线态能级的调控,从ω 而增强弓形PDI分子的单】线态裂分,进而在太阳能电池应用中实现光电转化率的成倍增长,相◎关研究成果前期已在J. Am. Chem. Soc.,2019, 141, 13143?13147上发表。

                此外,变温1H NMR表明,采用不同弓弦(连接单元)的PDI弓形分子在溶液中具有不】同的动力学特点:当〗弯曲度较小时,PDI弓形分子存在顺/反(anti-/syn-)两种构象(分别有特定的转◤化温度),而且弓弦ㄨ的中间单元(苯环或噻吩)在所测温度█内始终能够自由转动;而弯曲◣度较大的PDI弓形分子不存在其它构象,且弓弦的中间单元(苯环或噻吩)只能在一定的温度范围内自由转动。关于该类弓形分子的构型对温度←的敏感性及其丰富的分子动力学行为〇的报道在相关领域常属首次,后续其它PDI弓形分子的相关研究工作还在●进行当中。

                该系列工作得到了国家基金委、资源化学教育部重点实验室、资源化学国际合¤作联合实验室、凤凰彩票,凤凰彩票娱乐,凤凰彩票开奖,凤凰彩票下载地址,凤凰彩票安卓版,凤凰彩票官方网站,凤凰彩票规则,凤凰彩票客户端下载,凤凰彩票官方版,凤凰彩票平台稀土功能材料@重点实验室、凤凰彩票,凤凰彩票娱乐,凤凰彩票开奖,凤凰彩票下载地址,凤凰彩票安卓版,凤凰彩票官方网站,凤凰彩票规则,凤凰彩票客户端下载,凤凰彩票官方版,凤凰彩票平台高峰高原※学科、教育♀部创新团队、凤凰彩票,凤凰彩票娱乐,凤凰彩票开奖,凤凰彩票下载地址,凤凰彩票安卓版,凤凰彩票官方网站,凤凰彩票规则,凤凰彩票客户端下载,凤凰彩票官方版,凤凰彩票平台绿色能源化工工程技术研究中心◥和人事处的资金支持。


                (供稿、图片:化学与材料科学学院)


                论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202004989