硅杂环戊二烯的合成及应用研究进展

硅杂环戊二烯是一种含硅的五元环,是环戊二烯的类似物,由于其具有特殊的电子结构,在许多方面有广泛的应用.综述了硅杂环戊二烯化合物的合成方法,作为光电材料、化学传感器及生物传感器等方面的应用研究进展.最后,对硅杂环戊二烯的研究方向提出了展望.     

含硅桥联并环π-共轭体系光电功能材料研究进展

近年来,由于含硅桥联并环π-共轭体系的独特结构特性以及分子的多样性、可设计性,在光电功能材料的研究中得到越来越多的关注.并环结构赋予体系以刚性共平面结构,使其共轭较非并环结构母体进一步增强,而硅桥的引入则可影响分子的电子结构进而影响材料的光电性能.母体结构及硅桥联方式的选择为分子结构设计和光电性能的改进提供了较大的空间.本文根据母体结构的不同,对硅桥联联苯体系、硅桥联噻吩体系以及硅桥联对二苯乙烯齐聚物体系光电功能材料的研究进展进行了综述.     

硼杂环戊二烯化合物研究进展

硼杂环戊二烯(H₄C₄BH)衍生物具有4π电子反芳香性结构和很强的Lewis酸性, 在理论和应用(光电功能材料和烯烃聚合催化剂等)上都有重要研究价值. 综述了近三年来硼杂环戊二烯化合物的研究进展, 着重讨论了其合成、结构和化学反应性, 归纳了硼杂环戊二烯(基)配合物的合成方法与结构类型.     

硅杂环戊二烯衍生物电子结构与光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法, 对2,5位取代的硅杂环戊二烯(Silole)系列衍生物进行几何结构优化, 通过计算得到电离能、电子亲和势、空穴抽取能及电子抽取能等相关能量, 并使用TD-DFT方法研究其吸收光谱, 分析相关能量及光谱的变化规律. 采用单组态相互作用(CIS/6-31G*)方法优化得到它们的最低单重激发态(S1)结构, 在此基础上, 使用TD-DFT方法计算对应的发射光谱. 分析2,5位芳基取代硅杂环戊二烯衍生物(DADPS)激发态与基态的结构差异及原因, 研究前线分子轨道的分布情况, 并讨论发光特征及载流子传输性能. 研究结果表明, 激发态结构弛豫主要发生在Silole环和直接与2,5位芳基相连的部位; 前线轨道主要分布在Silole环和2,5位芳基上; 二吡咯取代物有望成为空穴传输材料, 二噻吩取代物和二呋喃取代物有望在发光器件中表现出较高的发光效率.     

杂环戊二烯作为π-桥调控锌卟啉染料光电性能的理论研究

为了研究杂环戊二烯作为π?桥对锌卟啉染料光电性能的影响,在染料YD2?o?C8的基础上,通过引入含有不同杂原子的杂环戊二烯作为π?桥设计了6种新型锌卟啉染料。采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD?DFT)方法对染料的前线分子轨道、吸收光谱和电子-空穴分离特性进行研究。结果表明,与染料YD2?o?C8相比,杂环戊二烯的引入可以提升卟啉染料的光电性能,且改变杂原子可以调控卟啉染料的光电性能。对杂环戊二烯性质与卟啉染料光电性能的相关性研究发现,杂环戊二烯的最低空轨道能级与卟啉染料光电性能之间具有较好的线性关系。杂环戊二烯的接受电子能力越强,相应卟啉染料的光电性能越好。硅杂环戊二烯由于具有最强的接受电子能力而使相应的卟啉染料具有最宽的光谱吸收范围以及最强的分子内电荷转移能力。     

含Silole共轭聚合物的光电性能

Silole是一类含硅杂环戊二烯,近年来,由于其独特的结构特性、分子的可设计性及多样性,在光电领域得到越来越多研究者们的关注。某些silole小分子在有机发光二极管中用作发光层和电子传输层有出色的表现,但近来对含silole聚合物的研究也颇受重视,在聚集态诱导发光、化学传感器、聚合物发光二极管、聚合物太阳能电池、场效应晶体管中的应用相继有报道。因此silole是一类很有潜力的构筑光电功能材料的杂环化合物。本文根据其母体结构的不同对含silole的聚合物光电性能研究进展进行了综述。     

硅芴类化合物的合成及应用研究进展

近年来,芴类结构9-位为硅桥联的硅芴类化合物以其独特的电子结构和光电性能受到研究者们越来越多的关注,这类化合物在有机发光二极管(OLED)、聚合物太阳能电池(PSC)、有机场效应管(OFET)等光电功能材料领域有广泛的应用前景。本文主要对硅芴类化合物的合成方法、结构修饰、性能及应用研究的最新进展进行了综述。     

磷杂环戊二烯[1,5]-σ键迁移的新进展

磷杂环戊二烯在探索磷化学的研究中发挥了重要的作用,并广泛应用于配位化学、催化和有机光电材料等领域.[1,5]-σ键迁移(以下简称[1,5]迁移)是磷杂环戊二烯的一类重要反应.该迁移主要是由于磷杂环戊二烯弱的芳香性和环外磷上取代基的σ键与环内二烯体的反键轨道存在一定的σ-π*超共轭效应等特性所共同造成的.该反应自发现以来就成为磷杂环戊二烯衍生化的重要和有效手段.主要介绍了近几年来人们利用磷杂环戊二烯[1,5]迁移特性设计与合成新型有机磷化合物和含磷光电材料的研究进展.     

硒π酸催化合成含氮杂环化合物的研究进展

含氮杂环化合物具有独特的生理和药理活性,它们的高效合成引起了广大科研工作者的研究兴趣。近年来,发展了不同的合成方法制备含氮杂环化合物。其中,硒π酸催化合成含氮杂环化合物反应条件温和、操作简单、区域选择性和官能团兼容性都好的优点受到越来越多的关注。本文综述了近些年来硒π酸催化合成含氮杂环化合物如吲哚衍生物、四氢吡咯衍生物、二氢喹嗪衍生物、噁唑衍生物、吡唑并喹唑啉酮类衍生物、异喹啉类衍生物及2-咪唑烷酮衍生物等的研究进展。     

含磷有机电致发光材料*

有机电致发光材料是有机电子学和光电信息功能材料领域的研究热点之一,在有机π共轭体系中引入杂原子是一种有效调节材料光电性能的手段。磷原子既可以通过其d轨道与π共轭体系间的σ-π相互作用来改变材料的电子结构,又具有很好的可修饰性,如被氧化、硫化或与金属配位等,从而能有效地调控材料的光电性能。因此,磷原子的引入为有机光电功能材料的分子结构设计和光电性能改善等方面的研究提供了广阔的空间,近年来得到了研究者较多的关注。本文根据引入磷原子的不同方式,综述了磷杂环戊二烯、二噻吩并磷杂环戊二烯、磷芴以及磷杂聚苯撑乙烯等材料的结构特点和在有机电致发光材料方面的研究现状,展望了含磷有机电致发光材料的应用前景和发展趋势。     

有机杂环类双光子材料的研究进展

综述了近年来不同结构的杂环类双光子材料的研究进展,并就其发展趋势进行了展望.指出双光子吸收材料在诸多领域有着潜在的应用前景,是光电功能材料领域研究的热点之一;其中杂环类化合物具有较强的推拉电子能力、高的光学稳定性、易修饰.能有效提高材料的双光子性能,是研究的重点.     

萘锂还原二苯乙炔反应用于构建π-电子体系

萘锂用于二苯乙炔的还原时,依据二苯乙炔与萘锂的摩尔比,可产生1,2-二锂-1,2-二苯乙烯(1)和1,4-二锂-1,2,3,4-四苯基-1,3-丁二烯(2)两种反应中间体。通过选择不同的亲电试剂与相应的中间体反应,合成了一系列包括2,3,4,5-四苯基硅杂环戊二烯衍生物、多芳基取代乙烯/二烯类衍生物,以及含氟芳香并苯类化合物等的π-电子体系化合物。对所得的各新化合物进行了详细表征,并测定了部分化合物的单晶结构。     

含硅金属化合物的研究进展

近年来,含硅金属化合物由于在催化工业等领域的广泛应用受到了化学工作者的重视。本文综述了以硅原子或硅杂链为配体的桥形成的金属络合物、金属硅氧烷、硅-金属化合物、金属不饱和硅化物、含硅多金属络合物五种含硅金属化合物的研究进展。最后,并对该领域的研究方向提出了展望。     

14族杂环戊二烯分子(硅、锗、锡)的电子结构与光谱性质

14族杂原子取代的杂环戊二烯分子具有独特的光谱性质, 成为发光材料的明星分子. 为了更深层次地理解硅、锗、锡杂环戊二烯分子的光谱性质, 本文从理论上计算了它们的电子结构及其吸收和发射光谱. 分别采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT), 优化了硅、锗、锡杂环戊二烯分子基态和第一激发态的平衡构型, 计算了电子结构和振动性质. 在此基础上, 运用振动关联函数公式计算了吸收光谱和发射光谱. 得到的吸收光谱和发射光谱, 特别是发射光谱的半峰宽与现有的实验值吻合很好. 通过分析结构和光谱性质的关系, 指出光谱的性质主要取决于苯环转动对应的低频振动模式和中心环C—C键的伸缩振动对应的高频振动模式.     

三甲基硅化合物复合体系引发1,3-戊二烯阳离子聚合研究

研究了三甲基硅化合物 ,主要是三甲基硅酯和三甲基硅氯化物 (TMSCI)与路易斯酸所形成的复合引发体系引发聚合 ,1,3 戊二烯 (PD)的聚合反应行为 ,考察了引发体系引发PD聚合所得聚合物的产率 ,分子量及分子量分布 ,聚合反应速率和聚合反应机理等 ;研究了多种给电体———醚、酮对聚合反应的影响     

1, 1, 2, 3, 4, 5-六苯基硅杂环戊二烯X射线谱的理论研究

近年来苯基硅杂环戊二烯作为一类高效的有机发光二极管材料被广泛研究。本工作利用密度泛函理论结合芯态空穴近似研究了1, 1, 2, 3, 4, 5-六苯基硅杂环戊二烯分子中碳原子K壳层和硅原子L壳层的X射线光电子能谱和近边X射线吸收精细结构谱,与实验谱线符合较好。通过理论结果对实验测量的1, 1, 2, 3, 4, 5-六苯基硅杂环戊二烯分子的X射线谱进行了分析和标定。我们发现碳原子K壳层X射线光电子能谱在低能区283.8eV处的谱峰是由于与硅原子成键的两个电负性较强的碳原子导致的。碳原子K壳层近边X射线吸收精细结构谱中最强的吸收峰与苯分子的吸收峰类似。硅原子L壳层近边X射线吸收精细结构谱两个主要吸收峰分别来自于σ_Si-C^*和π_Si-Ph^*跃迁。     

光存储用有机光致变色新材料──二芳杂环基乙烯化合物研究概况

二芳杂环基乙烯是近年来国际上倍受重视的一类新型光致变色物质，它具有优良的热稳定性和抗疲劳性，有可能在不远的将来开发成为新一代光子存储材料。本文着重介绍光致变色二芳杂环基乙烯的结构、合成及其主要性能，并对其发展动向也予以介绍。     

可见光激发醛还原Minisci反应构筑功能化氮杂环化合物

众所周知,氮杂环类化合物是许多药物、天然产物以及有机光电材料的核心骨架,研究氮杂环类化合物的官能团化反应对化工、医药及材料等领域的发展具有重要意义.鉴于其独特的生理活性和功能,开发新型高效的氮杂环合成策略,构建结构多样的含氮杂环一直是合成化学家追求的目标[1].Minisci反应,即含氮杂环的自由基加成反应,于20世纪60年代被发现.约半个世纪以来,该反应得到了广泛的研究,为构建功能化氮杂芳烃提供了一条重要路径.尽管如此,该反应仍然存在一些问题,比如通常要使用过量的强氧化剂来实现自由基的形成.另外,相比被广泛报道的Minisci烷基化、芳基化和酰基化反应,Minisci苄基化反应鲜有报道,这可能是因为在较高温度的强氧化条件下,苄基自由基很容易被氧化而不能参与反应.在已往报道中,醛参与的Minisci反应主要集中在加热条件下过量氧化剂促进的酰基化和脱羰烷基反应.     

四甲基二硅氧基桥联双环戊二烯基稀土金属配合物的合成及结构研究

在严格的无水无氧条件下无水NdCl₃和SmCl₂与Na₂(C₅H₄SiMe₂)₂O以1:1摩尔比在四氢呋喃溶液中反应,得标题配合物[O(Me₂SiC₅H₄)₂Ln(μ-Cl)(THF)]₂[Ln=Nd(1),Sm(2)].元素分析证明配合物1和2的组成.X射线衍射分析证明1和2是通过氯原子桥联的二聚体结构.     

N-杂环卡宾: 一种多用途有机小分子催化剂

近年来, N-杂环卡宾化学引起了化学家们广泛的研究兴趣, 这一切主要归功于Arduengo等的杰出工作, 在1991年他们首次成功分离得到了第一个稳定的N-杂环卡宾——咪唑-2-碳烯. 这推动了N-杂环卡宾化学的飞速发展. 尽管N-杂环卡宾作为配体在金属有机化学中已经被广泛研究, 然而, 对N-杂环卡宾作为反应底物和有机小分子催化剂的研究还有待进一步深入. N-杂环卡宾作为有机小分子催化剂在有机反应中的应用及其研究进展, 引起有机化学家对N-杂环卡宾化学这一热点领域的更多关注.