【文章內(nèi)容簡介】 合物主鏈進行不同取代基的修飾方法。比如說PPVs（CNPPVs）、梯形聚合物和芳雜環(huán)類聚合物都是常用的電子受體材料。吸電子取代基如CN等能同時降低聚合物LUMO能級和HOMO能級，而相對于HOMO能級，LUMO降低的幅度更大[24]，從而使聚合物成為強電子受體。但由于載荷的傳輸能力相對較低，提高器件性能轉(zhuǎn)換效率的嘗試人們還在繼續(xù)進行。例如Halls[25]曾詳細地研究過MEHPPV（D）與CNPPV（A）構成的本體異質(zhì)結器件的光物理性質(zhì)及效率；Zhang[26]等人將EHHPPyPzV與MEHPPV這兩個聚合物芳環(huán)受體共混制成本體異質(zhì)結電池， %的光電轉(zhuǎn)換效率。綜上所述，咔唑類化合物由于其在各方面的優(yōu)異性能，在聚合物太陽能電子給體材料中扮演了不可替代的角色，在聚合物太陽能電池材料領域發(fā)展?jié)摿艽蠖覞撛趹脧V泛。我們完全可以相信，在不久的將來，隨著化學、材料學和物理學等多個學科的快速發(fā)展，咔唑類化合物的研究和開發(fā)將會更加活躍。涉及咔唑和其衍生物的合成及其在聚合物太陽能材料方面的研究和應用取得的突破一定是巨大的，必將有更多的咔唑類化合物在有機光電材料領域得到實際應用，從而造福于人類。4實驗部分杜瓦瓶。DF101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州市博科儀器設備有限公司。RE2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠。SHZD（Ⅲ）型循環(huán)水式真空泵，鞏義市予華儀器有限責任公司。DHG90114型電熱恒溫干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司，太倉精宏儀器設備有限公司。LT102型電子天平（NO：0021190，e = 10 d，d = g），常熟市天量儀器有限責任公司。紅外光譜分析：儀器Bruker Tensor 27，KBr壓片法用溴化鉀壓片，檢測范圍為400 cm1 ~ 4000 cm1。1HNMR核磁分析：德國Bruker Ultra Sheild Plus 400 MHz核磁共振儀測1HNMR譜圖，以四甲基硅烷為內(nèi)標，所用溶劑均為氘代氯仿。本實驗所需的試劑規(guī)格及其生產(chǎn)廠家詳見表1。表1試劑、規(guī)格及其廠家名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家咔唑97%上海九鼎化學科技有限公司乙醇分析純南京化學試劑有限公司氫氧化鉀分析純上海凌峰化學試劑有限公司DMSO分析純南京化學試劑有限公司2乙基己基溴98 %上海九鼎化學科技有限公司石油醚分析純南京化學試劑有限公司二氯甲烷分析純南京化學試劑有限公司乙酸乙酯分析純南京化學試劑有限公司N溴代丁二酰亞胺98 %上海九鼎化學科技有限公司無水硫酸鈉DMF4,439。二溴聯(lián)苯冰醋酸濃硝酸亞磷酸三乙酯2,7二溴咔唑分析純分析純99 %分析純分析純化學純＞ %南京化學試劑有限公司南京化學試劑有限公司南京維奧化工有限公司上海四維化工有限公司中誠化工有限公司上海凌峰化學試劑有限公司東京化成工業(yè)株式會社由于購買的咔唑為棕色固體，所以對其進行重結晶處理，具體步驟如下文所示；DMF 、DMSO經(jīng)過4 197。分子篩（已活化）處理；其他藥品和溶劑都是購買后直接使用。 3,6二溴9（2乙基己基）咔唑的制備咔唑的重結晶實驗步驟：（1）選擇溶劑： g咔唑于試管中，先加入1 mL溶劑看是否溶解，如果不溶解，則加熱至沸騰，再看是否溶解，如果仍不溶解，再加入1 mL溶劑依照上述方法進行操作。如果該溶劑在沸騰情況下加入1~5 mL能將咔唑完全溶解，那么此溶劑可用來對咔唑進行重結晶實驗。經(jīng)上述操作，乙醇符合我們對溶劑的要求，則該實驗的溶劑定為乙醇。（2） g咔唑、量取20 mL乙醇加入至100 mL的單口燒瓶中加入磁子。溫度設置到80 ℃，邊攪拌邊加熱至回流。等其到達沸點，咔唑未完全溶解，加入5 mL乙醇，觀察咔唑的溶解情況，若不再溶解則再加入5 mL乙醇，以此循環(huán)，直至咔唑完全溶解，共使用乙醇65 mL。結束加熱，趁熱抽濾，取母液轉(zhuǎn)移至100 mL燒杯中，冷卻至室溫，大量白色晶體析出，再次抽濾，取晶體，轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，放至50 ℃烘箱中烘干， g， %。咔唑的烷基化反應方程：實驗步驟：（1）計算：咔唑、氫氧化鉀和2乙基己基溴的摩爾當量比為1: : 。 mmol， g、 g。（2）量取30 mL DMSO， g咔唑、 g無水硫酸鈉入至50 mL三口燒瓶中加熱攪拌回流30 min，溫度設為80 ℃。（3） g 2乙基己基溴，加入至三口燒瓶中，每隔30 min進行一次TLC檢測，監(jiān)測反應程度并計算Rf值。原料：Rf = ；粗產(chǎn)物：Rf1 = ，Rf2 = （原料）。（4）TLC檢測顯示，反應物點基本消失，反應完全，將產(chǎn)物倒入至300 mL水中，用乙酸乙酯萃取轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入無水硫酸鈉干燥。（5）抽濾，取濾液，旋蒸干溶劑，得到棕黃色油狀物。（6）進行柱層析分離，展開劑為石油醚，用錐形瓶收集分離出來的產(chǎn)物，旋蒸干溶劑得到咔唑烷基化純產(chǎn)物。 g， %。NBS法制備3,6二溴9（2乙基己基）咔唑反應方程：實驗步驟：（1）計算：咔唑烷基化產(chǎn)物和NBS的摩爾當量比為1: 。 mmol，則需要NBS g。（2）配制冰水混合物于杜瓦瓶中，稱取NBS g，用10 mL DMF各分別溶解咔唑烷基化產(chǎn)物和NBS，咔唑烷基化產(chǎn)物溶液加入至50 mL三口燒瓶中，DMF溶液加入滴液漏斗中。插上干燥管將燒瓶放入冰水混合物中在0 ℃條件下攪拌，等到溶液冷卻開始滴加NBS溶液，速度不宜過快，約1~2秒一滴，滴完后撤下滴液漏斗并塞好塞子。反應過程中每隔30 min進行一次TLC檢測，檢測反應程度并計算Rf值。原料：Rf = ；粗產(chǎn)物：Rf1 = ，Rf2 = （原料）。（3）TLC檢測顯示，反應物點基本消失，反應完全，將產(chǎn)物倒入至200 mL水中，用乙酸乙酯萃取至錐形瓶中，加入無水硫酸鈉干燥。（4）抽濾，取濾液，旋蒸，旋蒸干溶劑，得到淡黃色油狀物。（5）進行柱層析分離，展開劑為石油醚，用錐形瓶收集分離出來的產(chǎn)物，用旋蒸干溶劑，得到3,6二溴9（2乙基己基）咔唑純產(chǎn)物。 g， %。 2,7二溴9（2乙基己基）咔唑的制備2,7二溴咔唑的制備1)4,439。二溴聯(lián)苯的硝化反應方程：實驗步驟：（1） g 4,439。二溴聯(lián)苯、量取20 mL冰醋酸，加入至四口燒瓶中。溫度設為100 ℃，加熱攪拌回流，等到溫度升高至100 ℃，若4,439。二溴聯(lián)苯未完全溶解，滴加1 mL冰醋酸，觀察溶解情況，如果仍未溶解，則繼續(xù)滴加1 mL冰醋酸，如此循環(huán)，直至4,439。二溴聯(lián)苯完全溶解，共用冰醋酸23 mL（溶解前最好將4,439。二溴聯(lián)苯研磨碎，減少溶解時間）。（2）量取20 mL濃硝酸，加入滴液漏斗中，緩慢滴加，速度約為每秒1~2滴，滴加后出現(xiàn)大量白色絮狀物，繼續(xù)滴加濃硝酸，絮狀物由白色變?yōu)榈S色，最后完全溶解，溶液呈淡黃色。切忌濃硝酸加入過快，否則絮狀物將不會被溶解。反應過程中每隔30 min進行一次TLC檢測，檢測反應程度并計算Rf值。原料：Rf = ；粗產(chǎn)物：Rf1 = ，Rf2 = （原料）。（3）TLC檢測顯示，反應物點基本消失，反應完全，將產(chǎn)物倒入至300 mL水中攪拌，并清洗兩次，有黃色固體析出。抽濾，收集黃色固體并烘干。（4）進行柱層析分離，展開劑為石油醚:二氯甲烷 = 3: 1，用錐形瓶收集分離出來的產(chǎn)物，旋蒸干溶劑，得到4,439。二溴聯(lián)苯硝化純產(chǎn)物。 g， %。2)硝基的還原反應方程：實驗步驟：（1）量取20 mL亞磷酸三乙酯， g 4,439。二溴聯(lián)苯硝化產(chǎn)物加入至三口燒瓶中，吸出內(nèi)部空氣加入氮氣保護，加熱攪拌回流，溫度設置為156 ℃。亞磷酸三乙酯具有臭味，需要在通風條件下反應。約1 h進行一次TLC檢測，檢測反應程度并計算Rf值。原料：Rf = ；粗產(chǎn)物：R