《催化合成含氟共軛分子及其聚合物》是依託中國科學院大學，由黃輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：催化合成含氟共軛分子及其聚合物
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃輝
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
含氟共軛有機/高分子材料近年來逐漸成為有機光電材料領域的研究熱點。然而，含氟共軛有機/高分子的合成仍然具有挑戰性，傳統的共軛體系氟化反應條件苛刻、官能團容忍度低、氟化位置選擇性不高、反應產率低；合成上的挑戰導致含氟共軛有機/高分子的套用受到限制。本項目中，將基於DFT計算，設計併合成具有不同配體和金屬中心的過渡金屬的催化劑；然後，通過催化劑、反應底物和反應條件等的設計和選擇，實現雜環共軛分子的高效選擇性氟化並研究其反應機理，探討催化劑結構等對氟化反應效率和選擇性的影響；最後，基於含氟芳香雜環分子，合成新型的含氟共軛有機/高分子材料並探討氟原子引入同材料的光物理性能和聚集態性質的關係。本課題旨在研發含氟芳香雜環分子的高效合成方法學，並得到一類具有優良光電性能的含氟有機/高分子半導體材料。
結題摘要
含氟有機半導體材料通常具備性能穩定，遷移率高等優點，目前已經被廣泛的套用於有機場效應管、太陽能電池等領域。因此，高效的合成該類材料是促進有機電子產業發展的重要的基礎。 該項目系統研究了芳香雜環分子的選擇性催化氟化，並初步探索了其反應機理。然後，繼續深入探索了氟原子引入對於有機半導體材料光物理和器件性能的影響。相關研究結果表明，氟原子的引入能夠同時降低有受體機半導體材料的能級，同時能夠提高材料的偶極矩。因此，氟原子的引入有利於給受體激子的分離和電荷的傳輸，從而提高有機太陽能電池的能量轉換率。 因此，該項目有利於實現高性能有機半導體材料的綠色、高效合成，降低有機半導體材料的生產成本，並能夠為有機電子產業化鋪平道路。
