《多環（雜）芳烴橋聯雙金屬化合物的合成及其性能研究》是依託華中師範大學，由劉盛華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多環（雜）芳烴橋聯雙金屬化合物的合成及其性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉盛華
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分子導線是分子元件與外部聯繫的橋樑，是實現分子電子器件的關鍵元件。但大多數分子導線的電子傳輸能力隨著分子長度的增加，呈指數衰減。最近的理論計算發現並多苯類化合物是一類低電阻的分子導線，且其電導(electrical conductance)並不隨著分子長度的增加而呈指數衰減，而是隨苯環的奇偶數發生波動（oscillation）。為了探尋具有優良電子傳輸能力的候選分子導線，本申請擬將具有多環（雜）芳烴結構單元（如並多苯、並多苯噻吩和並多噻吩）引入金屬有機分子導線的橋鏈中，設計合成多環（雜）芳烴橋聯的共軛雙金屬化合物，利用電化學、近紅外光譜及理論計算等方法研究：（1）多環（雜）芳烴橋鏈的電子傳輸能力; (2) 多環（雜）芳烴橋鏈長度對其電子傳輸能力的影響; (3)不同類型多環（雜）芳烴橋鏈的電子傳輸能力差異。最終篩選出具有優良電子傳輸能力，且其電子傳輸能力隨分子長度的增加衰減較緩慢的分子導線。
結題摘要
分子導線是分子元件與外部聯繫的橋樑，是實現分子電子器件的關鍵元件。但大多數分子導線的電子傳輸能力隨著分子長度的增加，呈指數衰減，最近理論計算發現並多苯類化合物是一類低電阻的分子導線，且其電導(electrical conductance)並不隨著分子長度的增加而呈指數衰減，為了探尋具有優良電子傳輸能力的候選分子導線，本項目將具有多環（雜）芳烴結構單元（如並多苯、並多苯噻吩和並多噻吩等）引入有機或金屬有機分子導線的橋鏈中，設計合成了不同類型的多環（雜）芳烴橋聯的共軛雙金屬化合物或芳胺類化合物，利用電化學、近紅外光譜及理論計算等方法，較系統地研究了不同結構、不同長度的多環（雜）芳烴橋鏈電子傳輸能力，取得了如下進展：（1）通過對不同結構多環（雜）芳烴橋聯的共軛雙金屬化合物性質研究，發現芳環結構上的異構化、共平面性、共軛程度以及雜原子效應對橋鏈的電子傳輸能力產生很大的影響，直線型、好的共平面性、含給電性強的雜原子均會使得雙金屬間的電子傳輸能力增強；（2）通過對不同長度多環（雜）芳烴橋聯的共軛雙金屬化合物或芳胺類化合物的性質研究，發現隨著多環（雜）芳烴橋鏈的不斷延長，其電子傳輸能力發生減弱，但與芳環以單鍵形式相連的橋鏈相比，以並環延長的方式可以有效地減緩其電子傳輸能力衰減的程度;(3)通過系統地比較稠合程度相同的五元並環橋聯的二芳胺類化合物，發現在以苯環、吡咯環以及噻吩環相互稠雜的五元並環當中，其電子傳輸能力由強到弱依次為：吲哚並咔唑環＞並五苯＞蒽並二噻吩＞ 四噻吩並吡咯環，也即是以苯環與吡咯環稠雜的五元環橋聯配體的電子傳輸能力較為優越。
