苯/二联苯为桥的噻吩-吡咯-噻吩结构:分子构型及电致变色性质

戴玉玉 李维军 闫拴马 王士昭 俞越 欧阳密 陈丽涛 张诚

引用本文: 戴玉玉,  李维军,  闫拴马,  王士昭,  俞越,  欧阳密,  陈丽涛,  张诚. 苯/二联苯为桥的噻吩-吡咯-噻吩结构:分子构型及电致变色性质[J]. 物理化学学报, 2017, 33(11): 2268-2276. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705252 shu
Citation:  DAI Yu-Yu,  LI Wei-Jun,  YAN Shuan-Ma,  WANG Shi-Zhao,  YU Yue,  OUYANG Mi,  CHEN Li-Tao,  ZHANG Cheng. Dithenylpyrrole Structure Bridged with Phenyl or Biphenyl Rings:Molecular Configuration and Electrochromic Properties[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(11): 2268-2276. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705252 shu

苯/二联苯为桥的噻吩-吡咯-噻吩结构:分子构型及电致变色性质

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51603185,51673174,51573165,51273179),浙江省自然科学基金(LY17E030001,LY15E030006,LY12B03008)及浙江工业大学科研专项基金(3817101101T)资助项目

摘要: 合成了两种以苯或二联苯为桥键单元的噻吩-吡咯-噻吩衍生物(PhSNS、BPhSNS),并通过电化学聚合形成具有交联结构的聚合物薄膜(pPhSNS、pBPhSNS)。两种单体的循环伏安曲线表明,相比BPhSNS的一个氧化峰,PhSNS表现出两个氧化峰,理论计算结果表明这可能主要是由于PhSNS化合物中的两条噻吩-吡咯-噻吩具有不同的分子构型,其中一条噻吩-吡咯-噻吩中噻吩与吡咯单元的扭曲角为21.2°,另一条噻吩-吡咯-噻吩中噻吩与吡咯单元的扭曲角为40.2°,这使得PhSNS的HOMO-1和HOMO表现出比较大的能隙(~0.4 eV),因而导致出现两个峰;BPhSNS结构中两条噻吩-吡咯-噻吩的分子构型相同,使得HOMO-1和HOMO很相似,因此其电化学只出现一个峰。然而,两个单体表现出相同的起始氧化还原电位,同时相应的聚合物表现出相似的氧化还原曲线,使得两种聚合物薄膜表现出相似的电致变色性质。光谱电化学表明,pPhSNS和pBPhSNS表现出相似的光学吸收及相似的颜色变化(黄色-灰绿色-灰色);此外,pPhSNS和pBPhSNS表现出快速的响应速度(1100 nm处分别为0.57和0.93 s),同时表现出合理的光学对比度(1100 nm处分别为46%和31%);这些研究将为关联分子构型与单体的电化学、聚合物的电致变色性质三者之间的关系提供一定的借鉴与帮助。

English

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  • 收稿日期:  2017-03-30
  • 修回日期:  2017-05-11
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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