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福州大學(xué)李遠(yuǎn)明團(tuán)隊(duì)：新型有機(jī)構(gòu)筑基元的開(kāi)發(fā) | 樂(lè)研試劑
設(shè)計(jì)與合成新型有機(jī)功能分子對(duì)于推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。樂(lè)研產(chǎn)學(xué)研合作的福州大學(xué)李遠(yuǎn)明老師團(tuán)隊(duì)采用自下而上的合成策略，以二茂鐵、1,8-二取代菲和菲酮為關(guān)鍵構(gòu)筑基元，成功合成了一系列新型共軛分子。這些分子展現(xiàn)出獨(dú)-特的光電性質(zhì)，并在材料科學(xué)中具有潛在的應(yīng)用前景。
二茂鐵共軛聚合物是一類性能優(yōu)異的功能材料，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而，其較差的溶解性和修飾困難等問(wèn)題限制了其廣泛應(yīng)用。本課題組設(shè)計(jì)了一系列二茂鐵基共軛大環(huán)，該類型大環(huán)不僅顯著提高了溶解性，還保持了其共軛特性。這一研究為茂金屬化合物的構(gòu)效關(guān)系提供了新的見(jiàn)解，同時(shí)為響應(yīng)性材料的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新思路。
圖1：基于二茂鐵的共軛大環(huán)分子
梯形共軛分子的高效合成與精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)調(diào)控對(duì)于高性能碳材料的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。本課題組以1,8-二芳基菲為關(guān)鍵連接單元，結(jié)合吡咯、噻吩等為功能單元以及聯(lián)苯為封端單元，采用模塊化合成策略，高效構(gòu)建了多個(gè)系列的不同長(zhǎng)度梯形共軛分子。通過(guò)詳細(xì)研究其構(gòu)效關(guān)系，為定制化材料設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
圖2：基于1,8-二芳基菲的梯形共軛分子的模塊化合成
π-延伸的芴酮因其獨(dú)-特的電子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光電性能，在有機(jī)光電材料、能源存儲(chǔ)和生物成像等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。本課題組通過(guò)在芴酮的4,5位引入6/7/8元環(huán)，擴(kuò)展了其π-共軛體系，該類化合物表現(xiàn)出較寬的光吸收范圍。此外，羰基作為易于轉(zhuǎn)化的官能團(tuán)，我們還成功合成了新型螺環(huán)化合物和穩(wěn)定自由基，為先-進(jìn)碳材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。
圖3：4,5-π-延伸的芴酮
二芳基取代二茂鐵、1,8-二取代菲和菲酮作為功能基元，在一系列新型有機(jī)功能分子中展現(xiàn)了優(yōu)異的性能。借樂(lè)研平臺(tái)，我們希望與各位老師和同學(xué)多多交流，共同開(kāi)發(fā)這些分子的優(yōu)異性能。
詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)課題組網(wǎng)頁(yè)，也歡迎發(fā)郵件交流。
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