作为强大的缺电子单元的N-氧化物功能化双二烯,用于构建高性能n型合聚合物
Mingwei Li1, Wenhao Li2, Junkang Zhou1
1Key Laboratory of Functional Molecular Solids, Ministry of Education, School of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, No.189, Jiuhua South Road, Wuhu, Anhui, 241002, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|January 13, 2025
概括
新的N-氧化物构建块使逻辑电路的高性能n型有机薄膜晶体管 (OTFT) 成为可能. 在聚合物中引入氧化组为开发先进电子材料提供了一个有前途的战略.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 开发低成本的单极n型有机薄膜晶体管 (OTFT) 对于推进逻辑电路技术至关重要.
- 对于高效的OTFT来说,需要简单合成的缺乏电子的构件.
- N-氧化物功能化双胺具有潜力,但在n型聚合物结构中尚未得到充分探索.
研究的目的:
- 为n型聚合物设计和合成新的N-氧化物构建块.
- 调查N-氧化物功能化对聚合物特性和电荷传输的影响.
- 为有机电子产品开发高性能n型聚合物.
主要方法:
- 通过双氧化合成5,5'-二-[2,2'-双] 1-氧化物 (BPyO) 和5,5'-二-[2,2'-双] 1,1'-二氧化物 (BPyDO) 的合成.
- 单晶X射线衍射分析BPyO和BPyDO的结构性质.
- 将BPyO和BPyDO纳入受体-受体聚合物 (P(DPP-BPyO,P(DPP-BPyDO)) 和其电子性质的表征.
主要成果:
- BPyO和BPyDO具有具有强大的π堆叠的平面结构,方便电荷运输.
- 合成的聚合物P ((DPP-BPyO) 和P ((DPP-BPyDO) 与非氧化物P ((DPP-BPy) 相比,显示出较低的边界分子轨道能量水平.
- 增加的N-氧化物组 (从零到单氧化物到二氧化物) 逐渐将聚合物运输从p型转向n型,通过两极性行为.
结论:
- 将sp2-N氧化物组引入建筑单元是制造高性能n型聚合物的可行策略.
- 氧化功能化有效调节聚合物能量水平和电荷运输特性.
- 这项研究为开发用于电子应用的先进n型有机半导体提供了途径.
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