以强拉电子体系为核心构筑多支星状大共轭有机分子的设计合成与性能研究

以均三嗪环为基本单元通过芳香共轭基团连接构筑共平面特强拉电子共轭体系，再以此体系为核心通过共轭桥将给电子基团键合到强拉电子核心外围，形成具有对称或不对称结构的多支星状大共轭体系有机分子。在分子设计中，通过给受体的推拉电子效应形成分子内强电荷转移、通过多支结构的构建扩展共轭体系同时形成分子内的多支协同增强效应，由此改善分子的光电性能（如双光子吸收性能和光伏性能等），获得一批综合性能优良的具有多支星状共轭结构的新型光电功能材料。由于这类分子具有结构组成确定、分子内电荷转移强和多支相互作用协同增强的特点，据此我们通过改变共轭桥连基团和外围给电子基团的结构系统调节分子的光电性能，并结合理论计算深入探讨结构－性能关系，为优化分子设计提供指导。此外，在分子设计中，通过在外围基团的适当点位引入长链烷基增强分子的溶解性，可改善材料的加工性能，为材料的器件化和实用化打下良好基础。

根据项目设计思路,设计合成了多个系列的以单个均三嗪单元为核的对称和不对称星形多支结构共轭有机小分子；然后以均三嗪环为基本单元通过共轭基团连接形成了由多个均三嗪单元构筑的共平面强拉电子体系，并以此体系为核心通过共轭桥将给电子基团键合到强拉电子核心外围，得到了具有三支以上结构的星状共轭有机分子和超支化结构聚合物。在分子设计中，基于强推拉电子效应形成了分子内强电荷转移，同时通过多支结构的扩展实现了分子内的多支协同或互补作用，由此可对含均三嗪核的共轭有机分子的光物理性质进行适当调节，获得了一系列具有优良双光子吸收性质的共轭有机小分子和聚合物材料。同时，基于共轭有机小分子结构组成确定的特点，通过分子结构的适当修饰与裁剪，比较系统地研究了结构的变化对其光物理性能的影响，并结合理论计算与模拟探讨了部分体系的分子结构－性能关系，为优化分子设计提供了有益指导。此外，在分子设计中，通过在外围基团的适当点位引入功能基团如长链烷基等，有效地改善了材料的溶解性能，为材料的实用化打下了良好基础。