4-甲氧基二苯胺的应用与研究

2025/12/26 8:53:05 作者:风华

简述

4-甲氧基二苯胺是一种化学式为C14H13NO的芳香族胺类化合物,其由两个苯环组成,其中一个苯环的4位上连接了一个甲氧基(-OCH3)取代基,另一个苯环上连接了一个氨基(-NH2)取代基。常温下,4-甲氧基二苯胺通常表现为白色或淡黄色固体。作为一种芳香族胺,该化合物结构中存在的甲氧基和氨基均具有较高活性,提供了其参与硝化、卤代、酰化和磺化等多种化学反应的可能性。

4-甲氧基二苯胺.jpg

应用

材料化学领域中,将苯并二噻吩(BDT)分别与4-甲氧基二苯胺取代的并噻吩(TT-4O)和乙撑二氧噻吩(EDOT)构建三元共轭桥合成空穴传输材料(HTMs)FR21和FR27。通过引入EDOT中心核,扭转二面角的同时减小了骨架侧面的空间位阻,可以实现对FR21直线型分子骨架的精准调控,表现出更高的空穴迁移率,为新型HTMs的设计提供了新思路[1]

分子有机凝胶领域,以二苯甲酮为核心,4-甲氧基二苯胺修饰的咔唑为外围单元可以得到一种蝴蝶型分子——SY1。相关实验表明,SY1分子可以使其中6种溶剂凝胶化,并且具有明显的聚集诱导荧光增强(GIEE)现象。通过扫描电镜和原子力显微镜观察其形貌,发现是由纳米纤维相互缠绕而成的。通过紫外-可见吸收光谱,核磁共振氢谱以及表面静电势图证明SY1分子在凝胶过程中形成了J-型聚集体,且主要驱动力为π-π以及偶极相互作用。在应用方面,初步发现其对常见的无机和有机酸/碱都表现出良好的可逆性荧光响应[2]

有关研究

当前,有机小分子/无机化合物钙钛矿型太阳能电池正在快速的发展。在很短的时间内,将转换效率提高到了20%,而且在工艺和成本方面表现出了很大的优势。在该类电池的组成中,空穴传输层是影响电池性能的关键部分。为了能够设计并合成性能优良的空穴传输材料,研究人员设计并合成了以蒽和联蒽为核,对甲氧基二苯胺和对甲氧基三苯胺为端基的小分子化合物ATA、ATTA、BATA和BATTA(合成过程如下),分别对这几种化合物的结构特征和光伏性能进行了表征和研究。化合物ATA和ATTA的带隙分别是2.18eV和2.58eV,其HOMO分别为-5.10eV和-5.12 eV,LUMO分别为-2.67eV和-2.48eV。以它们分别作为空穴传输材料制备了器件结构为ITO/PEDOT:PSS/HTM/Perovskite/PC61BM/Ca/Al的钙钛矿型太阳能电池器件,对不同厚度的化合物ATA和ATTA进行光伏器件的测试,发现最优的厚度都是2000r40s;化合物BATA和BATTA的带隙分别是2.30 eV和2.64 eV,HOMO能级分别是-5.08 eV和-5.20 eV,LUMO能级分别是-2.78 eV和-2.56 eV。以它们分别作为空穴传输材料做了器件结构和前面同样的器件,而且在同样的测试环境下进行试验,测试了不同厚度空穴传输层的光伏器件,,最优厚度分别为2000r 40s和1500r 40s[3]

小分子化合物合成过程.png

参考文献

[1]孔蕊.含三元硫杂稠环共轭桥的空穴传输材料的合成与光伏应用[D].天津理工大学.

[2]单雅函.基于咔唑的新型小分子有机凝胶因子的合成及其自组装行为研究[D].西南大学.DOI:CNKI:CDMD:2.1018.860333.

[3]郭鹏智.钙钛矿/有机小分子复合太阳能电池材料与器件的研究[D].兰州交通大学,2015.DOI:10.7666/d.D702495.

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