近日，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所高希珂課題組首次報(bào)道了兩例基于2,6-位薁單元的共軛聚合物P(TBAzDI-TPD)和P(TBAzDI-TFB)（如圖1所示）。并將其應(yīng)用于有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFET）和全聚合物太陽能電池（all-PSC）研究。基于P(TBAzDI-TPD)的OFET器件表現(xiàn)出了高達(dá)0.42cm2 V-1 s-1的電子遷移率，這是基于n-型聚合物的底柵極OFET器件的最高性能之一。此外，由P(TBAzDI-TPD)為受體材料、PTB7-Th為給體材料構(gòu)筑的all-PSC器件表現(xiàn)出1.82%的光電轉(zhuǎn)換效率，表明該類聚合物在all-PSC器件中同樣具有較大的潛力。
圖1. 薁的共振結(jié)構(gòu)及其2,6-位連接的共軛聚合物P(TBAzDI-TPD)和P(TBAzDI-TFB)
聚合物薄膜的掠入射廣角X-射線衍射研究表明，兩個(gè)聚合物都以edge-on的形式排列在基底上，其π-π堆積距離約為3.55 ?，是高性能聚合物半導(dǎo)體材料中最短的π-堆積距離之一。因此，基于2,6-位薁單元的共軛聚合物可以充分利用薁的分子偶極（D-A結(jié)構(gòu)），獲得強(qiáng)的π-堆積。因此，將2,6-位連接的薁單元引入共軛聚合物主鏈?zhǔn)谦@得高性能有機(jī)光電材料的一種有效策略。該工作不僅為基于薁的高性能有機(jī)光電材料的研究提供了思路，也貢獻(xiàn)于薁化學(xué)的發(fā)展。
相關(guān)工作發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2018. DOI: 10.1002/anie.2017011802.
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