有机半导体被认为是下一代半导体，它比硅具有许多巨大的优势。例如，他们的设备制造起来更容易、更便宜，而且可以灵活。它们的可变分子结构可以设计以满足各种应用。经过几十年的发展，有机半导体在有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OSC)、有机场效应晶体管(OFET)等领域显示出了广阔的应用前景。

图1所示。(a)分子结构;(b)、(c)、(d)、(e)化合物15RINGS的晶体结构。

电荷转移特性是评价半导体性能的关键参数。某些有机半导体的电荷转移特性(迁移率达10²厘米²/(V•S)水平)已经可以与非晶硅相媲美甚至更高(迁移率:约1.0 cm)²/(V•S))，但仍远低于单晶硅(迁移率> 1000 cm)²/ (V•S))。考虑到二维大共轭材料石墨烯是导电材料(迁移率:约15000cm)²/(V•S))，大共轭有机半导体很有希望获得更好的电荷转移性能。

有机半导官方manbetx手机版体的研究主要集中在小共轭分子上。大的偶联分子，其偶联长度大于10个芳环融合在一条线上，尚未得到深入的研究。这主要是因为合成和表征方面的挑战。大共轭分子的自下而上合成路线通常是繁琐的，并且更难以表征，特别是通过单晶x射线衍射(SCXRD)分析。SCXRD是研究分子结构和堆积结构最强大的工具，它可以提供非常明确的化学键长度和角度、分子构象、相互作用等细节信息。它可以被看作是“放大镜”，使我们能够“看到”分子。通过SCXRD可以很好地研究结构-性能关系，因此揭示大共轭分子的SCXRD结构具有重要意义。

张其春教授小组在合成大共轭分子，特别是线性融合氮杂环衍生物方面做了大量的工作，并通过SCXRD对其进行了研究。他们已经报道了SCXRD证实了具有十个芳香环的大共轭氮杂环衍生物。亚洲学报，2016,11,482-485)，和十二环(化学。材料。2017,29(10)，4172-4175)熔接在一条线上。最近，他们又刷新了scxrd确认的大共轭分子长度的世界纪录。SCXRD证实了一个大型叠氮杂环衍生物15RINGS，其中15个芳香环在一行中融合，如图1b所示。从图1d所示的15RINGS的侧视图来看，他们发现共轭主链的构象不像之前报道的扎扎烯那样平面。它在两个芘单位上有轻微的扭曲。他们认为这种扭曲构象可以释放一些应变力来稳定如此大的共轭结构。共轭面之间的短距离很小(如图1d, 3.38Å)，但重叠也很小(如图1e)。 The detailed structure analysis suggests that the π-π stacking is very weak. This is because the ten TIPS groups attached along the conjugation backbone block the π-π interactions by steric hindrance, though they are important to improve the solubility and crystallization property. 15RINGS shows low LUMO energy level (-3.74 eV) and narrow band gap (1.85 eV), which suggests it is a potential n-type semiconductor.

这项研究使官方manbetx手机版scxrd证实的大共轭分子又向前迈进了一步。这对设计和合成高性能有机半导体用大共轭分子具有重要的参考价值。

王子龙，张启春
新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院，新加坡

出版

一种大的含芘的n -杂环烯:15个芳香的六元环排成一排
王铮，顾萍，刘刚，姚华，吴毅，李毅，Rakesh G，朱军，付辉，张强
化学通讯(Camb)。2017年7月6日

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