阿卜杜拉国王科技大学Hu Chen、牛津大学Maximilian Moser等报道了合成三种内酰胺稠环结构半导体,合成通过简单、高度原子经济性过程,无需加入毒性金属作为催化剂,实现了羟醛聚缩合反应。
本文要点:
(1)
对三种聚合物分子的能级分析结果显示,当中心畴芳环结构为两个蒽环(A-A)调节为萘环-蒽环(A-N)或者萘环-萘环(N-N),电子亲核性显著提高,从而提高了溶液相掺杂N-DMBI(4-(2,3-二氢-1,3-二甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-N,N-二甲基苯胺)的效果。同时,场效应晶体管(OFET)的迁移率结果显示,N-N、A-N结构聚合物的电荷迁移率最高,进一步说明芳基结构数目对材料的电子学性能非常重要。
(2)
通过以上两个因素的结合,N-N、A-N、A-A结构功率因数(PFs)分别达到3.2、1.6、0.3 μW m-1 K-2。当进一步的进行N-DMBI掺杂,N-N、A-N结构的功率因数达到了目前文献中的n型聚合物材料的最高记录值。该结果说明畴芳环结构的数目能够对共轭聚合物有机材料的热电性能产生显著优化,同时为下一代高性能n型半导体材料的分子设计提供指导和经验。
参考文献
Hu Chen,* Maximilian Moser,* et al. Acene Ring Size Optimization in Fused Lactam Polymers Enabling High n‑Type Organic Thermoelectric Performance, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10365
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10365