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随着有机发光二极竹(OLED)、有机太阳能电池和有机场效应晶体管(OFET)等有机光电子器件的快速发展,含有π-共轭发色团的有机材料受到越来越多科学工作者的关注。由于具有较大的π-共轭体系,花衍生物和芘衍生物在新型光电材料方面有潜在的应用价值。论文采用离子自组装方法,分别以苝酐的羧酸盐和1,3,6,8-芘四磺酸四钠盐及两种阳离子表面活性剂(DOAB)和(DHAB)为原料,室温下合成了两种新型苝衍生物和两种新型芘衍生物。借用核磁共L振仪(NMR)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)确定了目标产物的化学组成和结构。利用透射电镜(TEM)、x射线衍射仪(XRD)、小角X射线散射仪(SAXS)、紫外-吸收光谱仪(UV-Vis)和荧光光谱仪(PL)等表征了衍生物自组装形成的凝胶聚集体的形貌、凝胶形成机理及排列结构、荧光特性等,并根据实验数据构建了凝胶聚集体的分子模型。结果表明:(1)研究所采用的离子自组装方法与传统苝衍生物合成方法相比,简单易行,反应时间短,产率高,绿色无污染。(2)在适当的溶剂中,花衍生物和芘衍生物能够在芳香环间的π-π相互作用下,通过自组装过程形成有序排列的聚集体。(3)花衍生物PTCT-DOAB和芘衍生物PyATS-DOAB在甲苯中的凝胶均呈现典型的层状结构,苝环之间和芘环之间都是靠π-π相互作用排列成一维线性结构,烷基链之间通过范德华力相互缠结在一起形成凝胶。花衍生物PTCT-DOAB在甲苯中形成凝胶的过程存在结晶与凝胶的相互竞争。(4)不同比例的PTCT-DOAB与PyATS-DOAB混合物在甲苯中分别独立形成层状凝胶结构,并未发生分子级别的混合,表明苝或芘环间的π-π相互作用的识别能力较强,只与同类型的分子相互作用,从而形成稳定的一维结构。芳香环间的强π-π相互作用和相互缠绕的烷基链之间的范德华力是两类衍生物自组装形成凝胶的关键。(5)苝衍生物PTCT-DOAB和芘衍生物PyATS-DOAB的乙醇溶液或甲苯溶液在紫外光激发下均具有典型的荧光特性。其中苝衍生物PTCT-DOAB散发黄绿色荧光,芘衍生物散发蓝色荧光。