WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Марочкин Дмитрий Вячеславович

НОВЫЕ ЭЛЕКТРОАКТИВНЫЕ СОПРЯЖЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ

НА ОСНОВЕ КОНДЕНСИРОВАННЫХ

ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКИХ СТРУКТУР: СИНТЕЗ

И ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

02.00.03 – органическая химия

02.00.06 – высокомолекулярные соединения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва – 2012 www.sp-department.ru

Работа выполнена на кафедре технологии тонкого органического синтеза и химии красителей Российского химико-технологического университета имени Д. И. Менделеева и в лаборатории физической химии полимеров Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Перевалов Валерий Павлович (РХТУ им. Д. И. Менделеева)

Научный консультант: доктор химических наук Кештов Мухамед Лостанбиевич (Лаборатория физической химии полимеров ИНЭОС им. А. Н. Несмеянова РАН)

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Ненайденко Валентин Георгиевич (Химический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова) доктор химических наук, профессор Васнев Валерий Александрович (Лаборатория гетероцепных полимеров ИНЭОС им. А. Н. Несмеянова РАН)

Ведущая организация: Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова Российской академии наук

Защита состоится 22 марта 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.204.04 при РХТУ им. Д. И. Менделеева ( г. Москва, Миусская пл., д. 9) в аудитории 443 (конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан “_” _ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.04 Кондратова Н. А.

www.sp-department.ru

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из стратегических задач мировой экономики сегодня является решение проблемы энергосбережения. Важное место в этом отводится переходу на новые высокоэкономичные источники освещения. Значительное внимание уделяется разработке светоиспускающих диодов на основе электроактивных -сопряженных полимеров, излучающих в заданном диапазоне видимой области, благодаря их низкой стоимости и простоте изготовления гибких устройств большой площади. Известным полимерным светодиодным устройствам на основе многослойных и композитных структур присущи такие негативные свойства, как фазовое расслоение, градиент концентрации, «подрастворение»

слоев, нестабильность цвета. В связи с этим значительный интерес представляет синтез индивидуальных сополимеров, имеющих спектр электролюминесценции, близкий к солнечному, которые лишены указанных недостатков. Оригинальность подхода заключается в вовлечении в процесс эмиссии света триплетных состояний с целью увеличения эффективности и внешнего квантового выхода свечения путем введения в основную цепь макромолекул фосфоресцентных металлокомплексных фрагментов.

Не менее остро стоит проблема возобновляемых и альтернативных источников энергии. Солнечная энергетика имеет высокий потенциал для решения глобальной энергетической проблемы. В качестве фотовольтаических материалов нового поколения рассматриваются узкозонные -сопряженные полимеры, имеющие несомненные преимущества (дешевизна, легкая перерабатываемость, гибкость) перед кремниевыми солнечными фотоэлементами, для производства которых требуются высокотемпературные вакуумные технологии, что удорожает процесс изготовления. Однако, КПД существующих полимерных СФ низок (не более 8%), что связано с отсутствием оптимальных материалов. В последнее время установлены три критерия дизайна узкозонных сопряженных полимеров при использовании их в СФ: а) строгое чередование донорных и акцепторных звеньев, б) планарность структуры в) хиноидный характер -сопряжения. На сегодняшний день практически отсутствуют полимерные материалы, которые бы отвечали всем вышеуказанным требованиям. В связи с этим, синтез и изучение свойств новых эффективных фотовольтаических материалов, совмещающих все указанные принципы дизайна в одной структуре макромолекулы, представляют значительный интерес.

Цель работы. Дизайн и синтез новых -сопряженных электроактивных полимеров на основе конденсированных гетероароматических структур в качестве материалов для полимерных светоиспускающих диодов, результирующий спектр электролюминесценции которых близок к солнечному, и высокоэффективных органических солнечных фотоэлементов с объемным гетеропереходом, а также исследование их фото- и электрофизических свойств.

www.sp-department.ru Научная новизна. Впервые осуществлен дизайн и синтез новых биполярных азотсодержащих гетероароматических мономеров и на их основе разработаны -сопряженные электролюминесцентные сополифлуорены, исследованы их термомеханические, электрохимические, фото- и электрофизические свойства.

Впервые получены индивидуальные электрофосфоресцентные сополифлуорены с ковалентно-связанными 8-оксихинолинатным и -дикетонатным иридиевыми комплексами в основной цепи макромолекул, изучены их фото- и электролюминесцентные свойства. На их основе изготовлены полимерные светодиодные структуры и определены их электрофизические характеристики.



Разработан общий метод синтеза ранее неизвестных симметричных и несимметричных замещенных тиено[k]флуорантенов, основанный на конденсации дикетоэтинильных соединений с циклопентадиенонами с получением флуорантенового ядра и последующей циклизацией с образованием тиофенового цикла.

Синтезирован ряд новых тиофенсодержащих электронодонорных и электроноакцепторных мономеров на основе производных бензо[1,2-b:4,5-b’]дитиофена, бензо[c][1,2,5]тиадиазола, тиено[3,4-b]пиразина, тиено[3,4-c][1,2,5]тиадиазола и хиноксалина.

Разработан и оптимизирован синтетический путь получения замещенных 1Н-6,7дитиа-1,3-диазатринденов, на их основе синтезированы новые функционализированные гетероциклические соединения в качестве мономеров для узкозонных -сопряженных полимеров.

Впервые на основе полученных мономеров в условиях реакции кросс-сочетания Стилле разработаны новые чередующиеся тиофенсодержащие полимеры в качестве электроактивных материалов для солнечных фотоэлементов, сочетающих все концепции построения узкозонных -сопряженных полимеров в одной структуре макромолекулы. На их основе изготовлены полимерные солнечные фотоэлементы с объемным гетеропереходом и изучены их фотовольтаические характеристики.

Практическая значимость. Разработанные в рамках настоящей работы сополифлуорены на основе гетероароматических биполярных мономеров являются привлекательными электроактивными полимерами с улучшенными электроно-дырочными транспортными свойствами (относительно гомополифлуорена) и могут служить эффективными электролюминесцентными материалами в полимерных светоиспускающих диодах.

Показано, что полученные индивидуальные сополифлуорены, содержащие ковалентно-связанные электрофосфоресцентные иридиевые комплексы в основной цепи, представляют интерес в качестве электролюминесцентных материалов для полноцветных светоиспускающих диодов дневного освещения.

Синтезированные замещенные тиено[k]флуорантены могут быть использованы в качестве перспективных электронодонорных мономеров для синтеза сопряженных полимеров, применяемых в органической фотовольтаике.

Полученные узкозонные сопряженные тиофенсодержащие полимеры на основе бензо[1,2-b;3,4-b’]дитиофена представляют потенциальный интерес в качестве электронодонорных материалов в полимерных солнечных фотоэлементах с объемным гетеропереходом.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены на Пятой Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2010» (Москва, 2010); Х Конференции студентов и аспирантов Научно-образовательного Центра по физике и химии полимеров (Москва, 2010); VI и VII Международных конгрессах молодых ученых по химии и химической технологии «UCChT-2010-МКХТ» и «UCChT-2011-МКХТ» (Москва, 2010, 2011);

7 Международном симпозиуме «Молекулярная подвижность и порядок в полимерных системах» (Санкт-Петербург, 2011).

Личный вклад автора заключается в выполнении всех этапов диссертационной работы от постановки цели и задач исследования, планирования и проведения эксперимента до обсуждения полученных результатов и формулирования выводов.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей в рецензируемых журналах и 8 тезисов докладов на отечественных и международных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 82 схемы и 65 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы из 184 библиографических ссылок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Электроактивные сопряженные сополифлуорены С целью получения биполярных электролюминесцентных сопряженных сополифлуоренов (СПФ) с улучшенными электронно-дырочными транспортными свойствами в рамках настоящей работы были разработаны гетероароматические мономеры 3, 5, 10, содержащие в своем составе фрагменты как донорной, так и акцепторной природы. Синтез соединения был осуществлен в соответствии со схемой 1, предполагающей окисление 1,10фенантролина перманганатом калия в щелочной среде, взаимодействие полученного циклопента[2,1-b;3,4-b’]дипиридин-5-она 1 с 2-бифенилмагний йодидом с образованием 4,5диаза-9,9’-спиробифлуорена 2 и дальнейшее бромирование последнего в присутствии FeCl3.

Мономер 5 был получен бромированием 4-дифениламинобензальдегида с последующей конденсацией образующегося продукта 4 с 2,2’-дипиридилкетоном и CH3COONH4 в ледяной уксусной кислоте (схема 2).

Синтез соединения 10 был осуществлен в соответствии со схемой 3, предполагающей превращение хлорангидрида п-бромбензойной кислоты в 1,2-бис-(4-бромбензоил)гидразин 6, обработку последнего двукратным мольным количеством PCl5 и взаимодействие образовавшегося 1,2-бис(4-бромфенилхлорметилен)гидразина 7 с N-(4-аминофенил)карбазолом 9.

Фосфоресцентные иридийорганические комплексы 11 и 13 синтезировали в соответствии со схемой 4. Взаимодействием 2-фенилпиридина или 2-(4’-фторфенил)-4фенилхинолина с хлоридом иридия (III) в смеси 2-этоксиэтанола и воды при 120 оС получали хлоридно-мостиковые димеры, которые вводили в реакцию с избытком 5,7-дибром-8оксихинолина или 1,3-бис-(4-бромфенил)-1,3-пропандиона) соответственно с образованием целевых бис-(2-фенилпиридин)иридий-5,7-дибром-8-оксихинолината 11 и бис-(2-(4’-фторфенил)-4-фенилхинолин)иридий-1,3-бис-(4-бромфенил)-1,3-пропандикетоната 13.

Строение и состав всех промежуточных соединений и целевых продуктов подтверждены комплексом физико-химических методов исследования (спектроскопии ИК, ЯМР Н, 13С и 19F, элементный анализ).

1.2. Синтез и исследование фото- и электролюминесцентных свойств новых сопряженных сополифлуоренов Сополифлуорены (СПФ) с различными мольными соотношениями мономерных фрагментов получали сополиконденсацией 2,7-дибром-9,9-диоктилфлуорена с ароматическими дибромидами 3, 5 и 10 в условиях реакции Ямамото, используя Ni(COD)2 в качестве катализатора (схема 5).

Строение полимеров I–IX подтверждено данными спектроскопии ИК, ЯМР 1Н и ЯМР 13С. Среднечисловые молекулярные массы (Mn) и полидисперсность (Mw/Mn) полимеров, определенные методом ГПХ, варьируются в пределах (1.38–4.17)·104 и 1.89–4.58 соответственно. Все СПФ растворимы в обычных органических растворителях, таких как ДМФА, ДМАА, ДМСО, N-метилпирролидон, толуол, хлороформ и ТГФ, что позволило получить из их растворов пленки с прочностью на разрыв 75–90 МПа. Полимеры обнаруwww.sp-department.ru живают хорошую термическую стабильность. Температура 10%-ной потери массы СПФ I– IX, определенная методом ТГА на воздухе, находится в интервале 401422 С.

V(2), VI (3), фотолюминесценции IV (1’), V(2’), VI (3’), в хлороформе (с=1·10-5 М) и щие устройства, характеристики некоторых из них представлены в табл. 1. Координаты цветности электролюминесценции светодиодов соответствуют зелено-голубому (I, VIII) и Направленным подбором мольных соот- Электролюминесцентные свойства СПФ дивидуальные сополифлуорены с ковалентноIV 476 0.191 0. связанными иридийорганическими комплексаVIII 535 0.312 0. ми (обладающими высокой эффективностью фосфоресценции) в основной цепи (схема 6).

Строение полимеров X–XV подтверждено данными спектроскопии ЯМР 1Н и ЯМР 19F. Среднечисловые молекулярные массы и полидисперсность полимеров варьируются в пределах (0.75–3.33)·104 и 1.52–2.45 соответственно. Все сополимеры X–XV растворимы в органических растворителях, таких как ДМФА, ДМАА, N-метилпирролидон, толуол, ТГФ, хлороформ. Температура стеклования X–XV (Тст,) найденная из термомеханических кривых, лежит в интервале 75-111 С. Полимеры X–XV достаточно термостабильны.

полимеров XIII–XV. Спектры электролюмиРис. 2. Спектры поглощения полимеров XIII (1), несценции сополимеров представляют собой XIV (2), XV (3), фотолюминесценции XIII (1’), XIV (2’), XV (3’) в хлороформе (с=1·10-5 М) и широкие интенсивные полосы в видимой обэлектролюминесценции XIII (4), XIV (5) и XV (6) ласти с максимумами при 482-538 нм (рис. 2), в пленках.

белому свету, свойственна светоиспускающему диоду на основе полимера XII. Максимальную яркость (320 кд/м2 при 20 В, рис. 3) показало устройство на основе СПФ X.

Рис. 3. Зависимость яркости электролюминесценции СПФ X, XI, XII и XV от приложенного напряжения.

Полученные индивидуальные сополифлуорены, содержащие ковалентно-связанные электрофосфоресцентные иридиевые комплексы в основной цепи, представляют интерес в качестве электролюминесцентных материалов для светоиспускающих диодов дневного освещения.

2. Узкозонные -сопряженные донорно-акцепторные тиофенсодержащие Известно, что сопряженные полимеры на основе замещенных бензо[1,2-b:4,5b’]дитиофена (БДТ) проявили себя как одни из перспективных электронодонорных материалов, используемых в смеси с фуллереном PCBM в качестве фотоактивного слоя в полимерных солнечных фотоэлементах с объемным гетеропереходом. С целью уменьшения ширины запрещенной зоны требуется введение в полимерную макромолекулу наряду с фрагментом БДТ электронакцепторных сомономеров. В связи с этим в рамках настоящей работы был осуществлен дизайн и синтез тиофенсодержащих гетероароматических мономеров различного строения. 2,6-Бис-(триметилстаннил)-4,8-бис-(додецилокси)-бензо[1,2b:4,5-b’]дитиофен 18 получали по известной схеме путем последовательных превращений, включающих взаимодействие хлорангидрида 3-тиофенкарбоновой кислоты с диэтиламином с последующей циклизацией соединения 15 с образованием промежуточного бензо[1,2-b:4,5-b’]дитиофен-4,8-диона 16. Последний был введен в реакцию алкилирования с избытком додецилбромида в присутствии цинковой пудры и трибутиламмоний бромида, а образующийся 4,8-бис-(додецилокси)бензо[1,2-b:4,5-b’]дитиофен 17 превращали в целевое соединение 18 путем литирования по свободным -положениям тиофеновых колец и замещения атомов лития на триметилстаннильную группировку (схема 7).

Также в рамках работы разработан новый мономер - 2,6-бис(4,4,5,5-тетраметилдиоксаборолан-2-ил)-4,8-дидодецилоксибензо[1,2-b;3,4-b’]дитиофен 20, имеющий в своем составе диоксаборолановые группировки, что делает его перспективным «строительным блоком» для конструирования структур тиофенсодержащих полимеров посредством реакции кросс-сочетания Сузуки. Производное 20 получали бромированием 4,8-бисдодецилокси)бензо[1,2-b:4,5-b’]дитиофена 17 N-бромсукцинимидом (N-БС), литированием дибромзамещенного 19 с последующим взаимодействием дилитийпроизводного с 2изопропропокси-4,4,5,5-тетраметил-[1,3,2]диоксабороланом (схема 7).

В качестве перспективных конденсационных мономеров электронодонорной природы в работе впервые получена серия тиофензамещенных тиено[k]флуорантенов (схема 8).

C2H5MgBr Исходные дикетоэтинильные производные тиофена 24а,б синтезировали с использованием димагнийдибромацетилена (реактива Йоцича), полученного взаимодействием этилмагнийбромида с ацетиленом. Реактив Йоцича вступал в реакцию с тиофенкарбоксальдегидами с образованием этинилдиолов 23а,б, которые впоследствии окисляли оксидом марганца (IV). Циклопентадиеноны 26а,б синтезировали конденсацией 1,3-дитиенил-2пропанона 25 и соответствующих -дикетонов в условиях реакции Кневенагеля, используя КОН в качестве катализатора. В данной схеме применен новый подход в получении флуорантенового ядра, заключающийся в конденсации циклопентадиенонов 26а-в с этинильными соединениями 24а,б по механизму карбоциклической реакции Дильса-Альдера. Последующей циклизацией кетогрупп пентасульфидом серы получены тиено[k]флуорантены 28а-в со значительными выходами (64-68%).

Тиено[3,4-b]пиразин привлекает значительное внимание в качестве конденсированной электроноакцепторной структуры, применяемой для конструирования новых донорноакцепторных систем как симметричного, так и несимметричного строения. В связи с этим была разработана схема синтеза новых тиено[3,4-b]пиразин-содержащих мономеров из доступного 2,5-дибром-3,4-динитротиофена, основной стадией которой является взаимодейстwww.sp-department.ru вие ароматических о-диаминов с -дикетонами различного строения (схема 9).

Ключевым соединением в схеме синтеза целевых тиофенсодержащих мономеров на основе бензо[1,2,5]тиадиазола является 4,7-дибромбензо[1,2,5]тиадиазол 34, который получали из доступного о-фенилендиамина (схема 10). На следующих стадиях на основе данного «строительного блока» был получен ряд соединений, содержащих в своем составе электроноакцепторные фрагменты (хиноксалин, бензо[1,2,5]тиадиазол).

Соединения 38 и 43а были ранее описаны в литературе, гетероциклические продукты 36 и 43б получены впервые.

В качестве новых тиофенсодержащих мономеров донорно-акцепторной природы синтезированы не описанные ранее арилзамещенные 1Н-6,7-дитиа-1,3-диазатриндена 47а,б (схема 11). Ключевой стадией в схеме синтеза являлась конденсация 2,7-дибромбензо[2,1b;3,4-b’]дитиофен-4,5-диона 46 с предварительно синтезированными 4-(2-этилгексилокси)бензальдегидом и 5-(2-этилгексил)тиофен-2-карбоксальдегидом и ацетатом аммония в уксусной кислоте.

Состав и строение всех промежуточных соединений и конечных продуктов подтверждены данными элементного анализа, спектроскопии ИК, ЯМР-1Н и ЯМР-13С.

2.2. Синтез и исследование фото- и электрофизических свойств донорноакцепторных узкозонных полимеров На основе синтезированных гетероароматических тиофенсодержащих мономеров разработана серия новых сополимеров со строгим чередованием донорно-акцепторных звеньев и узкой шириной запрещенной зоны, полученных в условиях реакции кросс-сочетания Стилле. В качестве электронодонорной составляющей в структурах всех полимеров XVI– XXV выступает 4,8-дидодецилоксибензо[1,2-b;3,4-b’]дитиофен 18, электроноакцепторными фрагментами служат остатки мономеров 32а-г, 36, 38, 43а,б и 47а,б (схема 12).

Строение узкозонных полимеров XVI–XXV подтверждено данными спектроскопии ЯМР 1Н и 13С. Среднечисловые молекулярные массы и полидисперсность полимеров варьируются в пределах (0.47–3.56)·104 и 1.48–3.94 соответственно. Полимеры XVI–XXV растворимы в обычных органических растворителях, таких как ДМФА, N-метилпирролидон, хлороформ, ТГФ, о-дихлорбензол. Температура стеклования XVI–XXV лежит в интервале 123-333 С. Синтезированные сополимеры обладают достаточно высокой термостабильностью, значения Т10% на воздухе находятся в диапазоне 295-341 С.

XVII XIX

XVI XVIII

S S S S S S

N N N N N N

XX XXII XXIII

N NH N NH

XXIV XXV

Изучены оптические и электрохимические свойства полученных узкозонных полимеров. На рис. 4 приведены характерные спектры поглощения полимеров XVI-XIX. Из Рис. 4. Спектры поглощения полимеров XVIразработаны полимерные солнечные фотоXIX в пленках элементы с объемным гетеропереходом с использованием в качестве фотоактивного слоя смеси синтезированного сополимера (донор) и фуллерена PCBM (акцептор), характеристики которых представлены на рис. 5 и в табл.3.

Рис. 5. Вольтамперные характеристики солXXII 1.94 0.46 40.3 0. нечных фотоэлементов на основе синтезироXXIII 1.01 0.61 28.2 0. ванных полимеров XVI–XXV и PCBM.

солнечных фотоэлементов на основе полимеров XVII, XVIII, XXII, XXIV и XXV (в интервале 400-800 нм) варьируется в пределах 2.5-26%. Фотовольтаические устройства на основе узкозонных полимеров XVIII и XX показали наибольшие значения КПД (табл. 3) и являются наилучшими кандидатами для дальнейшей оптимизации устройств с целью повышения эффективности преобразования солнечной энергии. Проведенное исследование показывает, что синтез полимеров на основе симметричных, планарных, конденсированных тиофенсодержащих мономеров со строгим чередованием донорных и акцепторных фрагментов, стабилизированным хиноидным характером -сопряжения приводит к синергизму их свойств, т.е. к получению макромолекул с узкой шириной запрещенной зоны, и дает возможность эффективно контролировать уровни энергии ВЗМО и НСМО. Полученные результаты показывают перспективность данного подхода для дизайна узкозонных сопряженных полимеров.

ВЫВОДЫ

1. Осуществлен дизайн и синтез новых биполярных гетероароматических мономеров на основе производных [1,2,4]триазола, 4,5-диазафлуорена и имидазо[1,5-a]пиридина.

2. Взаимодействием синтезированных биполярных ароматических дибромидов и 2,7-дибром-9,9’-диоктилфлуорена в условиях реакции Ямамото получены новые сопряженные сополифлуорены – органорастворимые высокомолекулярные соединения с улучшенными электроно-дырочными транспортными свойствами, с ценным комплексом термомеханических, электрохимических, фото- и электрофизических характеристик.

3. Получен ранее не описанный гетероароматический иридийорганический комплекс бис-(2-(4’-фторфенил)-4-фенилхинолин)иридий-1,3-бис-(4-бромфенил)-1,3-пропандикетонат и предложен оптимизированный метод синтеза бис-(2-фенилпиридин)иридий-5,7дибром-8-оксихинолината.

4. Направленным подбором мольных соотношений компонентов, входящих в состав основной цепи и ответственных за различный диапазон излучения, получены ранее не описанные фосфоресцентные индивидуальные сополифлуорены с ковалентно-связанными иридиевыми комплексами в основной цепи и необходимым спектром электролюминесценции. На их основе разработаны полимерные светоиспускающие устройства с максимальной яркостью 320 кд/м2 и координатами цветности в диапазонах x = 0.203– 0.382 и y = 0.324–0.560.

5. Разработан и оптимизирован синтетический путь получения замещенных 1Н-6,7-дитиадиазатринденов, на их основе синтезированы новые функционализированные гетероциклические соединения в качестве мономеров для узкозонных полимеров.

6. Впервые разработан общий метод синтеза ранее неизвестных симметричных и несимметричных замещенных тиено[k]флуорантенов, основанный на конденсации дикетоэтинильных соединений с циклопентадиенонами с получением флуорантенового ядра и последующей циклизацией с образованием тиофенового цикла. Полученные соединения являются перспективными «строительными блоками» для синтеза новых узкозонных электроактивных полимеров, применяемых в органической оптоэлектронике.

7. Синтезирован ряд новых тиофенсодержащих электронодонорных и электроноакцепторных мономеров на основе производных бензо[1,2-b:4,5-b’]дитиофена, бензо[c][1,2,5]тиадиазола, тиено[3,4-b]пиразина, тиено[3,4-c][1,2,5]тиадиазола и хиноксалина.

8. Впервые в условиях реакции кросс-сочетания Стилле разработаны новые чередующиеся тиофенсодержащие полимеры в качестве электроактивных материалов для солнечных фотоэлементов, сочетающих все концепции построения узкозонных сопряженных полимеров в одной структуре макромолекулы. На основе полученных сополимеров (донор) и фуллерена РСВМ (акцептор) разработаны полимерные солнечные фотоэлементы с объемным гетеропереходом, характеризующиеся плотностью тока короткого замыкания 0.28–2.09 мА/см2, напряжением холостого хода 0.16–0.67 В, фактором заполнения 23.6–44.4 %, внешней квантовой эффективностью 2.5 – 26% и КПД 0.02–0.48%.

9. В ходе работы синтезировано и охарактеризовано комплексом физико-химических методов 40 новых низкомолекулярных органических соединений и 25 новых полимеров.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Кештов М.Л., Мальцев Е.И., Марочкин Д.В., Кочуров В.C., Перевалов В.П., Хохлов А.Р. Новые -сопряженные полимеры на основе N-(4-(3,5-бис-(4-бромфенил)-[1,2,4]триазол-4-ил)-фенил)карбазола: синтез, фото-, электролюминесцентные и электрохромные свойства // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2011. Т. 53. №12. С. 2196-2206.

2. Кештов М.Л., Паращук Д.Ю., Кочуров В.С., Марочкин Д.В., Перевалов В.П., Хохлов А.Р. Новые сопряженные сополимеры на основе перилендиимида в качестве электроноакцепторных материалов для полимерных солнечных фотоэлементов // Доклады Академии Наук. 2011. Т. 440. № 3. С. 355–360.

3. Кештов М.Л., Мальцев Е.И., Марочкин Д.В., Позин С.И., Лыпенко Д.А., Перевалов В.П., Петровский П.В., Хохлов А.Р. Новые биполярные сополифлуорены: синтез, фото- и электролюминесцентные свойства // Доклады Академии Наук. 2011. Т. 439.

№ 1. С. 56–61.

4. Кештов М.Л., Бузин М.И., Петровский В.П., Махаева Е.Е., Кочуров В.С., Марочкин Д.В., Хохлов А.Р. Синтез, фотофизические и электрохромные свойства новых трифениламинсодержащих полифенилхиноксалинов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2011. Т. 53. № 5. С. 781-791.

5. Кештов М.Л., Мальцев Е.И., Позин С.И., Марочкин Д.В., Перевалов В.П., Благодатских И.В., Петровский П.В., Хохлов А.Р. Синтез, фото- и электрофизические свойства сопряженных сополифлуоренов с 7,8,10-триарилфлуорантеновыми фрагментами в основной цепи // Доклады Академии Наук. 2012. Т. 442. №4. С. 486-492.

6. Кештов М.Л., Мальцев Е.И., Лопатин А.М., Никитин Л.Н., Марочкин Д.В., Перевалов В.П., Петровский П.В., Хохлов А.Р. Фотолюминесцентные фенилзамещенные полифлуорены, синтезированные в органическом растворителе и в сверхкритическом диоксиде углерода // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2012. Т. 54. №2. С.348–357.

7. Марочкин Д.В., Кештов М.Л., Мирошников В.С., Перевалов В.П. Синтез новых мономеров на основе 5,7-дитиофен-2-ил-тиено[3,4-b]пиразина для узкозонных сопряженных полимеров // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. - М.: РХТУ им.

Д.И. Менделеева. 2011. Т. XXV. №4 (120). С. 12-17.

8. Марочкин Д.В., Кештов М.Л., Мирошников В.С., Перевалов В.П. Синтез бензо[c][1,2,5]тиадиазол-, и тиофенсодержащих мономеров для новых электроактивных полимерных материалов. // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. - М.:

РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2010. Т. XXIV. №2 (107). С. 81-85.

9. Marochkin D.V., Keshtov M.L., Perevalov V.P., Khokhlov A.R. New low band gap polymers for organic solar сells: synthesis, electrochemical and photophysical properties. // The 7-th International Symposium “Molecular Mobility and Order in Polymer Systems”. Book of abstracts. St. Petersburg. 2011. P-048.

10. Марочкин Д.В., Васин В.С., Мирошников В.С., Перевалов В.П., Кочуров В.С., Махаева Е.Е., Кештов М.Л., Хохлов А.Р. Новые электрохромные полифенилхиноксалины // Элек-тронный сб. тез. докл. Пятой всероссийской Каргинской конференции «Полимеры–2010». Москва. 2010. С1-106.

11. Марочкин Д.В., Васин В.С., Мирошников В.С., Перевалов В.П., Позин С.И., Мальцев Е.И., Кештов М.Л., Хохлов А.Р. Дизайн и синтез пиридилсодержащих сопряженных полимеров в качестве эффективных флуоресцентных хемосенсоров. // Электронный сб.

тез. докл. Пятой всероссийской Каргинской конференции «Полимеры — 2010». Москва. 2010. С1-107.

12. Васин В.С., Марочкин Д.В., Мирошников В.С., Перевалов В.П., Позин С.И., Мальцев Е.И, Кештов М.Л., Хохлов А.Р. Новые сопряженные триазолсодержащие полифлуорены: дизайн, синтез, фото-, электролюминесцентные свойства. // Электронный сб. тез.

докл. Пятой всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2010». Москва. 2010.

С1-29.

13. Васин В.С., Марочкин Д.В., Беломоина Н.М., Кештов М.Л., Хохлов А.Р. Новые электроно-акцепторные -сопряженные полифенилхиноксалины с пиреновыми фрагментами в цепи: синтез и фото, электролюминесцентные свойства // Электронный сб. тез.

докл. Пятой всероссийской Каргинской конференции «Полимеры–2010». Москва.

2010.С1-30.

14. Марочкин Д.В., Перевалов В.П., Кештов М.Л. Синтез тиофенсодержащих мономеров для новых электроактивных полимерных материалов. // Тез. докл. X конференции студентов и аспирантов Научно-образовательного Центра по физике и химии полимеров.

Москва. 2010. С. 22.

Автор выражает глубокую благодарность к.х.н., в.н.с. П.В. Петровскому, к.х.н., с.н.с. М.И. Бузину, к.х.н., н.с. С.А. Куклину, д.х.н., в.н.с. И.В. Благодатских, к.ф.-м.н., доц.

П.В. Комарову, к.х.н., н.с. Е.С. Афанасьеву (ИНЭОС им. А.Н. Несмеянова РАН); С.И. Позину, к.х.н. Д.А. Лыпенко, д.х.н., проф. Е.И. Мальцеву (ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН);

В.С. Кочурову, д.ф.-м.н. Д.Ю. Паращуку (МГУ им. М.В. Ломоносова); н.с. О.В. Венедиктовой, к.ф.-м.н. В.А. Барачевскому (Центр фотохимии РАН) за помощь в исследовании синтезированных соединений и ценные советы при обсуждении полученных результатов.





Похожие работы:

«РЫБКИНА Татьяна Александровна МУНИЦИПАЛЬНАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ СЛУЖБА КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ГОТОВНОСТИ КЛАССНЫХ РУКОВОДИТЕЛЕЙ К КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИИ И РАСПРОСТРАНЕНИЮ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОПЫТА 13.00.08 – теория и методика профессионального образования Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Челябинск – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Южно-Уральский...»

«Солодский Сергей Анатольевич РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СВАРКИ В СО2 С ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧЕЙ ПРОВОЛОКИ И МОДУЛЯЦИЕЙ СВАРОЧНОГО ТОКА Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Челябинск 2010 2 Работа выполнена на кафедре Сварочного производства Юргинского технологического института (филиала) Томского политехнического университета. Научный руководитель – Доктор...»

«Пакерман Галина Александровна Унификация правового регулирования иностранных инвестиций в странах Содружества Независимых Государств Специальность № 12.00.03 – гражданское право; предпринимательское право; семейное право; международное частное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Москва – 2008 Работа выполнена в отделе международного частного права Федерального государственного научно-исследовательского учреждения Институт...»

«БУЛГАКОВА ОКСАНА АЛЕКСАНДРОВНА УГОЛОВНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОРНОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ИЛИ ПРЕДМЕТОВ 12.00.08 - уголовное право и криминология; уголовноисполнительное право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Ставрополь - 2003 Диссертация выполнена на кафедре уголовного права Ставропольского государственного университета Научный руководитель : доктор юридических наук, доцент Блинников Валерий Анатольевич Официальные...»

«ПЬЯНКОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ ГИС (на примере бассейна Воткинского водохранилища) Специальность 25.00.35 – Геоинформатика Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт – Петербург 2006 1 Работа выполнена в Пермском государственном университете Научный руководитель : Доктор технических наук, профессор Суслонов Владимир Михайлович Научный консультант : Доктор географических наук,...»

«ГУЗ ЮЛИЯ ВЛАДИСЛАВОВНА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БАЗОВЫХ КОНЦЕПТОВ ЦВЕТА (НА МАТЕРИАЛЕ РУССКОГО, АНГЛИЙСКОГО, НЕМЕЦКОГО И КИТАЙСКОГО ЯЗЫКОВ) Специальность 10.02.19 - теория языка АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Барнаул – 2010 Работа выполнена на кафедре русского языка ГОУ ВПО Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина Научный руководитель : доктор филологических наук, профессор Трофимова Елена...»

«Ситникова (Тимошенко) Наталия Владимировна УПРАВЛЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ НАРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Специальность: 08.00.05. – Экономика и управление народным хозяйством Специализация - Менеджмент АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва - 2012 Работа выполнена на кафедре теории организации и управления ФБГОУ ВПО Государственный университет управления. Научный...»

«ЖЕСТКОВ Игорь Александрович РАСХОДЫ ПО НАЛОГУ НА ПРИБЫЛЬ ОРГАНИЗАЦИЙ: ФИНАНСОВО-ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ 12.00.04 – финансовое право; налоговое право; бюджетное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Саратов – 2014 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Саратовская государственная юридическая академия. Научный руководитель доктор юридических наук, доцент...»

«Хайруллина Алсу Алиевна Подготовка школьных команд к соревнованиям по аэробике 13.00.04. – теория и методика физического воспитания, спортивной, тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Москва- 2011 Работа выполнена в Педагогическом институте физической культуры ГОУ ВПО Московский городской педагогический университет Научный руководитель : кандидат педагогических наук,...»

«Горячев Илья Николаевич Презумпция знания закона и принцип несущественности юридической ошибки в уголовном праве России Специальность 12.00.08: Уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Екатеринбург – 2010 Работа выполнена на кафедре уголовного права и криминологии Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова Научный руководитель : доктор юридических наук,...»

«Дайняк Александр Борисович Оценки числа независимых множеств в графах из некоторых классов Специальность 01.01.09 — дискретная математика и математическая кибернетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва — 2009 Работа выполнена на кафедре математической кибернетики факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета...»

«ПУЧКОВ ГРИГОРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ МОДЕРНИЗАЦИЯ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ НА КРИСТАЛЛЕ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В ДЕКОДЕРАХ ПОТОКОВЫХ ВИДЕОДАННЫХ Специальность: 05.27.01 –Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва - 2010 Работа выполнена в институте радиотехники и электроники Российской академии наук им. В.А. Котельникова и в ООО...»

«БОТОВ ПАВЕЛ ВАЛЕНТИНОВИЧ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ ПЕРЕОБУЧЕНИЯ МНОГОМЕРНЫХ СЕМЕЙСТВ АЛГОРИТМОВ КЛАССИФИКАЦИИ 05.13.17 теоретические основы информатики Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2011 Работа выполнена на кафедре интеллектуальных систем Московского физико-технического института (государственного университета) Научный руководитель : доктор физико-математических наук, Воронцов Константин Вячеславович Официальные...»

«ФИРСОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ ОСОБЕННОСТИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА ИННОВАЦИОННЫЙ ТИП РАЗВИТИЯ Специальность: 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством: экономическая безопасность. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва – 2011 2 Работа выполнена на кафедре управления социальными и экологическими системами Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«КУЗНЕЦОВА Екатерина Сергеевна УЛУЧШЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ОРГАНИЗАЦИИ-ПОСТАВЩИКА НА ПРИМЕРЕ АВТОСБОРОЧНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Специальность 05.02.23 – Стандартизация и управление качеством продукции АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 Работа выполнена на кафедре Автоматизированные системы и приборы ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет Научный руководитель кандидат технических наук, доцент...»

«Жиров Александр Владимирович ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАШИН ПУТЕМ АНОДНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ В ВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ Специальность 05.16.01 – Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыбинск – 2012 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Костромском государственном...»

«РУМЯНЦЕВ Александр Евгеньевич ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДРОБЛЕНИЯ ГОРНОЙ МАССЫ НА ОСНОВЕ УЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗАРЯДНОЙ ПОЛОСТИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГРАНИТНЫМ КАРЬЕРАМ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном...»

«ЮРГЕЛАС МАРИЯ ВЛАДИМИРОВНА РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Специальность: 23.00.02 – Политические институты, этнополитическая конфликтология, национальные и политические процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Москва 2007 2 Работа выполнена в Центре социолого-политологических исследований Института социологии РАН Научный руководитель : доктор...»

«ТАРАСОВ Дмитрий Александрович ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТИТУТОВ РЕГИОНАЛЬНОГО РЫНКА ЗЕМЛИ В СОВРЕМЕННОЙ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКЕ Специальности 08.00.01 – Экономическая теория; 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (региональная экономика) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Казань - 2013 Работа выполнена на кафедре экономической теории ФГБОУ ВПО Поволжский государственный технологический университет Научный руководитель :...»

«МАКУРЕНКОВ Александр Михайлович СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ СОРБЦИИ В РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРАХ Специальность 01.04.05 – оптика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре медицинской физики Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Научный руководитель : доктор физико-математических наук профессор Петрусевич Юрий Михайлович Научный консультант : доктор...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.