ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Пирамидализованные или геодезические полиарены – редкий класс непланарных полиароматических углеводородов, углеродный каркас которых состоит из сочлененных шести- и пятичленных циклов. Среди представителей данного класса соединений наибольшую известность получил фуллерен. В последние десятилетия активно изучаются чашеобразные «родственники» фуллерена: коранулен, диинденохризен, суманен, гемифуллерен и прочие. Особенности строения каркаса придают этим соединениям необычные химические и электронные свойства, несвойственные другим полициклическим углеводородам. Возможность управления электронным строением пирамидализованного полиена открывает путь получению новых органических и гибридных материалов с повышенными электроноакцепторными свойствами и электронной подвижностью, подобные соединения могут служить затравкой для направленного синтеза одностенных углеродных нанотрубок с предопределенной хиральностью. Работа сфокусирована на разработке методов синтеза, определении особенностей молекулярного и электронного строения, а также тестировании в полимерных солнечных фотоэлементах (СФЭ) представителей двух классов пирамидализованных полиенов: чашеобразных пирамидализованных полиенов (I–III) и замкнутых фуллероидных структур (IV, Рис. 1). Впервые реализованы схемы синтеза галогенпроизводных чашеобразных полиенов путем циклизации через дегидрофторирование соответствующих галогенпроизводных фтораренов на безводном Al2O3. Установлено, что бромпроизводные пирамидализованных полиенов легко вступают в реакцию Сузуки, что позволяет региоселективно вводить требуемые группы в периферическую область чашеобразного полиена и настраивать его физико-химические свойства. Впервые методом РСА удалось определить молекулярное строение бисфероидных производных IV. Две фуллереновые сферы связаны компактной и жесткой мостиковой группой, несущей алкильный заместитель. Ключевым отличием этого фуллеренового бисфероида является простота вариации алкильной группы без заметного влияния на фуллереновые сферы, обеспечивающие электроноакцепторные свойства молекулы и транспорт электронов. Методом циклической вольтамперометрии показано, что полиены I-IV являются электроноакцепторными соединениями с энергией уровня НВМО от –2.8 до –3.8 эВ, что позволяет использовать эти соединения в качестве акцепторных материалов в органической электронике.