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本工作设计合成了5个新的目标化合物:4,5-二氮-9-二[(4,5-二硫十六烷基)-1,3-二硫环戊丙烯]芴(6);4,5-二氮-9-二[(4,5-二硫苄基)-1,3-二硫环戊丙烯]芴(7);4,5-二(2-腈乙硫基)-1,3-二硫环戊丙烯-2-亚磷酸二乙酯(8);2,3,6,7-四甲酸酐-四硫富瓦烯(12)和配合物(13).通过核磁、质谱、红外、紫外-可见光谱、元素分析等技术进行了表征,确定了其结构. 利用化学方法和扩散法得到了化合物(7)(8)和(13)的单晶,通过X-单晶衍射仪(CCD)测定了其晶体结构.结果表明,化合物(7)(8)的晶体为单斜晶系,空间群为P2(1)/c,化合物(13)的晶体为三斜晶系,空间群为P-1. 测定了化合物(6)和(7)的热稳定,研究了电化学、光电转换、荧光等性质.光电响应测试表明,在白光辐照下可以产生稳定而快速的阳极光电流,其光电流达到μA量级,并且电流稳定,过程可逆,说明该体系存在分子内电荷转移和分子间的电荷转移.当化合物(6)和(7)与金属离子发生配位作用后,其光电转换性质减弱,甚至消失.荧光测试表明,化合物(6)和(7)有较好的荧光性质. 使用 Gaussian03程序包,采用密度泛函B3LYP方法,在6-31G(d)水平上对化合物(6)的分子几何构型进行优化.在优化构型基础上,得到电荷布局分析和前线分子轨道.计算结果表明,在外场的作用下,电子从1,3-二硫环部分经过共轭桥向芴部分转移,从而发生了分子内电荷迁移. 利用 ADF2006.01程序包,密度泛函定域近似采用 Vosko-Wilk-Nusair(VWN)相关势函,密度梯度校正采用 Becke-Perdew(BP)势函,运用相对论密度泛函 ZORA和 TZP基组,对化合物(7)和(13)分别优化了基态和氧化态的几何构型,得到它们的重组能.计算表明,化合物(7)存在着较好的分子内部电荷迁移,当(7)形成配合物(13)后,其分子内部电荷迁移减弱,计算结果与实验基本一致.