簡述
4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑（4,7-Bis(2-bromo-5-thienyl)-2,1,3-benzothiadiazole）又名4,7-雙(5-溴-2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑，分子式為C14H6Br2N2S3，分子量為458.21384。常溫常壓下，4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑表現(xiàn)為淡黃色粉末，有關該物質(zhì)的部分物性數(shù)據(jù)包括：密度：1.898g/cm3；沸點：527.304℃ at 760 mmHg；閃點：272.704℃。
合成工藝
2,1,3-苯并噻二唑(BT)由苯環(huán)和噻唑環(huán)構(gòu)成，具有較強大的共面性，吸電子能力，較好的空氣穩(wěn)定性和高載流子遷移率，可作為受體材料。另外，噻吩基為含有S原子的五元環(huán)結(jié)構(gòu)，也具有強的供電子能力，兩者通常被作為受體單元廣泛應用于有機合成中。因此，對同時具有上述結(jié)構(gòu)的4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑進行合成工藝研究具有重要意義。以2,1,3-苯并噻二唑為基體，引入噻吩基團以及溴原子進行改性即可合成4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑[1]。
將合成探索擴大范圍至4,7-雙(5-鹵代噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑，研究表明，在鈀催化劑和溶劑存在下，將4,7-二鹵代-2,1,3-苯并噻二唑和噻吩基加成試劑接觸，該噻吩基加成試劑可以是2-噻吩基鹵化鋅，2-噻吩基鹵化鎂或2-噻吩硼酸，在這樣的條件下形成4,7-雙(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑。然后將該前體鹵化，優(yōu)選溴化，形成所需的二溴化產(chǎn)物4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑。溴原子的引入，使得4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑的UV-Vis光譜產(chǎn)生相應的紅移，其薄膜的UV-Vis光譜覆蓋至700nm，且其熒光發(fā)射發(fā)生猝滅，表明其具有優(yōu)良的光吸收性能。以其為原料單體制備9,9-二取代芴共聚物可用于聚合物發(fā)光二極管(pLED)應用領域[2]。
有關研究
采用周期性密度泛函理論，在PW91/DNP水平上研究4,7-雙(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑(簡稱DBrTBT)在CdSe(100)和CdSe(111)表面的吸附。吸附前后DBrTBT的Mulliken電荷和前線軌道分析表明：當DBrTBT分別吸附在CdSe(100)和CdSe(111)表面時，DBrTBT向CdSe(100)和CdSe(111)表面的電荷轉(zhuǎn)移量分別為0.220和0.058e。吸附能，能隙和態(tài)密度分析表明：DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的吸附能(-15.37 eV)強于吸附于CdSe(111)表面的吸附能(-2.50 eV)，有更強的表面馳豫現(xiàn)象。DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的能隙小于吸附于CdSe(111)表面的能隙。DBrTBT與CdSe(100)表面形成的共混膜是具有更好光伏性能的太陽能電池材料[3]。
參考文獻
[1]藍國森,李海財,余嘉裕,等.2,1,3-苯并噻二唑類溴化物的合成及其性質(zhì)研究[J].廣東化工, 2018, 45(8):3.DOI:CNKI:SUN:GDHG.0.2018-08-022.
[2]張春明.制備4,7-雙(5-鹵代噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑及其前體的方法:CN200480013233.X[P].CN1791584.DOI:CN1791584 A.
[3]張福蘭,羅臣.4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑在CdSe表面吸附的理論研究[J].分子科學學報:中英文版, 2020.DOI:10.13563/j.cnki.jmolsci.2020.06.006.