[發(fā)明專利]一種具有硫雜螺環(huán)結(jié)構(gòu)的有機分子電子材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01127000.4
• 申請日: 2001-10-11
• 公開（公告）號: CN1344719A
• 公開（公告）日: 2002-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐偉;農(nóng)昊;周崢嶸;陶鳳崗;華中一
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: C07D495/10
• 分類號: C07D495/10;//;33908;33908)
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬分子電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫雜螺環(huán)結(jié)構(gòu)的有機分子電子材料及其制備方法

技術(shù)背景

利用有機功能分子來制作分子器件和有機集成電路是一個前沿的研究領(lǐng)域，這方面的研究被認為是未來信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之一。要研制分子電子器件就必須先開發(fā)出高性能的分子電子材料，因此設(shè)計和合成有機功能分子就成為這方面的核心問題。

有機分子的結(jié)構(gòu)多種多樣，性能也各異。通過在分子水平上對有機分子進行設(shè)計、裁剪和組裝，可以達到控制和修飾光電信號的目的。近年來，人們還不斷提出用有機分子來制作各種電子器件，比如電存貯器、場效應(yīng)晶體管、共振隧道器件、以及分子基邏輯門等，應(yīng)用前景非常廣闊([1]Z.Y.Hua?and?G.R.Chen.Vacuum，1992，43：1019；[2]J.H.Schon，S.Berg，Ch.Kloc，B.Batlogg.Science，2000，287：1022；[3]J.Chen，M.A.Reed，A.M.Rawlett，J.M.Tour.Science，1999，286：1550；[4]C.P.Collier，et?al..Science，1999，285：391)。

有機分子的功能性質(zhì)跟分子本身的結(jié)構(gòu)有極大的關(guān)系。如果分子中含有大π共軛單元，往往會有高的載流子遷移率，如果在共軛體系中引入雜原子，還可以調(diào)控載流子的性質(zhì)和遷移率，高的載流子遷移率對于研制有機場效應(yīng)晶體管非常有用([5]H.E.Katz，Z.Bao，S.L.Gilat.Acc.Chem.Res.，2001，34：359)。研究還發(fā)現(xiàn)，某些結(jié)構(gòu)特殊的有機分子對電子具有很強的親合力，表現(xiàn)為電子受體(Acceptor)；而另一些結(jié)構(gòu)的有機分子則具有較低的電離電位，表現(xiàn)為電子給體(Donor)。如果把電子給體和電子受體進行共軛連接則可以構(gòu)成具有推吸(push-pull)電子結(jié)構(gòu)的功能單元。具有這種結(jié)構(gòu)的有機分子在電場作用下分子的電性質(zhì)(比如電導(dǎo)率)會發(fā)生明顯的變化，有些分子的電性質(zhì)還會發(fā)生急劇的轉(zhuǎn)變，比如高阻態(tài)向低阻態(tài)快速躍遷，從而起到開關(guān)的作用([6]徐偉，夏燚，華中一，一種具有極性記憶效應(yīng)的有機電雙穩(wěn)薄膜及其應(yīng)用。中國專利申請?zhí)枮椋?1105362.3)。

本專利設(shè)計并合成了一種新型的、高熱穩(wěn)定性的有機分子，這些分子可用作分子半導(dǎo)體和電雙穩(wěn)材料，在微電子器件和分子電子器件中有廣泛的實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高熱穩(wěn)定性的具有硫雜螺環(huán)結(jié)構(gòu)的有機分子電子材料及其制備方法。

本發(fā)明提出有機分子電子材料具有如下的硫雜螺環(huán)結(jié)構(gòu)：

并通過螺環(huán)將兩端的結(jié)構(gòu)和功能單元連接起來。

設(shè)計不同的結(jié)構(gòu)單元，并用這種螺環(huán)進行連接，可以構(gòu)建不同的化合物，比如：(1)在硫雜螺環(huán)兩端分別連接亞芴基，得到化合物(A)，其結(jié)構(gòu)式為：該化合物的分子式為C₃₃H₂₄S₄。中文名稱為：3，9-二亞芴基-2，4，8，10-四硫雜螺[5，5]十一烷；英文名稱為：3，9-difluoren-9-ylidene-2，4，8，10-tetrathiaspiro[5.5]undecane.(2)在硫雜螺環(huán)兩端分別連接氧代蒽亞基，得到化合物(B)，其結(jié)構(gòu)式為：該化合物的分子式為C₃₅H₂₄O₂S₄。

中文名稱為：3，9-二(9-(10-氧代(9-蒽亞基)))-2，4，8，10-四硫雜螺[5，5]十一烷；

英文名稱為：3，9-bis(9-(10-oxo(9-anthrylidene)))-2，4，8，10-tetrathiaspiro[5.5]undecane.(3)在硫雜螺環(huán)兩端分別連接二氰基亞甲基蒽亞基，得到化合物(C)，其結(jié)構(gòu)式為：

該化合物的分子式為C₄₁H₂₄N₄S₄。

中文名稱為：3，9-二(9-(10-(二氰基亞甲基)(9-蒽亞基)))-2，4，8，10-四硫雜螺[5，5]十一烷；

英文名稱為：3，9-bis(9-(10-(dicyanomethylene)(9-anthrylidene)))-2，4，8，10-tetrathiaspiro[5.5]undecane.(4)在硫雜螺環(huán)兩端分別連接硫代蒽亞基，得到化合物(D)，其結(jié)構(gòu)式為：