Синтез и исследование новых сопряженных мономеров и полимеров для целей органической электроники

Цель: синтез новых сопряженных мономеров и малых молекул, содержащих пиримидиновые, триазиновые, пиррольные, тетратиафульваленовые и другие гетероциклические фрагменты; получение олигомеров и полимеров на основе синтезированных мономеров; исследование их оптических, электрохимических и электрокинетических свойств, а также свойств пленок, полученных из синтезированных полимеров. Получены новые 2-алкилокси-(2-алкилтио)-4,6-ди[2-(4-бромметилфенил)-винил]пиримидины, которые методом Гилча превращены в полимеры, относящиеся к классу поли(ариленвиниленов). Исследованы УФ-спектры и спектры флюоресценции, а также электрохимическое поведение полученных соединений. Определены значения ширины запрещенной зоны и энергий граничных орбиталей как мономеров, так и полимеров. Из растворов полимеров получены тонкие пленки на различных подложках. Продолжено изучение сопряженных арилвиниленов, и получены новые несимметричные структуры, содержащие 2-гидроси/2-алкокси- и 2-меркапто/2-алкилтиопиримидины в качестве центрального электроноакцепторного ядра (А), и различные донорные фрагменты (D, D") в качестве терминальных групп: 2-тиенил, 3-тиенил, 9-этил-9Н-карбазол-3-ил, 4-(карбазол-9Н-9-ил)фенил. Исследованы их электрохимические и оптические свойства, определены значения энергии ширины запрещенной зоны (Egopt, Egelc) и граничных орбиталей (HOMO, LUMO). Составлены энергетические диаграммы. Определена пленкообразующая способность синтезированных соединений, получены тонкие пленки, и исследована их структура. Разработана методика получения симметричных и несимметричных 2-амино-4,6-ди(2-арилвинил)пиримидинов, представляющих винилоги 2-амино-4,6-диарилпирмидинов. Синтезированы 2-алкокси- и 2-алкилтио-4,6-дизамещенные пиримидины, содержащие на конце алкильной цепочки полимеризуемый химически и электрохимически незамещенный карбазольный фрагмент. Выполнены изучение их электрохимических свойств и подбор условий и метода для получения пленок и полимера. С использованием синтезированных 2-алкилокси-(2-алкилтио)-4,6-ди[2-(4-бромметилфенил)винил]пиримидинов получены новые замещенные тетратиафульвалены, содержащие пиримидиновый фрагмент как центральное ядро; исследованы их фотовольтаические характеристики, экспериментально определены значения ширины запрещенной зоны и энергий граничных орбиталей. Синтезированы новые ферроценсодержащие сопряженные системы, включающие в качестве акцепторной части пиримидин и пиридин-замещенный пиримидин, изучены их физико-химические и оптические свойства и способность к электрохимической полимеризации. Составлена сравнительная таблица редокс-потенциалов ферроценовых фрагментов, входящих в состав систем. Получены и исследованы новые альдегиды и кетоны и продукты их дальнейших конденсаций, представляющие собой длинные сопряженные системы, содержащие карбо- и гетероциклические фрагменты в разных сочетаниях. Разработаны методики конденсации альдегидных групп с производными малоновой кислоты, в результате чего получены сопряженные хромофорные системы, в которых акцепторами электронов служат фрагменты линитрил-малоновой или цианоуксусной кислот. Синтезированы новые малые молекулы, также являющиеся пуш-пулл-хромофорами.