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基于三联吡啶分子化合物设计、合成及功能化研究的任务书
任务书
一、研究背景
三联吡啶是一种含有三个对吡啶环基团的化合物，它具有独特的分子结构和化学性质，在有机发光材料、光敏材料、荧光探针等领域有广泛应用。近年来，随着有机材料领域对高效、绿色、可重复利用等性质的要求越来越高，三联吡啶分子因其在科技领域中的广泛应用，成为新型有机光电功能材料的研究热点之一。但目前相关研究还存在一些瓶颈，例如合成方法复杂、光电性能未能达到理想状态等问题。
二、研究内容
本次研究旨在设计、合成及功能化一系列三联吡啶分子化合物，以期获得具有优良物理与化学性质的新型有机光电功能材料。
具体研究内容为：
1.设计符合实际合成条件的三联吡啶分子化合物，并进行理论计算，明确其分子结构和性质。
2.合成目标化合物，并通过核磁共振、红外光谱等手段进行表征。
3.进行物理性质的测试，如荧光光谱、UV-Vis吸收光谱、荧光量子产率等，以探究不同取代基对分子的荧光性能影响。
4.结合实验结果，对目标化合物的性质进行分析，研究其在有机发光材料、光敏材料等领域的应用前景。
5.研究上述目标化合物的可持续发展性及环境友好性，并提出相关建议。
三、研究意义
三联吡啶分子化合物由于分子结构的独特性质，在生物医学、能源等领域都有着广泛的应用前景。本研究对于深入认识该类化合物的性质及其在有机光电功能材料领域中的应用具有重要意义。同时，本研究还将探究三联吡啶分子化合物的合成方法与性能之间的关系，为此类化合物的分子结构与性能的优化提供了可行方案。此外，本研究还将对有机光电功能材料的发展与应用做出积极贡献。
四、研究方案
1.设计
根据目前已有的研究成果，探究不同的配体特性在具有吸收、荧光等多种性质的三联吡啶分子中的相对重要性。优化设计所得的目标化合物应满足以下条件：
（1）高荧光量子产率；
（2）与溶剂相容性良好；
（3）光学吸收峰在可见光范围内；
（4）具有较好的稳定性。
2.合成
根据所得设计，结合文献方法优化已有三联吡啶分子合成表征方法并进行改进，保证所得化合物的纯度和收率以及其理论计算的准确性，同时注重荧光性质的探究。
3.材料表征
对所得化合物进行核磁共振、红外光谱等表征手段，通过荧光发射光谱、量子产率等物理性质表征手段，探究取代基对目标化合物荧光性能的影响。
4.物性测试
使用不同的溶剂对目标化合物的荧光光谱和UV-Vis吸收光谱等光学性质进行测试。
5.应用探索
通过探究其在有机发光材料、光敏材料等领域的应用前景，为该类新型有机光电功能材料的开发提供理论依据。
五、预期结果
1.通过对三联吡啶分子化合物的设计、合成及功能性探究，成功得到具有独特物理和化学性质的目标化合物。
2.通过荧光光谱、UV-Vis吸收光谱等测试，探究复合物性质的变化规律，为该类新型有机光电功能材料的优化设计提供理论依据。
3.该研究成果可为发展新型有机光电功能材料提供重要的理论指导。
4.研究成果将促进相关领域的快速发展，推进相关有机发光材料、光敏材料等领域的技术进步。
六、研究时限及经费预算
研究时限为1年，经费预算80万元。
七、参考文献
1.Wang,Y.,Wu,S.,Li,G.,Huang,K.,&Cao,Y.(2017).Organicsemiconductorsbasedondithienosiloleordithienogermolewithfusedheterocyclesfororganicsolarcells.JournalofMaterialsChemistryA,5(17),7713-7749.
2.Huang,Y.,Zhang,J.,Li,J.,Jin,J.,Ge,J.,Shi,L.,...&Qin,A.(2020).RecentprogressinA-D-Atypenon-fullereneacceptors:materialsdesign,synthesisandapplicationsinorganicsolarcells.MaterialsTodayEnergy,15,100387.
3.Feng,S.L.,Zhou,X.Y.,Liu,Z.X.,Wang,Z.Y.,Jiang,Y.Q.,&Huang,W.(2020).Efficientternaryorganicsolarcellsbasedonalldonorandternarydonor/acceptorblends.JournalofMaterialsChemistryA,8(44),23703-23710.