4-(difenilamino)fenilborskābe, kas pazīstama arī kā 4- (difenilamino) fenilborskābe vai 4 (difenilamino) fenilborskābe, ir ķīmiska viela ar noteiktu ķīmisko struktūru un fizikālajām īpašībām. Tā ir balta vai gaiši dzeltena cieta viela, kas nav viegli šķīstoša ūdenī, bet šķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, etanolā, metanolā, dihlormetānā utt. Tās CAS numurs ir 201802-67-7, ķīmiskā formula ir C18H16BNO2 un molekulmasa ir 289,14. Blīvuma vērtība ir 1,2 ± 0,1 g/cm³. Šī blīvuma vērtība norāda, ka vielas relatīvais masas sadalījums istabas temperatūrā un spiedienā ir salīdzinoši mērens, ne īpaši viegls, ne īpaši smags. Istabas temperatūrā nepastāvība ir ārkārtīgi zema, un nav viegli izveidot tvaiku. Tam ir plaša pielietojuma vērtība organiskās sintēzes jomā. To var izmantot ne tikai kā substrātu vai ligandu metāla katalizētās krusteniskās savienošanas reakcijās, bet arī kā starpproduktu organiskajā sintēzē, lai piedalītos sarežģītu molekulāro struktūru veidošanā. Turklāt tam var būt arī citas iespējamās pielietojuma vērtības, piemēram, katalizatora modifikācija un organisko optoelektronisko materiālu sintēze.
|
Ķīmiskā formula |
C18H16BNO2 |
|
Precīza Mise |
289 |
|
Molekulmasa |
289 |
|
m/z |
289 (100.0%), 288 (24.8%), 290 (9.7%), 290 (9.7%), 289 (4.8%), 291 (1.8%) |
|
Elementu analīze |
C, 74.77; H, 5.58; B, 3.74; N, 4.84; O, 11.07 |
Pielietojums ligandu sagatavošanā organiskām fotoelementu šūnām
4-difenilaminofenilborskābe darbojas kā ligands organiskajās fotoelektriskajās šūnās un galvenokārt funkcionē caur borskābes grupu un trifenilamīna grupu savā molekulārajā struktūrā. Borskābes grupai ir augsta reaktivitāte un tā var veidot stabilas koordinācijas saites ar dažādiem metāla joniem vai pusvadītāju nanodaļiņām, tādējādi veidojot kompozītmateriālus ar izcilām fotoelektriskajām īpašībām. Trifenilamīna grupai ir lieliska caurumu transportēšanas jauda, un tā var uzlabot organisko fotoelektrisko elementu caurumu atdalīšanas un transportēšanas efektivitāti.
Īpaši pielietojumi organiskajās fotoelektriskajās šūnās
Katalītisko materiālu sagatavošana, saskaņojot ar metāla joniem
4-difenilaminobenoborskābe var koordinēties ar metāla joniem, piemēram, pallādiju un platīnu, veidojot ļoti efektīvus katalītiskos materiālus. Piemēram, krāsojamās-sensibilizētās saules baterijās komplekss, ko veido šis ligands un metāla joni, var darboties kā sensibilizators, ģenerējot fotoģenerētus elektronus, absorbējot saules gaismu un ievadot tos pusvadītāju nanodaļiņās, tādējādi uzlabojot šūnas fotoelektriskās konversijas efektivitāti. Šim katalītiskajam materiālam ir lieliska veiktspēja krāsojamās-sensibilizētās saules baterijās, un tas var ievērojami palielināt fotostrāvu un spriegumu kamerās.
Fotoelektriskos materiālus sagatavo, sajaucot ar pusvadītāju nanodaļiņām
4-difenilaminobenoborskābi var kombinēt arī ar pusvadītāju nanodaļiņām, piemēram, titāna dioksīdu un cinka oksīdu, lai sagatavotu fotoelektriskos materiālus ar izcilām gaismas absorbcijas un lādiņu atdalīšanas īpašībām. Kompozītmateriālu fotoelektrisko veiktspēju var optimizēt, kontrolējot to sastāvu un struktūru. Piemēram, organiskajās fotoelektriskajās šūnās kompozītmateriāls, ko veido šī liganda un pusvadītāju nanodaļiņas, var kalpot kā aktīvā slāņa materiāls. Tas ģenerē eksitonus, absorbējot saules gaismu, un saskarnē panāk eksitonu atdalīšanu un lādiņu pārnesi, tādējādi uzlabojot šūnas fotoelektriskās konversijas efektivitāti.
Izveidojiet daudzkomponentu fotoelektrisko materiālu sistēmu
4-difenilaminobenoborskābi kā ligandu var kombinēt arī ar citām funkcionālām molekulām vai polimēriem, lai izveidotu daudzkomponentu fotoelektrisko materiālu sistēmu. Piemēram, apvienojot ar polimēru donoru materiāliem ar spēcīgu starpķēžu agregāciju, var izgatavot organiskās fotoelementus ar efektīvu lādiņa pārnesi un atdalīšanas veiktspēju. Šī daudzkomponentu sistēma var vēl vairāk uzlabot akumulatora fotoelektrisko veiktspēju, izmantojot sinerģiskus efektus.
Organisko fotoelektrisko elementu veiktspējas uzlabošanas mehānismi
Optimizējiet aktīvā slāņa morfoloģiju
4-difenilaminobenoborāts kā ligands var optimizēt aktīvā slāņa morfoloģiju fotoelektrisko materiālu sagatavošanas laikā. Piemēram, kontrolējot tā kompozītmateriālu attiecību ar pusvadītāju nanodaļiņām un apstrādes apstākļus, var izveidot vienmērīgu un blīvu aktīvā slāņa plēvi, samazinot lādiņa pārnešanas šķēršļus un uzlabojot akumulatora fotoelektriskās konversijas efektivitāti.
Uzlabojiet uzlādes pārnešanu un atdalīšanu
Trifenilamīna grupas klātbūtne ļauj 4-difenilaminobenoborātam, ja to izmanto kā ligandu, uzlabot lādiņa pārneses un atdalīšanas spējas fotoelektriskajos materiālos. Organiskajās fotoelektriskajās šūnās caurumu un elektronu atdalīšanas un transportēšanas efektivitāte ir galvenais faktors, kas ietekmē šūnu veiktspēju. Šis ligands uzlabo akumulatora fotostrāvu un piepildījuma koeficientu, uzlabojot caurumu transportēšanas efektivitāti un veicinot eksitonu atdalīšanu saskarnē.
Uzlabojiet materiālu stabilitāti
4-difenilaminobenoborāts kā ligands var arī uzlabot fotoelektrisko materiālu stabilitāti. Piemēram, perovskīta saules baterijās, ieviešot šo ligandu kā piedevu, var regulēt perovskīta plēvju augšanu, samazināt kristāla defektus un uzlabot plēvju kvalitāti un stabilitāti. Šis stabilitātes uzlabojums palīdz pagarināt akumulatora kalpošanas laiku un uzlabot tā veiktspēju dažādos vides apstākļos.
Sagatavošanas metodes un optimizācijas stratēģijas
Sintēzes metode
4-difenilaminobenobenborskābes sintēzē kā izejvielu parasti izmanto 4-bromtrianilīnu, un to sagatavo borēšanas reakcijā ar trimetilborātu vai pinolborāta esteri. Sintēzes procesā ir nepieciešams stingri kontrolēt reakcijas apstākļus, piemēram, temperatūru, reakcijas laiku un katalizatora daudzumu, lai nodrošinātu produkta tīrību un iznākumu.
Ligandu kombinācija ar metāla joniem vai pusvadītāju nanodaļiņām
Ja 4-difenilaminobenoborātu savieno ar metāla joniem vai pusvadītāju nanodaļiņām, parasti izmanto šķīduma metodi vai sola-gela metodi. Savienošanas procesa laikā ir jākontrolē tādi parametri kā reaģentu koncentrācija, reakcijas temperatūra un reakcijas laiks, lai optimizētu kompozītmateriālu sastāvu un struktūru.
Veiktspējas optimizācijas stratēģija
Lai vēl vairāk uzlabotu organisko fotoelektrisko elementu veiktspēju, var pieņemt dažādas optimizācijas stratēģijas. Piemēram, kā trešo komponentu ieviešot citas funkcionālas molekulas vai polimērus, tiek konstruēta daudzkomponentu fotoelektrisko materiālu sistēma; Lādiņa transportēšanas un atdalīšanas veiktspēja ir optimizēta, regulējot aktīvā slāņa biezumu un morfoloģiju; Ieviešot piedevas vai virsmas modifikatorus, var uzlabot materiāla stabilitāti un saskarnes savietojamību utt.
Pieteikšanās iespējas un izaicinājumi
Pieteikšanās perspektīva
Nepārtraukti attīstot organisko fotoelementu tehnoloģiju, 4-difenilaminobenoborskābe kā ligands ir parādījusi plašas pielietojuma perspektīvas efektīvu un stabilu fotoelementu materiālu sagatavošanā. Paredzams, ka nākotnē šis ligands tiks plaši izmantots tādās jomās kā elastīgas fotoelektriskās šūnas, liela laukuma fotoelektriskie moduļi un valkājamas elektroniskās ierīces.
Izaicinājumi, ar kuriem saskārās
Pašlaik 4-difenilaminobenoborskābes kā liganda izmantošana organiskajās fotoelektriskajās šūnās joprojām saskaras ar dažām problēmām. Piemēram, kā vēl vairāk uzlabot tā kompozītmateriālu efektivitāti ar metāla joniem vai pusvadītāju nanodaļiņām; Kā optimizēt kompozītmateriālu sastāvu un struktūru, lai uzlabotu fotoelektrisko veiktspēju; Kā samazināt sagatavošanas izmaksas un panākt liela apjoma ražošanu utt.
Pielietojums daudzkrāsu luminiscējošos materiālos
4-(difenilamino)fenilborskābe(4-difenilaminofenilborskābe) tās unikālās molekulārās struktūras dēļ ir parādījusi ievērojamu pielietojuma potenciālu daudzkrāsu luminiscējošu materiālu jomā. Borskābes grupa un trifenilamīna grupa šī savienojuma molekulā piešķir tam bagātīgas ķīmiskās īpašības, ļaujot sasniegt daudzkrāsu luminiscences regulēšanu, izmantojot molekulāro dizainu, koordināciju un materiālu kombināciju utt.
Pielietojums bora-heterobenzola polihromatiskajā luminiscences sistēmā
Pētnieku grupa, kuru vadīja Vans Sjaoji no Nankai universitātes, sintezēja materiālu ar daudzkrāsu luminiscējošām īpašībām, bora heterobenzola molekulārajā ietvarā ievadot 4-difenilaminobenoborskābi. Piemēram, tetrabora-heterobenzola (TBN-Hex) molekula, par kuru ziņoja pētnieku grupa, sasniedza vairāku-krāsu luminiscenci cietā stāvoklī, ievadot 4-difenilaminobenzoborskābes struktūrvienību bora-heterobenzola diapazonā}, mainot {1 fluorescences diapazonu} līdz 9 krāsu diapazonam. nm. Šī daudzkrāsu luminiscējošā īpašība izriet no bora-heterobenzola molekulu stimulējošās reakcijas uz Lūisa bāzēm (piemēram, piridīna tvaikiem), kā arī no spēka izraisītas fluorescences krāsas maiņas īpašības, kas ir saistīta ar to vaļīgo molekulāro iesaiņojuma struktūru. Kad materiāls tiek stimulēts ar piridīna tvaikiem vai tiek pakļauts ārējam spēkam, mainās molekulārā konfigurācija vai elektroniskā struktūra, kā rezultātā būtiski mainās fluorescences viļņa garums un tādējādi tiek parādīta bagātīga luminiscējošu krāsu dažādība.
Lai gan ir maz tiešu ziņu par 4-difenilaminobenoborskābes lietošanu polimēru- bāzes daudzkrāsu pēcspīdēšanas materiālos, pamatojoties uz tās molekulārās struktūras modificējamību, var pieņemt, ka to šajā jomā paredzēts izmantot, izmantojot dopinga stratēģijas. Piemēram, 4-difenilaminobenoborāta dopings polimēru matricās, piemēram, poliakrilskābē (PAA), ar enerģijas pārneses mehānisma palīdzību var panākt polihromatisku pēcspīdēšanas emisiju. Izvēloties atbilstošas organiskās mazās molekulas kā enerģijas receptorus un veidojot trīskāršu vai ceturtdaļīgu dopinga sistēmu ar PAA matricu, kas leģēta ar 4-difenilaminobenoborskābi, var panākt pēcspīdēšanas krāsas pārveidošanu no zilas uz zaļu, dzeltenu, sarkanu un pat baltu. Šim daudzkrāsu pēcspīdēšanas materiālam ir potenciāls pielietojums tādās jomās kā informācijas šifrēšana un daudzkrāsu displejs.
4-difenilaminobenoborskābes trifenilamīna grupai ir lieliska caurumu transportēšanas spēja, tāpēc to var izmantot OLED gaismu izstarojošos -slāņos vai caurumu transportēšanas slāņos. Izmantojot molekulāro dizainu, 4-difenilaminobenoborskābi var apvienot ar citām luminiscējošām grupām, lai sagatavotu OLED materiālus ar daudzkrāsu luminiscējošām īpašībām. Piemēram, kombinējot 4-difenilaminobenoborātu ar fluorescējošām krāsvielām vai fosforescējošiem materiāliem un regulējot molekulāro struktūru un enerģijas līmeņa izkārtojumu, var panākt OLED ierīču daudzkrāsu emisiju. Šim daudzkrāsu OLED materiālam ir plašas pielietojuma iespējas displeju tehnoloģijā, apgaismojumā un citās jomās.
Pamatojoties uz 4-difenilaminobenoborskābes reakcijas īpašībām uz Lūisa bāzes un spēka stimuliem, var izstrādāt ierīces ar stimulu-atsaucīgu daudzkrāsu luminiscences veiktspēju. Piemēram, ja 4-difenilaminobenoborātu sagatavo plānās kārtiņās vai nanodaļiņās, tā luminiscējošu krāsu var regulēt reāllaikā, pielietojot dažādus stimulus (piemēram, piridīna tvaikus, ārēju spēku utt.). Šāda veida stimulējošai-atsaucīgai vairāku-krāsu gaismu{12}}izstarojošai ierīcei ir potenciāls pielietojums tādās jomās kā sensori, pret{14}}viltošanas etiķetes un informācijas displeji. Piemēram, pretviltošanas etiķetēs 4-difenilaminobenoborāta gaismas krāsas izmaiņas dažādu stimulu ietekmē var izmantot, lai panāktu ļoti drošu pretviltošanas funkciju.
4-difenilaminobenoborātu var kombinēt arī ar citiem funkcionāliem materiāliem, lai panāktu vairāku-krāsu luminiscences regulēšanu. Piemēram, ja to apvieno ar kvantu punktiem, metāla nanodaļiņām utt., var sagatavot kompozītmateriālus ar daudzkrāsu luminiscējošām īpašībām. Regulējot kompozītmateriālu sastāvu un struktūru, var optimizēt to luminiscences veiktspēju, panākot daudzkrāsu emisiju no redzamās gaismas līdz gandrīz infrasarkanajai gaismai. Šāda veida kompozītmateriāliem ir potenciāls pielietojums tādās jomās kā bioloģiskā attēlveidošana un optoelektroniskās ierīces.
Lai gan 4-difenilaminobenoborskābe ir parādījusi ievērojamu pielietojuma potenciālu daudzkrāsu luminiscējošos materiālos, tā joprojām saskaras ar dažām problēmām. Piemēram, tā izkliede un stabilitāte materiālā ir vēl vairāk jāuzlabo, lai nodrošinātu daudzkrāsu luminiscences veiktspējas uzticamību un atkārtojamību; Padziļināti pētījumi par tā daudzkrāsu luminiscences mehānismu joprojām ir nepietiekami. Ir nepieciešams turpināt pētīt attiecības starp molekulāro struktūru un īpašībām, lai labāk izstrādātu un optimizētu materiālu. Nākotnē, nepārtraukti attīstot molekulārās konstrukcijas, materiālu sintēzes un raksturošanas metodes, 4-difenilaminobenoborskābes pielietojuma perspektīvas daudzkrāsu luminiscējošu materiālu jomā būs vēl plašākas.
4-(difenilamino)fenilborskābeir ievērojams savienojums, kas savieno organisko sintēzi un materiālu zinātni. Tā unikālā elektronu-nododošo triarilamīna un reaktīvo borskābes grupu kombinācija nodrošina dažādus lietojumus, sākot no Suzuki savienojuma līdz biosensēšanai un progresīviem polimēriem. Pētniecībai attīstoties, DPAPBA ir gatava ieņemt galveno lomu ilgtspējīgā ķīmijā, nākamās-paaudzes elektronikā un personalizētajā medicīnā. Optimizējot tā sintēzi un paplašinot tās lietojumus, zinātnieki var atvērt jaunas robežas molekulārajā inženierijā un materiālu inovācijā.
FAQ
Attiecībā uz tā kušanas temperatūru dažādi piegādātāji ir snieguši divas pilnīgi atšķirīgas vērtības: "110-115 grādi C" un "228 grādi C". Kura no tām ir pareiza?
+
-
Abas vērtības ir pareizas, taču tās raksturo dažādus fizikālos stāvokļus: "110-115 grādi C" ir tīra produkta kušanas temperatūra, un "228 grādi C" var būt anhidrīda kušanas temperatūra, kas veidojas pēc dehidratācijas. TCI (Tokyo Chemical Industry) savā produkta lapā skaidri norāda, ka kušanas temperatūra ir 228 grādi C, un īpaši norāda, ka produkts "satur dažādu daudzumu anhidrīda". Tomēr citi piegādātāji (piemēram, BOC Sciences) norāda uz kušanas temperatūru 110-115 grādi C. Datu atšķirība starp "ledus un uguni" ir saistīta ar ķīmisko transformāciju, kas var notikt molekulas karsēšanas procesā - borskābes grupa (-B (OH) ₂) tiek viegli dehidrēta, veidojot skābes anhidrīdu, kura kušanas temperatūra ir daudz augstāka nekā boroksāna struktūra. Tāpēc tas, vai literatūrā norādītais "kušanas punkts" ir tīrs vai anhidrīds, ir atkarīgs no parauga stāvokļa un mērījumu apstākļiem, kas ir visvieglāk pārprotamais neskaidrais zināšanu punkts savienojuma fizikālajās īpašībās.
Kādas ir tā īpašās funkcijas Suzuki reakcijā? - Var sasniegt ligandu nesaturošu katalīzi
+
-
Tas ir viens no nedaudzajiem borskābes reaģentiem, kas var veikt Suzuki krusteniskās savienošanas reakcijas apstākļos, kuros nav ligandu. 2013. gadā veiktais pētījums ziņoja par efektīvu metodi trifenilamīna atvasinājumu sintezēšanai: sākot no 4- (difenilamino)fenilborskābes, Suzuki reakciju katalizēja pallādijs ar (hetero)arilhalogenīdiem etanola ūdens jauktā šķīdinātājā gaisa vidē bez ligandiem. Vēl pārsteidzošāk ir tas, ka tad, kad 4-brombenzonitrils reaģē ar borskābi, reakciju var kvantitatīvi pabeigt 2 minūšu laikā ar konversijas laiku (TOF) līdz 5820 stundām. Šim raksturlielumam ir liela nozīme OLED materiālu sintēzē – parastajai borskābei parasti ir nepieciešami papildu fosfīna ligandi, lai stabilizētu pallādija katalizatorus un veicinātu reakcijas, savukārt šī molekula ar savu unikālo elektronisko struktūru (paaugstināta nukleofilitāte ar trifenilamīna elektronu ziedošanas efektu) var panākt efektīvu konversiju apstākļos, kas nesatur ligandus.
Populāri tagi: 4-(difenilamino)fenilborskābe cas 201802-67-7, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, vairumā, pārdošana