許秋對引入氰基這個基團很感興趣,之前有調研過氰化物相關的知識,此時剛好用上。
“無機的氰化物,比如氰化鈉、氰化鉀這類的無機鹽,確實毒性非常高,一點點劑量就會嗝屁的那種。
不過要上氰基的話,用的是有機氰化物,相對來說毒性沒那么高,比如常用的乙腈溶劑只是中等毒類。
而氰化物中毒的原理,是游離的氰離子可以抑制體內細胞多種酶的活性,使細胞缺氧窒息死亡,有機氰化物在體內解離成為氰離子的量并不大。
雖說如此,如果直接接觸、大量吸入有機氰化物蒸汽,還是有很大危險性的,包括想引入氟原子,也要涉及到氟試劑的使用。
總之,我只是提個建議,具體怎么做還要學姐看你自己的想法。”
“好,我再考慮考慮,”陳婉清點點頭,“今天先按照現有設計的C4分子合成吧。”
A502實驗室。
工作效率降低的DEBUFF已經消失,許秋干勁滿滿,準備著玻璃儀器、磁性攪拌子等必要設備。
他選擇的兩條改進路徑,分別是稠環化,以及引入雜原子——硒。
對于剛合成出的3D-PDI分子來說,中間的核單元與周圍PDI分子是通過“一根”碳碳單鍵相連接的。
碳碳單鍵可以旋轉,因此分子結構的不固定,形成多種分子構象,這會破壞整個分子的共軛結構,不利于分子內的電荷輸運。
而稠環化,就是將核單元與周圍PDI分子通過“兩根”碳碳單鍵相連接,就可以穩固分子構象,提高分子的共軛性。
就比如兩個人手拉手,只是單手拉著,那么活動起來非常方便,可以解鎖很多姿勢;
但如果雙手都拉上,兩個人的姿勢就被限制住,想玩出什么花樣來就很困難了。
稠環化的這個思路,本質上還是在模仿富勒烯C-60這樣的球體結構。
C-60的整個分子都是稠環結構,在球體表面共軛體系是連為一體的,電荷輸運的能力非常強。
另外一個引入硒原子的方法,是許秋根據現有文獻找到的思路,算是在舊瓶裝新酒。
在有機光伏材料中,引入硫、硒、氟等元素,可能會提高材料的光電性能,這里想引入氟原子比較難,他最終選擇了硒。
至于光電性能提升的具體原理是什么,現在學術界也沒有一個統一的說法。
很多問題在現階段都是沒有答案的,但不妨礙人們去應用它們。
……
開始實驗。
第一個反應是PDI3-B-5的光環化反應。
所用的原料是PDI3-B-5,碘單質作為催化劑,溶劑是甲苯,條件是常溫、光照,反應時間為24小時。
首先重蒸甲苯,然后在反應瓶中加入剩余的幾十毫克PDI3-B-5材料。
小分子的反應,對溶劑加入量的要求不高,許秋便在反應瓶中加入了15毫升重蒸過的甲苯,溶解原料。
接著,加入1毫克的單質碘。
最后,將裝置至于高壓汞燈的照射下,大街上的路燈很多就是高壓汞燈,具有低成本、光效高、壽命長、省電等優點。
這個反應,應該是許秋做合成實驗以來,最簡單的一次反應了,幾乎沒花費什么功夫,就完成了,也沒什么危險性。
唯一的缺點就是反應時間略長了一點,要等一整天。