近期,非富勒烯領域涌現了不少文章出來,不論是PDI體系還是ADA類型的分子都比較活躍。
PDI體系,之前在JACS上首次提出3D-PDI概念的清北大學臧超軍課題組,又發表了新作在AM期刊上,他們報道了一種新型3D-PDI分子,沒有和許秋、韓嘉瑩撞車,他們采用的中央核單元是四苯基硅烷,器件最高效率為7.8%。
ADA體系,有一篇清北大學臧超軍課題組和中科院盧長軍課題組合作的工作,同樣發表在了AM上,他們在IDTBR的基礎上,合成了幾種引入氟原子的IDTBR衍生物,器件的光電效率達到了9%,雖然沒有突破新高,但也算不錯。
此外,還有幾篇零零散散的工作發表在JMCA、ACSAMI等期刊上,許秋只是簡單的掃一眼,記住了他們報道的分子結構。
下午四點多,ICIN-2F的第一步合成反應,已經達到了6個小時,許秋帶著鄔勝男前往實驗室,進行反應后處理。
反應初期懸浮在乙酸酐表面的反應物A已經消失,得到的是一鍋紅色的溶液,待反應容器緩緩降至室溫,產物逐漸從乙酸酐中析出,許秋將產物過濾,然后用石油醚清洗,得到粗產物。
這次的反應產物許秋沒有選擇用過柱子的方法提純,主要是因為產物實在是太多了,有20克左右,過柱子等過到猴年馬月去,而且還賊費溶劑,之前PDI幾克的產物就用了一兩升的溶劑。
他打算參照文獻中的條件,采用乙酸酐重結晶的方法。
其實,許秋實驗過程中重結晶用到的次數不多,之前有計劃過把買來的單體重結晶提純的,后來發現純度都是達標的,也就沒有重結晶,直接投反應。
所謂重結晶,就是利用溶質在溶劑中的溶解度在不同溫度下存在較大的差異,從而對物質進行提純的手段。
大多數物質的溶解度隨溫度增加而增加,那么選擇一種溶劑,使溶質在常溫下的溶解度非常低,而在高溫下溶解度非常高,并在回流溫度下形成溶質飽和溶液,接著緩慢降溫,使溶質析出,微量的雜質會溶于溶劑中,就可得到純凈的溶質。
重結晶的裝置比較簡單,就是一個燒瓶加上一個球形冷凝器,許秋很快搭好。
他加入了全部的反應產物,最開始只加少量的乙酸酐,然后攪拌升溫至160攝氏度,回流一段時間,根據剩余固定的量,判斷接下來添加的乙酸酐的量,直至所有固體產物剛好被溶解為止。
這是一個技術活,許秋記得之前做《有機化學實驗》的時候,涉及到重結晶的實驗,那時候用的溶劑是乙醇,溶質他忘了。
有位同學比較急躁,乙醇溶劑加多了,怎么降溫溶質都不析出……然后選擇再加點溶質進去,結果溶質又加多了……那就再加點溶劑,結果溶劑又加多了,再加溶質……反復循環,本來預計得到1克重結晶的產物,他愣是做出了5克多……
那時候的原料是無限的,溶劑加多了可以用補充溶質,而現在許秋的產物是有限的,一旦加多了,要么重新合成一鍋,補充產物的量,要么就只能用蒸餾的方法把溶劑去除掉,這可是140攝氏度沸點的乙酸酐,關鍵還有味道,太過麻煩。