并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法

專利名稱：并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法
技術領域：
本發明屬于有機光電子器件領域，特別涉及并三噻吩二羧酸單分子層及其 制備方法。
(二) 背景4支術
隨著微加工技術和納米技術的發展，常規的器件逐步達到了其經典物理極 限，迫切需要人們去研究納米/分子尺度上的物理化學性質，分子電子器件正 是應此需求而產生的，因而對測量微區性能的手段和技術也提出了前所未有的 新要求。納米技術的發展為該方面的突破提供了可能。從八十年代后期開始，
掃描探針顯微鏡(SPM)的應用使人們對固體表面結構的研究又有了飛躍性的 提高，為進行材料表面界面納米尺度上的研究提供了強有力的實驗手段。而分 子電子器件的材料基礎主要是具有光電活性的有機半導體，因此利用SPM技術 研究這些光電分子組裝體的微區光電性能，對發展納米/分子電子器件有指導 意義。其研究結果可以為發展新型、高效的有機分子電子器件提供實驗J^出和 理論依據。
二噻吩并噻吩(簡稱并三噻吩)有六種異構體，其環上有三個硫原子，是 富有電子的種類，使得并三噻吩具有非常好的電子給體特性，因此含并三噻吩 的衍生物在有機光電子領域具有廣闊的應用前景。例如光發射二極管，有機 電致發光材料，雙光子吸收，高開關比的薄膜有機場效應晶體管等分子器件。 研究結果已經表明有機光電子裝置的性能不僅與單個分子的化學結構有關而 且還依靠于基底上所有分子的自組裝結構，所以分子在不同基底上的超分子自 組裝結構已經成為人們關注的熱點。以往，利用各種組裝技術制備的有機分子 薄膜結構都具有操作復雜、結構不可控等特點，不利于該類材料的器件化。
發明內容
本發明的目的在于提供新的并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法，發掘 了新的并三噻吩二羧酸分子在基底上的自組裝結構，且避免了操作的復雜，結 構的不可控。
本發明采用的技術方案如下
并三噻吩二羧酸單分子層，由下法制得配制并三p塞吩二羧酸溶于二曱基 亞砜的濃度為10—6mol . I/1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環 境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
若所述并三噻吩二羧酸如式a所示，所述并三漆吩二羧酸單分子層厚度不 大于0. 5nm,為平躺式結構；
若所述并三噻吩二羧酸如式b所示，所述并三瘞吩二羧酸單分子層厚度不 大于2nm，為以一定角度取向排列在基底表面的單分子層結構；
所述的干燥于20-3(TC自然晾干。 干燥時于密閉環境中保持40-50h。
具體的，在配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為1(Tmol.l/的 溶液時，可先配備成10、01 .r的溶液，然后逐步把溶液稀釋成l(T4mol .1/1、 l(T5mol L—1的樣品裝入棕色容量瓶中備用。然后，用微量注射器把濃度為 10、ol L—'的溶液滴到新解理的云母基片上。
本發明中微量注射器取的溶液量為2juL，相應的作為云母基片的大小為 lcm*lcm。具體操作時，可根據微量注射器所取溶液量的不同參照此量進行。
本發明是利用溶劑蒸發的方法為兩種異構體并三噻吩二羧酸(二蓬吩
(b)[2, 3-& 3', 2' -oO并瘞吩二羧酸和二p塞吩[3, 2-6;2' ， 3' -d并噻吩二羧酸，即式 a和式b化合物)提供一種筒單可行的單分子層制備技術，為該類材料在有機 光電子器件方面的應用提供技術支持，如應用于有機發光二極管或有機場效應 晶體管。不同的異構體得到的分子層自組裝結構也是不同的。
本發明相對于現有技術，有以下優點
本發明是首次制備二噻吩[2， 3-& 3'，2'-o1并噻吩二羧酸和二噻吩 [3， 2-&2', 3' -d并噻吩二羧酸單分子層；且該單分子層的制備方法操作簡單、 方便，利于該兩種化合物在有機光電子器件中的器件化。
(四)


圖l中a為二噻吩[2， 3-& 3'，2'-^并噻吩二羧酸單分子層的"平躺式" 結構，b是對應于a的三維結構示意圖2中A為二噻吩[3， 2-6.'2', 3'-^并噻吩二羧酸單分子層以一定角度取 向排列在基底表面的結構圖，B是對應于A的三維結構示意圖。
(五)
具體實施例方式
以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于
此
以下實施例中所用二曱基亞砜為分析純。測試所用的實驗裝置的儀器名稱 和型號如下DFM形貌日本并f工Seiko Instruments Inc. SPA400型掃描 探針顯微鏡DFM模式測量。溫度為室溫，相對濕度為40-45%，掃描速率為 l.OHz，采用Si^探針，其懸臂彈性系數為O. 02 N/m。 實施例1
稱取0, 00284g的二洛。分[2, 3-& 3' ， 2' -^1并p塞吩二羧酸溶入到10 ml 二甲 基亞砜溶液中，配備成10—3mol .L—i的溶液。放入密閉容器搖勻，使之充分溶 解。把溶液逐步稀釋，制得10、ol . 1^溶液放入10 ml棕色容量瓶中，使之 充分溶解均勻。然后，用微量注射器把溶液滴到新解理的云母基片上。在溫度為20'C的密閉、干燥的環境下保持48h自然晾干。利用原子力顯微鏡的DFM模 式測量。可得"平躺式"的二噻吩[2，3-6:3、2'-^l并噻吩二羧酸單分子層結 構，見圖1。
實施例2
稱取0. 00284g二噻吩[3,2-6:2、 3'-cO并噻吩二羧酸溶入到10 ml 二甲基 亞砜溶液中，配備成10—3mol .L—'的溶液。放入密閉容器搖勻，使之充分溶解。 把溶液稀釋制成l(Tmol . 10 ml棕色容量瓶中，使之充分溶解均勻。
然后，用微量注射器把濃度為l(Tmol . I/1的溶液滴到新解理的云母基片上。 在溫度為25°C的密閉、干燥的環境下保持40h自然晾干。利用原子力顯微鏡 的DFM模式測量。可得以一定角度取向排列在基底表面的單分子層結構，見 圖2。
權利要求
1.并三噻吩二羧酸單分子層，其特征在于，由下法制得配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為10-6mol·L-1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
2. 如權利要求1所述的并三噢吩二羧酸單分子層，其特征在于，所述并三 噻吩二羧酸如式a所示，所述并三噻吩二羧酸單分子層厚度不大于0. 5nm，為 平躺式結構；
3.如權利要求1所述的并三噻吩二羧酸單分子層，其特征在于，所述并三 噻吩二羧酸如式b所示，所述并三噻吩二羧酸單分子層厚度不大于2nm，為以 一定角度取向排列在基底表面的單分子層結構，
4. 權利要求1所述并三逸吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于，配 制并三噻吩二羧酸溶于二曱基亞砜的濃度為10—6mol L—的溶液，然后滴于新 解理的云母基片上；于密閉環境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。
5. 如權利要求4所述的并三噻吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于， 所述的干燥為20-3CTC自然晾干。
6. 如權利要求5所述的并三噻吩二羧酸單分子層的制備方法，其特征在于， 晾千時間為40-50h。(a)
全文摘要
本發明屬于有機光電子器件領域，特別涉及并三噻吩二羧酸單分子層及其制備方法。配制并三噻吩二羧酸溶于二甲基亞砜的濃度為10^-6mol·L^-1的溶液，然后滴于新解理的云母基片上；于密閉環境中干燥后即得所述并三噻吩二羧酸單分子層。本發明是首次制備并三噻吩二羧酸單分子層；且該單分子層的制備方法操作簡單、方便，利于該兩種化合物在有機光電子器件中的器件化。
文檔編號H01L51/00GK101587938SQ200910065098
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者杜祖亮, 華 王, 王德坤, 蔣曉紅 申請人:河南大學