Small Methods: 最新综述-薁(azulene)基的芳香分子、聚合物、框架材料的合成及其在光电和能源领域的应用

薁(Azulene),与其同分异构体-萘(Naphthalene)相比,虽然是同分异构体,但是属于性质迥异的一种特殊的芳香族分子,具有大约1.08 D的大偶极矩、窄的能带间隙、较强的离子-金属络合能力。由于其独特的化学结构和性质,人们对合成azulene基衍生物进行了大量研究,包括在近红外吸收、有机场效应晶体管、有机太阳能电池和微超级电容器等领域的应用。之前由于制备某些位置取代的azulene衍生物较为困难,导致含azulene分子的材料系统性开发和应用受到了限制,对azulene基衍生物的研究也远远少于对萘类衍生物的研究。然而,近年来,随着不同取代位置和取代基合成策略的发展,各种azulene衍生物被陆续合成出来。

上海交通大学介熵物质研究室负责人庄小东教授课题组在Small Methods上发表了题为“Azulene-Based Molecules, Polymers, and Frameworks for Optoelectronic and Energy Applications”的综述文章(DOI:10.1002/smtd.202000628),归纳总结了Azulene基芳香族分子、共轭聚合物、配位聚合物以及azulene骨架化合物的合成、结构-性能关系、光电以及与能量相关的应用。然而,azulene基聚合物和框架材料的制备仍然存在许多困难。例如,基于azulene的共价有机框架材料的合成至今还没有报道。因此,合成具有特殊几何与电子结构的azulene衍生物一直是有机化学家的重要课题。Azulene作为萘的高熵物种之一【1,2】,可以激发越来越多的基于非六元碳环的芳香族分子、聚合物、骨架和功能碳材料的发展。高熵的本质其实为介熵,以此为参考,可以更好地理解和开发碳基材料领域的芳香分子同分异构体、碳材料中的拓扑学缺陷等,为更为基础地理解构效关系提供理论指导【2】。相关文章发表在Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.202000628)上【3】,第一作者为硕士研究生黄佳倩,通讯作者为柯长春和庄小东。

【1】Feng, B.; Zhuang, X., The Philosophy of Carbon: Meso-Entropy Materials. Faraday Discussions 2020, DOI: 10.1039/C9FD00115H

【2】Boxu Feng, X. Z., Carbon-Enriched meso-Entropy Materials: from Theory to Cases. Acta Chimica Sinica 2020, DOI: 10.6023/a20050167.

【3】Huang, J.; Huang, S.; Zhao, Y.; Feng, B.; Jiang, K.; Sun, S.; Ke, C.; Kymakis, E.; Zhuang, X., Azulene-Based Molecules, Polymers, and Frameworks for Optoelectronic and Energy Applications. Small Methods 2020, DOI: 10.1002/smtd.202000628.