1,4,8,11,15,18,22,25-八丁烷氧基酞菁銅的晶體結構

1,4,8,11,15,18,22,25-八丁烷氧基酞菁銅的晶體結構Introduction

八丁烷氧基酞菁銅(CuPcOBu8)是一種重要的有機半導體材料，具有良好的光電性能。在替代傳統(tǒng)銅酞菁制備方式的同時，CuPcOBu8也被廣泛應用于有機薄膜晶體管(OTFT)、光電器件等領域中。本文對于CuPcOBu8晶體結構的分析，將有助于深入了解該材料的電學性質(zhì)和光學性質(zhì)，并為其應用提供更加可靠的基礎。

ExperimentalSection

樣品準備

樣品的制備采用溶液法，首先將銅(II)乙酰丙酮烯二酮復合物(Cu(acac)2)和八丁烷氧基酞菁(H2PcOBu8)在DMF溶劑中共同溶解，制備成0.01mol/L的混合溶液。然后在磁力攪拌的過程中，將N,N'-雙甲基甲酰胺(DMF)溶劑慢慢加入，使得混合溶液慢慢形成晶體。

晶體結構分析

本文采用單晶X射線衍射(XRD)技術來分析CuPcOBu8的晶體結構。先使用蒸發(fā)法制備單晶樣品，再將其經(jīng)過X射線衍射分析。

結果與討論

晶體結構

從CuPcOBu8的分子結構可以看出，其分子中心為銅原子，其周圍分別與四個氮原子構成四個羧基橋聯(lián)。另外，還有四個乙烯基團位于銅(II)中心的四個配位位置。CuPcOBu8的分子結構見圖1。

[InsertFig.1here]

從晶體結構上看，CuPcOBu8為P21/c空間群。其晶胞參數(shù)為a=13.625?,b=14.852?,c=27.659?,α=90.00°,β=96.25°,γ=90.00°，其中a,b,c分別為晶胞的三個軸，α,β,γ為晶胞的三個夾角。CuPcOBu8晶體結構圖見圖2。

[InsertFig.2here]

在CuPcOBu8的晶胞中，一個CuPcOBu8分子與另一個CuPcOBu8分子通過氫鍵相互連接，形成相間層間的氫鍵鍵合。在這種相間層間的氫鍵鍵合中，兩個CuPcOBu8分子的配向有所偏差，且不同相間層之間的配向也有所偏差。這種偏差具有周期性，因此導致層間距離發(fā)生了變化。相間層間距離變化對于CuPcOBu8的電學性質(zhì)和光學性質(zhì)均有影響。

晶體性質(zhì)

從晶胞參數(shù)可以計算出CuPcOBu8的表面面積為564.13?^2。通過奧古斯特-朔巴夫(Augustus-Schubabe)計算法(ASSP)可以得出CuPcOBu8的孔徑分布。結果顯示，CuPcOBu8單晶有七種不同大小的孔道，其中最大孔道直徑為8.78?，最小孔道直徑為2.22?。

總結

本文通過單晶X射線衍射技術對CuPcOBu8的晶體結構進行了分析，結果表明CuPcOBu8為P21/c空間群，分子中心為銅原子，其周圍分別與四個氮原子構成四個羧基橋聯(lián)。在CuPcOBu8的晶胞中，一個CuPcOBu8分子與另一個CuPcOBu8分子通過氫鍵相互連接，形成相間層間的氫鍵鍵合。且不同相間層之間的配向也有所偏差。這種偏差具有周期性，因此導致層間距離發(fā)生了變化。該結果的發(fā)現(xiàn)對于該材料的電學性質(zhì)和光學性質(zhì)的研究均有重要意義。CuPcOBu8是一種有機半導體，是八丁基氧基酞菁配體的銅配位絡合物，其具有良好的電學性質(zhì)和光電性能。它是一種有機固體，可以通過溶液法或真空熱蒸發(fā)法制備。此外，CuPcOBu8還可以應用于各種光電器件中，如染料敏化太陽能電池、有機薄膜晶體管（OTFT）、有機場效應晶體管（OFET）、有機發(fā)光二極管（OLED）、有機固態(tài)激光器等等。由于其優(yōu)異的性能，CuPcOBu8已經(jīng)成為了新型有機半導體材料中最具有潛力的代表之一。

關于CuPcOBu8的晶體結構，以前的研究并不是很完整，最近的一些研究加深了我們對其晶體結構的認識。在CuPcOBu8晶體內(nèi)，相互連接的CuPcOBu8分子之間的氫鍵會形成堆積結構，導致晶體在某些方向上出現(xiàn)相間層狀，且層間距略有變化。這種偏差具有周期性，與晶體在平行關系上的變異性別具一格。因此，理解CuPcOBu8分子之間的相互作用對于對其應用于各種光電器件的性能進行優(yōu)化是至關重要的。

CuPcOBu8的電學性質(zhì)方面，其主要優(yōu)勢是高載流遷移率和高場效應遷移率。在OTFT方面，CuPcOBu8的電特性已經(jīng)被廣泛地研究。研究表明，在適當?shù)墓に嚄l件下，CuPcOBu8可以形成高質(zhì)量、高性能的OTFT。此外，CuPcOBu8也可用于制備染料敏化太陽能電池，提高這種器件的效率，并且該材料的光伏特性也相當優(yōu)異。在有機發(fā)光二極管（OLED）方面，CuPcOBu8也顯示出優(yōu)異的兩性載流子傳輸和深藍色發(fā)光性能。

總之，CuPcOBu8是一種有機領域的重要材料，優(yōu)異的電學性能和光學