合成路线从邻甲氧基苯酚出发,经氧化偶联-脱保护-酯化三步制备苯并菲中间体3a.特别值得关注的是苝单元的构建:以苝四甲酸二酐为原料,在相转移催化剂存在下,通过选择性烷基化生成四酯8a(收率57%),再经对甲苯磺酸催化部分水解得到关键中间体9a(收率79%).实验数据显示,采用5-氨基戊酸作为桥接分子时,最终产物的液晶区间可达120-185℃,明显优于其他碳链长度变体.
紫外测试显示,目标化合物在二氯甲烷溶液中于520nm处出现强吸收峰,摩尔消光系数达2.3×104L·mol-1·cm-1.DSC分析证实其具有双向液晶相变行为,结晶温度(Tc)与清亮点(TI)分别位于120℃和198℃.这种宽温域液晶特性使其特别适合作为OLED空穴传输材料,在器件加工温度窗口方面具有显著优势.
器件测试表明,含有该化合物的有机太阳能电池器件能量转换效率(PCE)达6.8%,开路电压(Voc)为0.82V.这种性能提升主要归因于分子柱内π-π堆叠形成的电荷传输通道,以及柔性桥对晶界缺陷的修复作用.目前已有特种化学品工厂尝试将此类材料用于柔性显示面板的研发生产.