4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيك، المعروف أيضًا باسم 4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيك أو 4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيك، هو مادة كيميائية ذات تركيب كيميائي محدد وخصائص فيزيائية. وهي مادة صلبة بيضاء إلى صفراء فاتحة لا تذوب بسهولة في الماء، ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول والميثانول وثنائي كلورو ميثان، وما إلى ذلك. رقم CAS لها هو 201802-67-7، والصيغة الكيميائية هي C18H16BNO2، والوزن الجزيئي هو 289.14. قيمة الكثافة هي 1.2 ± 0.1 جم/سم ³. تشير قيمة الكثافة هذه إلى أن توزيع الكتلة النسبي للمادة عند درجة حرارة الغرفة والضغط يكون معتدلاً نسبيًا، وليس خفيفًا بشكل خاص ولا ثقيلًا بشكل خاص. في درجة حرارة الغرفة، تكون التقلبات منخفضة للغاية وليس من السهل تكوين البخار. لها قيمة تطبيق واسعة في مجال التخليق العضوي. لا يمكن استخدامه فقط كركيزة أو يجند في تفاعلات الاقتران المحفزة المعدنية، ولكن أيضًا كوسيط في التخليق العضوي للمشاركة في بناء الهياكل الجزيئية المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون لها أيضًا قيم تطبيق محتملة أخرى مثل تعديل المحفز وتخليق المواد الإلكترونية الضوئية العضوية.
|
الصيغة الكيميائية |
C18H16BNO2 |
|
الكتلة الدقيقة |
289 |
|
الوزن الجزيئي |
289 |
|
m/z |
289 (100.0%), 288 (24.8%), 290 (9.7%), 290 (9.7%), 289 (4.8%), 291 (1.8%) |
|
التحليل العنصري |
C, 74.77; H, 5.58; B, 3.74; N, 4.84; O, 11.07 |
التطبيق في تحضير الروابط للخلايا الكهروضوئية العضوية
يعمل حمض 4-ثنائي فينيل أمينو فينيل بورونيك كلجند في الخلايا الكهروضوئية العضوية ويعمل بشكل رئيسي من خلال مجموعة حمض البوريك ومجموعة ثلاثي فينيل أمين في تركيبه الجزيئي. تتمتع مجموعة حمض البوريك بتفاعلية عالية ويمكن أن تشكل روابط تنسيق مستقرة مع أيونات معدنية مختلفة أو جسيمات نانوية شبه موصلة، وبالتالي بناء مواد مركبة ذات خصائص كهروضوئية ممتازة. تتمتع مجموعة ثلاثي فينيل أمين بقدرة ممتازة على نقل الثقب ويمكن أن تعزز كفاءة الفصل والنقل للثقوب في الخلايا الكهروضوئية العضوية.
تطبيقات محددة في الخلايا الكهروضوئية العضوية
تحضير المواد التحفيزية بالتنسيق مع أيونات المعادن
4-يمكن لحمض ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك التنسيق مع أيونات المعادن مثل البلاديوم والبلاتين لتكوين مواد تحفيزية عالية الكفاءة. على سبيل المثال، في الخلايا الشمسية - الحساسة للصبغة، يمكن للمركب الذي يتكون من هذه الأيونات الليجندية والمعدنية أن يعمل كمحسس، ويولد إلكترونات مولدة ضوئيًا عن طريق امتصاص ضوء الشمس وحقنها في جسيمات أشباه الموصلات النانوية، وبالتالي تعزيز كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلية. تُظهر هذه المادة الحفزية أداءً ممتازًا في الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة- ويمكن أن تزيد بشكل كبير من التيار الكهروضوئي وجهد الدائرة المفتوحة للخلايا.
يتم تحضير المواد الكهروضوئية عن طريق مضاعفة جسيمات أشباه الموصلات النانوية
يمكن أيضًا دمج حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك مع جسيمات نانوية شبه موصلة مثل ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك لتحضير مواد كهروضوئية تتمتع بامتصاص ممتاز للضوء وخصائص فصل الشحنات. يمكن تحسين الأداء الكهروضوئي للمواد المركبة من خلال التحكم في تركيبها وبنيتها. على سبيل المثال، في الخلايا الكهروضوئية العضوية، يمكن أن تكون المادة المركبة التي تشكلها هذه الجسيمات النانوية وأشباه الموصلات بمثابة مادة الطبقة النشطة. إنه يولد الإكسيتونات عن طريق امتصاص ضوء الشمس ويحقق فصل الإكسيتون ونقل الشحنة في الواجهة، وبالتالي تعزيز كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلية.
أنشئ نظامًا للمواد الكهروضوئية-متعدد المكونات
4-يمكن أيضًا دمج حمض ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك، باعتباره يجند، مع جزيئات أو بوليمرات وظيفية أخرى لإنشاء نظام مواد كهروضوئية متعدد المكونات-. على سبيل المثال، عند دمجها مع مواد مانحة من البوليمر مع تجميع قوي بين السلاسل، يمكن تصنيع الخلايا الكهروضوئية العضوية ذات أداء فعال في نقل الشحنة والفصل. يمكن لهذا النظام متعدد المكونات تحسين الأداء الكهروضوئي للبطارية من خلال التأثيرات التآزرية.
آليات تحسين أداء الخلايا الكهروضوئية العضوية
تحسين مورفولوجية الطبقة النشطة
يمكن لـ 4-diphenylaminobenoborate، باعتباره يجند، تحسين شكل الطبقة النشطة أثناء تحضير المواد الكهروضوئية. على سبيل المثال، من خلال التحكم في النسبة المركبة مع جسيمات أشباه الموصلات النانوية وظروف المعالجة، يمكن تشكيل طبقة نشطة موحدة وكثيفة، مما يقلل من عائق نقل الشحن ويعزز كفاءة التحويل الكهروضوئي للبطارية.
تعزيز نقل الشحنة وفصلها
إن وجود مجموعة ثلاثي فينيل أمين يمكّن 4-ثنائي فينيل أمينوبوريت، عند استخدامه كمركب ليجند، من تعزيز قدرات نقل الشحنة والفصل في المواد الكهروضوئية. في الخلايا الكهروضوئية العضوية، يعد الفصل وكفاءة نقل الثقوب والإلكترونات عاملاً رئيسياً يؤثر على أداء الخلايا. يعمل هذا الرابط على تحسين التيار الكهروضوئي وعامل التعبئة للبطارية من خلال تحسين كفاءة نقل الثقوب وتعزيز فصل الإكسيتونات في الواجهة.
تحسين استقرار المواد
4-ثنائي فينيل أمينوبورات، باعتباره يجند، يمكن أن يعزز أيضًا استقرار المواد الكهروضوئية. على سبيل المثال، في خلايا البيروفسكايت الشمسية، من خلال إدخال هذه اللجند كمواد مضافة، يمكن تنظيم نمو أفلام البيروفسكايت، ويمكن تقليل العيوب البلورية، ويمكن تحسين جودة الأفلام وثباتها. ويساعد هذا التحسن في الاستقرار على إطالة عمر خدمة البطارية وتحسين أدائها في ظل الظروف البيئية المختلفة.
طرق التحضير واستراتيجيات التحسين
طريقة التوليف
عادةً ما يستخدم تخليق حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبينوبينبوريك 4-بروموتريانيلين كمادة خام ويتم تحضيره من خلال تفاعل البورونات مع ثلاثي ميثيل بورات أو إستر بورات بينول. أثناء عملية التوليف، من الضروري التحكم الصارم في ظروف التفاعل، مثل درجة الحرارة ووقت التفاعل وكمية المحفز، لضمان نقاء وإنتاجية المنتج.
مزيج من الروابط مع أيونات المعادن أو جزيئات أشباه الموصلات النانوية
عندما يتم تركيب 4-ثنائي فينيل أمينوبورات مع أيونات معدنية أو جسيمات نانوية شبه موصلة، يتم عادةً اعتماد طريقة المحلول أو طريقة الجل. أثناء عملية التركيب، يجب التحكم في المعلمات مثل تركيز المواد المتفاعلة ودرجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل لتحسين تكوين وبنية المواد المركبة.
استراتيجية تحسين الأداء
لزيادة تعزيز أداء الخلايا الكهروضوئية العضوية، يمكن اعتماد استراتيجيات التحسين المختلفة. على سبيل المثال، من خلال إدخال جزيئات أو بوليمرات وظيفية أخرى كمكون ثالث، يتم إنشاء نظام مواد كهروضوئية متعدد المكونات-؛ تم تحسين أداء نقل الشحنة وفصلها من خلال تنظيم سمك الطبقة النشطة وشكلها؛ من خلال إدخال إضافات أو معدّلات سطحية، يمكن تعزيز استقرار المادة وتوافقها مع الواجهة، وما إلى ذلك.
آفاق التطبيق والتحديات
احتمال التطبيق
مع التطوير المستمر لتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية العضوية، أظهر حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبينوبوريك، باعتباره يجند، آفاقًا واسعة للتطبيق في تحضير المواد الكهروضوئية الفعالة والمستقرة. في المستقبل، من المتوقع أن يتم تطبيق هذه اللجند على نطاق واسع في مجالات مثل الخلايا الكهروضوئية المرنة، والوحدات الكهروضوئية ذات المساحة الكبيرة، والأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء.
التحديات التي واجهتها
في الوقت الحاضر، لا يزال تطبيق حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك باعتباره يجند في الخلايا الكهروضوئية العضوية يواجه بعض التحديات. على سبيل المثال، كيفية تعزيز كفاءتها المركبة باستخدام الأيونات المعدنية أو الجسيمات النانوية شبه الموصلة؛ كيفية تحسين تكوين وبنية المواد المركبة لتعزيز الأداء الكهروضوئي؛ كيفية تقليل تكلفة التحضير وتحقيق الإنتاج على نطاق واسع، وما إلى ذلك.
التطبيق في مواد الانارة متعددة الألوان
4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض الفينيل بورونيكأظهر (4- حمض ثنائي فينيل أمينو فينيل بورونيك) إمكانية تطبيق كبيرة في مجال المواد الانارة متعددة الألوان بسبب تركيبه الجزيئي الفريد. مجموعة حمض البوريك ومجموعة ثلاثي فينيل أمين في جزيء هذا المركب تمنحه خصائص كيميائية غنية، مما يمكنه من تحقيق تنظيم التألق متعدد الألوان من خلال التصميم الجزيئي، والتنسيق وتركيب المواد، وما إلى ذلك.
التطبيق في نظام التلألؤ متعدد الألوان للبورون-غير المتجانس
قامت مجموعة البحث بقيادة وانغ شياو يي من جامعة نانكاي بتصنيع مادة ذات خصائص مضيئة متعددة الألوان- عن طريق إدخال 4-حمض ثنائي فينيل أمينوبينوبوريك في الإطار الجزيئي لبورون هيتروبنزين. على سبيل المثال، حقق جزيء رباعي البورون-heterobenzene (TBN-Hex) الذي تم الإبلاغ عنه من قبل مجموعة البحث تألقًا متعدد الألوان-في الحالة الصلبة عن طريق إدخال الوحدة الهيكلية لحمض ثنائي فينيل أمينوبنزوبوريك 4-في إطار عمل البورون-غير متجانسة اللون، مع نطاق تغيير لون الفلورة-يصل إلى 91 نانومتر. تنبع خاصية الانارة متعددة الألوان هذه من الاستجابة التحفيزية لجزيئات البورون غير المتجانسة لقواعد لويس (مثل بخار البيريدين)، بالإضافة إلى خاصية تغيير اللون المستحثة بالقوة والتي تعزى إلى بنية التعبئة الجزيئية الفضفاضة. عندما يتم تحفيز المادة بواسطة بخار البيريدين أو تعريضها لقوة خارجية، يتغير التكوين الجزيئي أو البنية الإلكترونية، مما يؤدي إلى تغيير كبير في الطول الموجي الفلوري وبالتالي تقديم مجموعة غنية من الألوان المضيئة.
على الرغم من وجود عدد قليل من التقارير المباشرة حول تطبيق 4-حمض ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك في مواد الشفق متعددة الألوان القائمة على البوليمر-، استنادًا إلى إمكانية تعديل تركيبه الجزيئي، فإنه يمكن التكهن بأنه من المتوقع أن يتم تطبيقه في هذا المجال من خلال استراتيجيات المنشطات. على سبيل المثال، قد يؤدي تطعيم 4- ثنائي فينيل أمينوببورات في مصفوفات بوليمر مثل حمض البولي أكريليك (PAA) إلى انبعاث شفق متعدد الألوان من خلال آلية نقل الطاقة. من خلال اختيار جزيئات عضوية صغيرة مناسبة كمستقبلات للطاقة وتشكيل نظام منشط ثلاثي أو رباعي مع مصفوفة PAA الممزوجة بحمض 4-ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك، يمكن تحقيق تحول لون الشفق من الأزرق إلى الأخضر والأصفر والأحمر وحتى الأبيض. تحتوي مادة الشفق متعددة الألوان هذه على تطبيقات محتملة في مجالات مثل تشفير المعلومات والعرض متعدد الألوان.
تتمتع مجموعة ثلاثي فينيل أمين المكونة من 4- حمض ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك بقدرة ممتازة على نقل الثقب، مما يجعلها واعدة للتطبيق في طبقات انبعاث ضوء OLED- أو طبقات نقل الثقب. من خلال التصميم الجزيئي، يمكن دمج 4-حمض ثنائي فينيل أمينوبوبوريك مع مجموعات مضيئة أخرى لتحضير مواد OLED ذات خصائص مضيئة متعددة الألوان-. على سبيل المثال، من خلال الجمع بين 4-ثنائي فينيل أمينوبورات مع الأصباغ الفلورية أو المواد الفوسفورية وتنظيم التركيب الجزيئي وترتيب مستوى الطاقة، يمكن تحقيق انبعاث متعدد الألوان لأجهزة OLED. تتمتع مادة OLED متعددة الألوان هذه بآفاق تطبيق واسعة في تكنولوجيا العرض والإضاءة والمجالات الأخرى.
استنادًا إلى خصائص استجابة 4-حمض ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك لقاعدة لويس ومحفزات القوة، يمكن تطوير أجهزة ذات أداء تألق ألوان محفز-متعدد الاستجابة-متعدد الألوان. على سبيل المثال، عندما يتم تحضير 4- ثنائي فينيل أمينوبورات في أغشية رقيقة أو جسيمات نانوية، يمكن تنظيم لونها المضيء في الوقت الفعلي من خلال تطبيق محفزات مختلفة (مثل بخار البيريدين، والقوة الخارجية، وما إلى ذلك). هذا النوع من أجهزة التحفيز-المستجيبة-المتعددة الألوان-لها تطبيقات محتملة في مجالات مثل أجهزة الاستشعار، وملصقات مكافحة-التزييف، وشاشات عرض المعلومات. على سبيل المثال، في ملصقات مكافحة التزييف، يمكن استخدام تغيرات اللون المضيئة لـ 4-ثنائي فينيل أمينوبورات تحت محفزات مختلفة لتحقيق وظيفة آمنة للغاية لمكافحة التزييف.
يمكن أيضًا دمج 4-ثنائي فينيل أمينوبورات مع مواد وظيفية أخرى لتحقيق تنظيم تألق الألوان المتعدد-. على سبيل المثال، عند دمجها مع النقاط الكمومية والجسيمات المعدنية النانوية وما إلى ذلك، يمكن تحضير مواد مركبة ذات خصائص مضيئة متعددة الألوان. من خلال تنظيم تركيبة المواد المركبة وبنيتها، يمكن تحسين أداء الانارة الخاص بها، مما يحقق انبعاثًا متعدد الألوان-من الضوء المرئي إلى الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء. هذا النوع من المواد المركبة له تطبيقات محتملة في مجالات مثل التصوير البيولوجي والأجهزة الإلكترونية البصرية.
على الرغم من أن حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبنوبوريك أظهر إمكانية تطبيق كبيرة في المواد المضيئة متعددة الألوان، إلا أنه لا يزال يواجه بعض التحديات. على سبيل المثال، يحتاج تشتته وثباته في المادة إلى مزيد من التعزيز لضمان الموثوقية والتكرار لأداء التألق متعدد الألوان؛ لا يزال البحث المتعمق حول آلية التألق متعدد الألوان غير كافٍ. من الضروري مواصلة استكشاف العلاقة بين التركيب الجزيئي والخصائص من أجل تصميم المادة وتحسينها بشكل أفضل. في المستقبل، مع التطوير المستمر للتصميم الجزيئي وتقنيات تصنيع المواد وتوصيفها، ستكون آفاق تطبيق حمض 4-ثنائي فينيل أمينوبوبوريك في مجال المواد الانارة متعددة الألوان أوسع.
4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيكهو مركب رائع يربط بين التركيب العضوي وعلوم المواد. إن تركيبته الفريدة من-الإلكترون المتبرع بمجموعات ثلاثي الأريلامين ومجموعات حمض البورونيك التفاعلية تتيح تطبيقات تتراوح من اقتران سوزوكي إلى الاستشعار الحيوي والبوليمرات المتقدمة. مع تقدم الأبحاث، تستعد DPAPBA للعب دور محوري في الكيمياء المستدامة، والجيل القادم من الإلكترونيات-، والطب الشخصي. ومن خلال تحسين تركيبه وتوسيع تطبيقاته، يستطيع العلماء فتح آفاق جديدة في الهندسة الجزيئية وابتكار المواد.
التعليمات
فيما يتعلق بنقطة انصهاره، قدم موردون مختلفون قيمتين مختلفتين تمامًا: "110-115 درجة مئوية" و"228 درجة مئوية". أيهما صحيح؟
+
-
كلتا القيمتين صحيحتان، لكنهما تصفان حالات فيزيائية مختلفة: "110-115 درجة مئوية" هي نقطة انصهار المنتج النقي، و"228 درجة مئوية" قد تكون نقطة انصهار الأنهيدريد المتكون بعد الجفاف. تذكر TCI (صناعة طوكيو للكيماويات) بوضوح على صفحة منتجها أن نقطة الانصهار هي 228 درجة مئوية وتنص على وجه التحديد على أن المنتج "يحتوي على كميات متفاوتة من الأنهيدريد". ومع ذلك، يشير موردون آخرون (مثل BOC Sciences) إلى نقطة انصهار قدرها 110-115 درجة مئوية. يرجع الاختلاف في البيانات بين "الجليد والنار" إلى التحول الكيميائي الذي قد يحدث أثناء عملية تسخين الجزيء - يتم تجفيف مجموعة حمض البورونيك (- B (OH) ₂) بسهولة لتكوين أنهيدريد حمض بتركيبة بوروكسان، والتي لها نقطة انصهار أعلى بكثير من السابق. لذلك، ما إذا كانت "نقطة الانصهار" المذكورة في الأدبيات نقية أو أنهيدريد تعتمد على حالة العينة وظروف القياس، وهي نقطة المعرفة الغامضة التي يساء فهمها بسهولة في الخواص الفيزيائية للمركب.
ما هي "وظائفها المحددة" في تفاعل سوزوكي؟ --يمكن تحقيق الحفز الحر لليجند
+
-
إنه أحد كواشف حمض البورونيك القليلة التي يمكنها إجراء تفاعلات اقتران سوزوكي المتقاطعة في ظل ظروف خالية من الروابط. أفادت دراسة أجريت في عام 2013 عن طريقة فعالة لتخليق مشتقات ثلاثي فينيل أمين: بدءًا من 4- (ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيك، تم تحفيز تفاعل سوزوكي بواسطة البلاديوم مع هاليدات أريل (مغايرة) في مذيب مختلط بماء الإيثانول في بيئة هوائية بدون بروابط. والأكثر إثارة للدهشة هو أنه عندما يتفاعل 4-بروموبنزونيتريل مع حمض البوريك، يمكن إكمال التفاعل كميًا خلال دقيقتين، مع وقت تحويل (TOF) يصل إلى 5820 ساعة. هذه الخاصية ذات قيمة كبيرة لتخليق مواد OLED - يتطلب حمض البوريك التقليدي عادةً بروابط فوسفين إضافية لتثبيت محفزات البلاديوم وتعزيز التفاعلات، في حين أن هذا الجزيء، ببنيته الإلكترونية الفريدة (الحب النووي المعزز بواسطة تأثير التبرع بالإلكترون لثلاثي فينيل أمين)، يمكنه تحقيق تحويل فعال في ظل ظروف خالية من الروابط.
الوسم : 4-(ثنائي فينيل أمينو) حمض فينيل بورونيك cas 201802-67-7، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، بالجملة، للبيع