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第1章 分子机器的研究进展 1

1 引言 1

2 分子机器的定义 1

3 分子机器的类型 2

3.1 基于轮烷（rotaxane）和索烃（catenane）的分子机器 2

3.2 基于类轮烷（pseudorotaxane）的分子机器 3

4 分子机器的驱动能量 4

4.1 化学能 4

4.2 电化学能 4

4.3 光化学能 6

4.4 溶剂变化 9

4.5 热能 11

5 分子机器位置状态的识别 12

5.1 紫外-可见吸收光谱法（ultraviolet-visible absorption spectroscopy） 12

5.2 核磁共振法（nuclear magnetic resonance spectroscopy） 12

5.3 循环伏安法（cyclic voltammograms） 14

5.4 圆二色光谱法（circular dichroism spectrum） 15

5.5 荧光光谱法（fluorescence spectroscopy） 16

6 分子机器的应用 18

6.1 分子开关 18

6.2 分子逻辑门 20

6.3 存储器 22

6.4 分子晶体管 24

6.5 电致变色器件 24

6.6 分子电梯 26

6.7 分子肌肉 26

7 展望 28

参考文献 30

第2章 有机电致发光材料与器件进展 34

1 引言 34

2 OLED的结构与发光机理 35

3 OLED的主要材料 36

3.1 空穴传输材料 36

3.2 电子传输材料 38

3.3 电致发光材料 41

4 OLED最近的重要进展 55

4.1 PLED技术发展日趋成熟 55

4.2 高色纯度红色OLED发光材料的开发 56

4.3 柔性显示器 56

4.4 新型白色OLED光源问世 57

5 OLED研发重点 57

6 OLED存在的问题与前景展望 58

6.1 OLED存在的主要问题 58

6.2 OLED展望 59

参考文献 61

第3章 富勒烯有机太阳能电池的研究进展 66

1 引言 66

2 有机太阳能电池工作原理 66

3 有机太阳能电池的几个基本概念 67

3.1 光电流工作谱的定义 67

3.2 太阳能电池的光电流和光电压 67

3.3 光电转换效率的计算 69

4 富勒烯有机太阳能电池的研究进展 69

4.1 含有富勒烯（C60）的聚合物 69

4.2 含富勒烯的小分子衍生物 73

5 有关富勒烯有机太阳能电池的研究工作 75

5.1 新型的含有C60苝染料的合成和性能 75

5.2 新型的偶氮噻吩-富勒烯星状化合物的合成和性能 79

5.3 菁染料同时作为异质结型有机薄膜太阳能电池的给体和受体 81

5.4 新型的菁染料C60双体化合物的合成及在有机薄膜太阳能电池中的应用 86

6 展望 93

参考文献 93

第4章 酞菁类功能材料的光物理性能 96

1 引言 96

2 线性和非线性吸收的理论背景 100

2.1 线性吸收 100

2.2 双光子吸收 102

2.3 激发态吸收 103

2.4 光限幅响应 106

3 在溶液及固态中的NLO和OL响应 109

4 光诱导电子转移过程 116

4.1 卟啉-富勒烯体系 117

4.2 叶绿素-富勒烯体系 123

4.3 酞菁／萘酞菁-富勒烯体系 124

4.4 卟啉／萘酞菁-富勒烯超分子体系 127

5 结束语 131

参考文献 133

第5章 RAFT可控／活性自由基聚合——结构可控功能高分子材料的合成新方法 141

1 引言 141

2 RAFT“活性”自由基聚合机理的理解 146

2.1 RAFT链转移剂 147

2.2 单体 150

2.3 引发方法 150

2.4 溶剂 151

2.5 聚合温度与时间 151

3 RAFT方法合成的聚合物材料 152

4 结论 154

参考文献 155

第6章 功能性纳米二氧化钛光催化剂的制备和表征 157

1 引言 157

2 过渡金属掺杂和贵金属表面沉积 158

2.1 研究现状 158

2.2 溶胶-凝胶和水热处理协同合成Fe3+、Cr3+-TiO2光催化剂 159

2.3 H2O2化学沉积法和紫外光还原法制备高紫外光光催化活性的Ag/TiO2光催化剂 161

2.4 具有高紫外光和可见光光催化活性的Fe3＋掺杂，Au负载TiO2的制备 163

3 非金属元素掺杂 166

3.1 研究现状 166

3.2 非金属掺杂的纳米二氧化钛光催化剂的低温制备和表征 168

参考文献 172

第7章 高性能有机颜料 175

1 引言 175

2 高性能有机颜料 175

3 喹吖啶酮类颜料 176

3.1 喹吖啶酮颜料的应用性能 177

3.2 喹吖啶酮颜料的合成 177

3.3 喹吖啶酮颜料的同质多晶性 178

4 二噁嗪颜料 179

4.1 C.I．颜料紫23的应用性能 180

4.2 C.I．颜料紫23的合成 180

5 异吲哚啉酮颜料和异吲哚啉颜料 181

5.1 异吲哚啉酮颜料的合成 182

5.2 异吲哚啉有机颜料的合成 183

5.3 研究与开发异吲哚啉酮和异吲哚啉颜料的重要性 184

6 1,4-吡咯并吡咯二酮系颜料 184

6.1 DPP系颜料的结构通式 185

6.2 合成方法及反应机理 185

6.3 单晶X-射线衍射分析 186

6.4 国内的研究状况 188

7 杂环蒽醌颜料 188

8 苝系颜料 191

9 苯并咪唑酮颜料 193

9.1 性能与应用 194

9.2 合成 195

10 喹酞酮类颜料 196

11 无色荧光颜料 198

11.1 无色荧光颜料与荧光增白剂的不同 198

11.2 无色荧光颜料的品种、结构和性能 199

11.3 应用 199

11.4 生产 199

参考文献 200

第8章 超分子体系中的分子识别与组装 201

1 引言 201

2 冠醚的离子／分子识别 201

3 杯芳烃的离子／分子识别 207

4 环糊精的分子识别 215

5 分子组装 226

6 结束语 233

参考文献 233

第9章 高张力的小分子——亚甲基环丙烷的研究进展简介 251

1 引言 251

2 过渡金属催化的亚甲基环丙烷反应性能介绍 252

2.1 过渡金属催化的亚甲基环丙烷Ⅰ类型开环反应简介 252

2.2 过渡金属催化的亚甲基环丙烷Ⅱ和Ⅲ类型开环反应简介 256

3 路易斯酸催化的亚甲基环丙烷反应性能介绍 260

3.1 路易斯酸催化各种亲核试剂对亚甲基环丙烷的开环反应 260

3.2 路易斯酸催化亚甲基环丙烷与醛类化合物的环加成反应 262

3.3 路易斯酸催化亚甲基环丙烷与磺酰亚胺的环加成反应 267

3.4 路易斯酸催化亚甲基环丙烷与N-芳基亚胺的环加成反应 268

3.5 蒙脱土KSF催化亚甲基环丙烷与醛、胺的三组分杂Diels-Alder环加成反应 269

4 结论 270

参考文献 270

第10章 三氟甲磺酸稀土盐（其他金属盐）催化的有机反应 276

1 引言 276

2 碳碳键形成的反应 276

2.1 分子内Friedel-Crafts反应 276

2.2 吲哚的反应 276

2.3 烷氧基化Friedel-Crafts反应 278

2.4 活泼亚甲基化合物与环烯类物质反应 278

2.5 氮杂Diels-Alder反应 279

2.6 亚胺-烯反应 279

2.7 杯状环三藜芦烯的合成 279

2.8 内酯的合成 280

2.9 Nazzrov反应 280

2.10 缺电子烯烃的环化 281

3 碳氮键的形成反应 282

3.1 分子内杂Diels-Alder反应 282

3.2 偶极环加成反应 283

3.3 亚甲基环丙烷反应 283

3.4 环氧化物的开环反应 283

3.5 合成1,5-苯并二氮鎓及衍生物的反应 284

3.6 喹啉及衍生物的合成 284

3.7 亚胺的合成 285

3.8 三组分Mannich反应 285

4 碳氧键的形成反应 286

4.1 环氧化物的合成 286

4.2 Cannizzaro反应 286

4.3 四氢呋喃及衍生物的合成 287

4.4 聚合氧化物的环化 287

4.5 1,3-二氧杂环戊烷的合成 287

5 糖苷化反应 288

5.1 N-乙酰胺基葡萄糖的合成 288

5.2 低聚糖的合成 288

5.3 低聚糖的组装 290

6 还原反应 291

7 与大分子配体配合催化的典型反应 291

7.1 Friedel-Crafts反应 292

7.2 芳香卤化物与氮杂环化合物的N-烷基化反应 292

8 本小组的研究成果 293

8.1 Hantzsch反应 294

8.2 双Aldol反应 294

8.3 Knoevenagel反应 294

8.4 苯并咪唑衍生物的合成 295

8.5 苯乙酮、芳香醛、芳香胺三组分Mannich反应 295

8.6 Phillips反应：合成喹喔啉-2,3-二酮衍生物 296

8.7 一锅法合成顺式-喹啉酸衍生物 296

8.8 一锅法合成2-芳甲基-N取代苯胺类化合物 297

9 结束语 299

参考文献 299

第11章 生命科学中的糖药物 305

1 引言 305

1.1 糖结构的多样性 305

1.2 糖的生物学功能 306

2 糖类药物的应用 308

2.1 天然糖类药物 308

2.2 合成糖类药物 309

3 糖药物的研究进展 310

3.1 糖疫苗 310

3.2 唾液酸（sialicacid,N-acetylneuraminic acid） 310

3.3 环糊精 311

3.4 肝素模拟物 311

3.5 选择蛋白拮抗剂 311

4 结束语 312

参考文献 312

第12章 离子液体中的精细有机合成反应 314

1 引言 314

2 离子液体中的分子骨架构建反应 315

2.1 芳烃的付-克烷基化和酰基化反应 315

2.2 烯烃二聚 318

2.3 过渡金属催化的C—C键偶联反应 319

2.4 羰基缩合反应 321

3 离子液体中的官能团转化反应 324

3.1 氧化 324

3.2 催化氢化 328

3.3 酯化 330

3.4 亲核取代反应 330

3.5 硝化 332

3.6 有机官能团的保护与脱保护 333

4 展望 334

参考文献 334

第13章 精细化工中应用的几类不对称催化反应 338

1 引言 338

2 不对称催化还原反应 341

2.1 C=C键的不对称氢化反应 341

2.2 C=O双键的不对称氢化反应 345

2.3 C=N双键的不对称氢化反应 346

2.4 不对称氢转移反应 347

2.5 不对称硼氢化反应 348

2.6 不对称硅氢化反应 348

3 不对称催化氧化反应 351

3.1 烯烃的不对称环氧化反应 351

3.2 烯烃的双羟基化反应 355

3.3 硫醚的氧化 356

4 不对称催化双键转移反应 357

5 不对称催化环丙烷化反应 357

6 不对称有机催化［66］ 359

7 结语 362

参考文献 362

第14章 过渡金属催化的交叉偶联反应 366

1．引言 366

2．代表性的过渡金属催化的交叉偶联反应 369

2.1 Stille偶联 369

2.2 Suzuki偶联 370

2.3 Sonogashira偶联 371

2.4 Buchwald-Hardwig偶联 372

2.5 Heck偶联 374

3．过渡金属催化的交叉偶联反应中催化剂研究新进展 376

3.1 环境友好的交叉偶联催化剂 376

3.2 无机钯催化体系 378

3.3 有机环钯共价化合物 378

4．过渡金属催化的交叉偶联反应范围的拓展 379

4.1 Hiyama偶联 379

4.2 活化亚甲基化合物和羰基化合物的偶联 380

4.3 有机氟硼酸盐的Suzuki偶联 381

4.4 烷基硼酸的Suzuki偶联 382

4.5 氰（腈）化物的交叉偶联 383

4.6 卤代烷烃的Suzuki偶联 383

4.7 高价碘盐的交叉偶联 384

4.8 羧酸衍生物中C—O键活化偶联 384

4.9 炔烃与有机硼酸的偶联 385

4.10 醛酰基C—H参与的交叉偶联 385

4.11 芳香重氮盐和季铵盐参与的交叉偶联 386

5．过渡金属催化的新型交叉偶联反应 386

5.1 有机硼酸与烯烃的偶联及共轭加成反应 387

5.2 配位辅助的芳烃Csp2-H键的活化及其偶联反应 388

5.3 钯催化的芳香羧酸和磷酸的偶联 389

5.4 铜催化的交叉偶联反应 390

6．展望 391

参考文献 391