Page 37 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 王桂霞，等: 含氟盘状液晶研究进展 ·1755·

2021 年，ZHOU 等 [58] 报道了一种苝类含氟化合 代苯并菲的电致发光器件，结构如下所示，其具有
物，结构如下所示。该含氟共轭化合物可以在处理 发光效率高和蓝光纯度高等优势。该系列化合物发
钙钛矿的过程中增加晶粒尺寸，通过晶界钝化减少 光区间通常在 435~455 nm 之间，相比于使用不含氟
电荷载流子的复合，提升太阳能电池的功率转化效 分子 U 1 制造的对照器件，最高可以获得 1.6 倍的发光
率（PCE）。这项研究为提高钙钛矿材料的热、湿和 强度。
氧稳定性提供了新的思路，并有助于开发新的钝化
钙钛矿内部缺陷方法。

2021 年，CAO 等 [59] 报道了一种氟代卟啉化合
物（结构如下所示）在近红外有机发光二极管器件

领域的应用。相比于无氟取代的分子，氟代卟啉化
合物升华温度降低至 400 ℃以下，升华率提升至
90%以上，热稳定性提高。分子经过氟化处理后可 3 结束语与展望
将器件的红外发射波长调整至 920 nm，在 20 mA/cm 2
中国如果可以在控制柱状相液晶取向方面取得
的驱动电流密度下，器件的 LT 99 寿命（光电流减弱
突破，将解决盘状液晶柱状相实际应用的难题，在
到初始电流 99%的时间）达到了前所未有的 1000 h
电子、光伏等高科技领域有着极高的潜在应用价值。
以上，成为目前报道的最稳定的有机发光半导体
中国在传统有机化学领域的研究一直处于世界领先
（OLED）器件。 地位，将传统有机化学与材料研究相结合，推动新

液晶材料的合成，是中国目前的优势。目前，与传
统的硅基太阳能电池相比，盘状分子作为有机太阳
能电池中的电子受体表现出了一些独特的优势，如
加工成本低、灵活性强、重量轻等。但是由于其合
成路线长、成本高，导致其无法替代传统的富勒烯
受体太阳能电池。因此，开发高效、合成路线简单、
成本低廉的盘状分子是未来应用的关键。
本文综述了各类盘状液晶在引入氟原子后的性
质变化，并介绍了各类新型含氟盘状分子载流子输
运能力、热稳定性和光电性质在电化学或光电器件
2021 年，LI 等 [60] 报道了一种基于芘的高效有机
领域的最新研究进展，为解决目前盘状分子在传统
太阳能电池非富勒烯电子受体，结构如下所示。与不
液晶领域应用的局限性提供了新的思路，并基于其
含氟分子相比，在分子内引入氟原子后，紫外-可见
独特的构效关系提出了全新的研究方向。氟原子尺
吸收光谱发生红移，具有更窄的光学带隙和更高的电
2
子迁移率。在标准光照（能量密度 1000 W/m ）下， 寸小、电负性高、极化率低、C—F 键能强，可以在
赋予材料非常高的稳定性和低的表面张力的同时，
基于含氟分子 T 2 的有机太阳能电池的转化效率为
显著改善各种新型含氟盘状分子的电荷传输性能。
9.73%，远高于不含氟分子 T 1 的 5.13%。
毫无疑问，盘状分子氟化后所表现出的优异性能，
将启发科研工作者在许多领域中引入含氟材料，包
括制冷、发泡、功能聚合物、润滑剂、电子、麻醉
剂、医药等。

参考文献：
[1] O'HAGAN D. Understanding organofluorine chemistry. An
introduction to the C—F bond[J]. Chemical Society Reviews, 2008,
37(2): 308-319.
[2] AL-HARTHY T, ZOGHAIB W, ABDEL-JALIL R. Importance of
2021 年，KITAMURA 等 [61] 设计了一种基于氟 fluorine in benzazolecompounds[J]. Molecules, 2020, 25(20): 4696.