第二百零七章 多半是实验失败,气到自闭啦（1 / 2）

张疆实验室。

韩嘉莹开启液相色谱仪，提纯昨天拌好样的产物，陈婉清则前往通风橱，处理反应。

许秋也开始准备下一步反应——PDI分子的改性。

在没收到那篇JACS审稿前，他的想法是合成出简单PDI分子，然后直接做3D-PDI，赶快把这个想法给发表出来。

现在既然其他人已经把3D-PDI的概念给提出来了，反而不用那么急了。

他打算循序渐进，先把几种目前已知的几种高性能PDI材料合成出来，主要是扭转型、桥接型的PDI二聚体。

这些材料就算现在用不到，日后也会有机会能够用到，可以储备起来，拓展实验室内材料的广度，构建一个材料库，包括今天找光电公司销售要的小样，也是用来丰富这个材料库的。

之后每开发出来一个新材料，都可以在模拟实验室II中，将其与材料库中材料相匹配，构建二元甚至多元的电池器件，试验其性能。

而且，这也算是重新走了一遍前辈们的合成之路，能够进一步积累他的合成经验。

PDI二聚体，不论是扭转型的还是桥接型，主要的设计思路都是通过二聚，使两个PDI分子之间呈现一个扭转角，从而抑制整个二聚体分子的结晶性，改善旋涂后的薄膜形貌。

不同之处在于，扭转型是直接连接两个PDI分子，而桥接型是在两个PDI分子之间额外加一个“桥”，所谓的桥就是一个小的共轭结构单元，比如噻吩、乙烯基之类的。

但要想让两个PDI分子听话的连接在一起，并不是那么容易，直接反应显然是不行的。

首先需要对PDI分子结构进行修饰，常用的方法是将其分子上的一个氢原子用溴原子取代，得到单取代的PDI-Br分子。

然后再将两个PDI-Br分子直接反应，或是引入一个桥分子，得到扭转型或是桥接型二聚体。

理论上，PDI+Br2→PDI-Br+HBr，一步到位。

实际上会存在问题。

单个PDI分子共有8个氢原子，因为分子是对称的，所以共有两种不同化学环境的氢原子，分为原位和湾位，各有4个，同一化学环境下的氢原子，可以认为在反应活性上是等效的。

相对来说，湾位，也就是靠近分子中央处的4个氢原子的化学活性更强，在发生溴取代反应时更容易被取代掉。

如果控制好反应条件，原位上的氢原子几乎不会参加化学反应。

但也只能排除掉原位上的4个。

湾位上有4个氢原子，在发生溴取代反应时，就可能产生0、1、2、3、4取代的产物。

因为有相关的文献发表，所以这个问题是有答案的，关键在于许秋如何取舍。

一种方法，就是直接按照“2PDI+Br2→2PDI-Br”合成，再用过柱子的方法把PDI-Br给筛选出来。

这个方法优点很明显，简单粗暴，一步到位，缺点也很明显，后处理可能比较痛苦，产率堪忧，能有50%就烧高香了。

另一种方法，则是在PDI湾位上先引入一个硝基，然后再将硝基还原成为氨基，这个氨基可以同时吃掉一侧的两个氢原子，接着在氨基的氮原子位上连一个烷基侧链，最后再进行溴取代反应。

这个方法缺点很明显，反应步骤增加了三步……

优点不是很明显，或许产率会提高，或许不会，也可能会有一些隐性的优点。

取舍了一番，许秋选择了第一种方法。

实际上，这样直接莽的话，反应到三、四取代并不容易。

因为当PDI分子被一溴取代后，另外三个湾位上的氢原子的化学环境均发生改变，最容易发生反应的氢原子位置，变更为与一溴取代位的对位，或者说是距离一溴取代位最远的湾位。

所以得到的产物主要是一、二溴取代的产物，以及未反应的原料。

而且二溴取代的PDI也不是没有用，比如将来可以将其与三甲基锡的二取代物发生Stille耦合反应，合成PDI聚合物材料。

……

开始准备反应。

三个反应，反应原料是昨天提纯的PDI分子和溴单质，溶剂是二氯甲烷，常温反应，目标产物是单取代的PDI-Br分子。

许秋从药品柜中小心的取出装液溴的棕色瓶子，然后转移到通风橱中。

然后，称量500毫克左右PDI的PDI分子，装入50毫升容积的反应瓶内，再加入20毫升二氯甲烷作为反应溶剂，并放入一颗聚四氟乙烯的梭形磁力搅拌子。

最后一步，是加入和PDI分子等当量的液溴。

液溴是唯一在室温下呈现液态的非金属元素单质，有挥发性、毒性、腐蚀性，只能快速、粗略的称量体积。