name: Донорно-акцепторные производные олиготиофенов для органической оптоэлектроники
keyword_list: органическая фотовольтаика органическая электроника донорно-акцепторные молекулы олиготиофены
abstract: Разработана эффективная стратегия молекулярного дизайна и универсальная схема синтеза нового класса органических полупроводников и люминофоров – донорно-акцепторных производных олиготиофенов (Д–А олигомеров) с алкил–, фенил– и п–фторфенилдициановинильными электроноакцепторными группами, обладающих уникальным сочетанием ценного комплекса оптических и электрических свойств, достаточной растворимостью, высокой электрохимической и термической стабильностью. Получен широкий ряд молекулярных систем разнообразного химического строения и топологии, перспективных для использования в различных областях органической и гибридной оптоэлектроники и фотоники. Исследование растворимости, термических, оптических и электрохимических свойств полученных Д–А олигомеров с замещенными дициановинильными группами в сравнении с их полными аналогами, имеющими стандартные дициановинильные группы, позволило установить ряд важных преимуществ разработанного класса соединений и выявить основные взаимосвязи между их свойствами и такими элементами химической структуры, как длина и химическая природа концевого заместителя при дициановинильной группе, тип электронодонорного центра, длина олиготиофенового фрагмента и молекулярная топология. Выявленные закономерности позволяют в определенной степени предсказывать и тонко настраивать различные свойства подобных систем в широком диапазоне. Разработана новая эффективная упрощенная схема синтеза простых несимметричных донорно–акцепторных соединений на основе трифениламина с фенил- и 
  п-фторфенилдициановинильными электроноакцепторными группами, обладающих уникально большой длиной диффузии экситонов и высокой фотовольтаической эффективностью в органических фотоэлементах, фотоактивный слой которых получен методом вакуумной сублимации. Продемонстрировано, что разработанная универсальная схема синтеза может быть использована и для получения Д–А олигомеров с различными концевыми электроноакцепторными группами, варьирование природы которых позволяет тонко настраивать комплекс физико-химических свойств таких соединений, изменять энергию их НСМО уровней, спектры поглощения и излучения. Продемонстрировано, что разработанные Д–А олигомеры могут быть успешно использованы в качестве фотоактивных материалов в органических фотоэлементах с объемным гетеропереходом в смеси c PC71BM с выходными характеристиками, заметно превосходящими по своим величинам их аналоги. Впервые выявлено, что наиболее перспективным для этих целей является использование Д–А олигомеров, имеющих фенильный или короткий алкильный заместитель при дициановинильной группе в сочетании с плоским центральным электронодонорным фрагментом и длиной сопряжения π-спейсера, соответствующей двум или трем олиготиофеновым фрагментам. Впервые продемонстрирована перспективность использования звездообразных Д–А олигомеров на основе трифениламина в однокомпонентных органических солнечных батареях и фотодетекторах с выходными характеристиками, сопоставимыми или превосходящими по своим величинам их аналоги. Впервые продемонстрирована потенциальная возможность использования Д–А олигомеров в качестве аналогов фоторецепторов сетчатки глаза человека. При облучении простейших прототипов сетчатки глаза светом в условиях, моделирующих биологическую среду, они дают спектральный отклик, близко соответствующий определенному виду естественного фоторецептора. Продемонстрировано, что разработанные Д–А олигомеры могут быть успешно использованы в качестве фотолюминесцентных материалов, излучающих в красном и ближнем инфракрасном спектральных диапазонах с большим Стоксовым сдвигом и высокими значениями квантовых выходов люминесценции, как в чистом виде, так и в полимерной матрице. Впервые продемонстрирована возможность использования Д–А олигомеров в полимерных нетканых светопреобразующих материалах для эффективной фотобиомодуляции зеленых и овощных культур растений. Впервые продемонстрировано использование Д–А олигомеров в качестве электролюминесцентных добавок к галогенидным перовскитным материалам, в результате чего удалось получить светодиоды, излучающие белый свет, а также – в качестве дырочно-транспортных слоев перовскитных солнечных батарей, КПД которых достигает 20 %, что сопоставимо с мировым уровнем при использовании недопированных дырочно-транспортных материалов.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Озерин
chairman_dissertation_council.patronymic: Никифорович
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: J-1866-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7008188944
chairman_dissertation_council.rinc_id: 43537
chairman_dissertation_council.url: https://orcid.org/0000-0001-7505-6090
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7505-6090
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Пономаренко
organization_supervisor.patronymic: Анатольевич
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.25.19
rubrics.name: Синтез высокомолекулярных соединений. Физико-химические основы синтеза высокомолекулярных соединений
rubrics.code: 31.25.15
rubrics.name: Структура и свойства природных и синтетических высокомолекулярных соединений
oecds.code: 01.04.UY
oecds.name: POLYMER SCIENCE
oecds.code: 01.04.EE
oecds.name: CHEMISTRY, ORGANIC
oecds.code: 01.04.DW
oecds.name: CHEMISTRY, APPLIED
speciality_codes.name: Высокомолекулярные соединения
speciality_codes.code: 1.4.7.
supervisors.fio: Пономаренко С.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Высокомолекулярные соединения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Вербицкий Е.В.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Органическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Соловьева А.Б.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Биоорганическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Годовский Д.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Высокомолекулярные соединения
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИСПМ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИМ. Н.С. ЕНИКОЛОПОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1037739764171
protection_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ПОНОМАРЕНКО
protection_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИСПМ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИМ. Н.С. ЕНИКОЛОПОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1037739764171
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ПОНОМАРЕНКО
author_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения