顆粒在線訊：立體化學(xué)是從三維空間揭示分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)行為及功能，手性分子和同分異構(gòu)體是立體化學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。有機(jī)半導(dǎo)體材料是有機(jī)光電器件的活性成分，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)決定著其器件性能和功能應(yīng)用。目前，有機(jī)共軛小分子和聚合物側(cè)鏈（多為外消旋烷基）的長(zhǎng)度和分支點(diǎn)對(duì)其半導(dǎo)體性能的影響研究較為廣泛，有一定的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。而立體化學(xué)中分子的手性（如中心手性、軸手性、螺旋手性）和構(gòu)象等對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體材料性能的影響一直未了解清楚，是值得探索的科學(xué)問題。

　　阻轉(zhuǎn)異構(gòu)（atropisomerism）是空間位阻效應(yīng)使化合物中化學(xué)鍵的自由旋轉(zhuǎn)受阻而引起的立體化學(xué)現(xiàn)象，所形成的可拆分的構(gòu)象異構(gòu)體稱為“阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體”，例如常見的鄰取代聯(lián)苯。阻轉(zhuǎn)異構(gòu)已廣泛應(yīng)用于藥物化學(xué)、超分子化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等領(lǐng)域。

　　近期，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所高希珂課題組等將立體化學(xué)中“阻轉(zhuǎn)異構(gòu)”的概念應(yīng)用到有機(jī)半導(dǎo)體材料與器件中，設(shè)計(jì)合成并分離得到系列室溫構(gòu)象穩(wěn)定的共軛二酰亞胺類阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體（Syn-NDI、Anti-NDI、Syn-PDI和Anti-PDI），將其作為有機(jī)半導(dǎo)體應(yīng)用于熱刺激-響應(yīng)型有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFET）器件。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在熱溶液中，這些阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體間均可快速相互轉(zhuǎn)化，而在固態(tài)加熱條件下，只有Syn-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體能單向轉(zhuǎn)化為Anti-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體，反之則不能。Anti-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體的OFET器件性能受其薄膜熱退火溫度的影響較小，而Syn-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體的OFET器件性能受其薄膜熱退火溫度的影響巨大，這源于熱作用下Syn-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體向Anti-阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體的單向轉(zhuǎn)化。伴隨著Syn-NDI轉(zhuǎn)化為Anti-NDI，其OFET器件的電子遷移率提升近100倍，而Syn-PDI轉(zhuǎn)化為Anti-PDI時(shí)，其OFET器件的電子遷移率提升約5000倍。此外，熱作用下Syn-NDI和Syn-PDI在薄膜中分子構(gòu)象轉(zhuǎn)化的熱退火溫度明顯不同，這為新型溫度傳感器的研發(fā)提供了研究思路。

　　相關(guān)成果發(fā)表在ACS Materials Lett.上。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院和上海市科委資助。