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“无处不在”的非共价相互作用——弱作用迸发大能量
1
作者 张希瑶 杨栋 赵捷 《大学化学》 2025年第1期277-281,共5页
非共价相互作用包括氢键、静电相互作用、疏水效应、π共轭效应和范德华力等。虽然这些相互作用比共价键弱,但在我们的日常生活中却无处不在,时时刻刻都在大显身手。本文通过生活对话的形式,简要介绍了生活中以非共价相互作用主导的现... 非共价相互作用包括氢键、静电相互作用、疏水效应、π共轭效应和范德华力等。虽然这些相互作用比共价键弱,但在我们的日常生活中却无处不在,时时刻刻都在大显身手。本文通过生活对话的形式,简要介绍了生活中以非共价相互作用主导的现象和用品,希望通过生活实例加深读者对超分子化学领域相关知识的认识和理解,让公众感受超分子化学中奇妙的分子艺术。 展开更多
关键词 超分子化学 非共价相互作用 范德华力 氢键
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杂芳烃的非共价相互作用:噻唑-甲酸复合物的转动光谱
2
作者 杨婷婷 王刘婷 +1 位作者 王贞 冯刚 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期369-375,I0059-I0069,I0104,I0105,共20页
本文利用脉冲超声射流-傅立叶变换微波光谱结合量子化学理论计算探究了噻唑与甲酸之间的非共价成键特征.在超声射流条件下成功检测到噻唑-HCOOH和噻唑-HCOOD的转动光谱,并且分辨了^(14)N核四极耦合超精细光谱结构.观察到的构象具有Cs对... 本文利用脉冲超声射流-傅立叶变换微波光谱结合量子化学理论计算探究了噻唑与甲酸之间的非共价成键特征.在超声射流条件下成功检测到噻唑-HCOOH和噻唑-HCOOD的转动光谱,并且分辨了^(14)N核四极耦合超精细光谱结构.观察到的构象具有Cs对称性,该结构中噻唑和甲酸之间形成了一个O-H…N氢键和一个C-HO氢键,采用Johnson非共价相互作用分析和对称匹配微扰理论分析,进一步阐明了复合物中分子间非共价相互作用的性质. 展开更多
关键词 转动光谱 分子间弱相互作用 氢键 芳香环非共价相互作用
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小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法研究进展 被引量：35
3
作者 李锐 任海平 +3 位作者 孙艳亭 姚英艳 卢奎 马丽 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1801-1806,共6页
对小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法的研究进展作了较详细的评述。重点介绍了光谱、电化学、核磁共振、质谱等方法在小分子与生物大分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些分析方法的优缺点,引用文献56篇。
关键词 小分子 生物大分子 非共价相互作用 评述
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光谱法在分子间非共价相互作用中的应用及进展 被引量：15
4
作者 李锐 代本才 +1 位作者 赵永德 卢奎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期240-243,共4页
对光谱法在分子间非共价相互作用中的应用作了较详细的评述。重点介绍了紫外、荧光、圆二色、红外、激光拉曼、共振散射等方法在分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些方法的优缺点。紫外-可见吸收光谱简便、快速,荧光光谱法可... 对光谱法在分子间非共价相互作用中的应用作了较详细的评述。重点介绍了紫外、荧光、圆二色、红外、激光拉曼、共振散射等方法在分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些方法的优缺点。紫外-可见吸收光谱简便、快速,荧光光谱法可获得分子间作用的结合常数、结合位点数及作用方式等信息,圆二色谱法是测定作用前后生物大分子构象变化的有效方法,红外光谱法可提供蛋白质二级结构及构象变化的谱学信息,拉曼光谱法是研究溶液中生物大分子构象变化的有效技术,表面等离子共振(SPR)技术能在保持生物分子天然活性的条件下实时检测分子间的相互作用。 展开更多
关键词 非共价相互作用 光谱法 评述
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电喷雾质谱在超分子体系中非共价相互作用研究中的应用 被引量：4
5
作者 刘勤 张淑珍 +3 位作者 吴弼东 申睿 恽榴红 谢剑炜 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2005年第1期51-58,共8页
作为研究非共价复合物的有力工具 ,近年来电喷雾质谱被越来越多地应用于研究超分子体系中的非共价相互作用。本文较详细地综述了电喷雾质谱法在研究超分子体系中非共价相互作用方面的应用 ,内容涉及结合的选择性、结合常数的测定、结合... 作为研究非共价复合物的有力工具 ,近年来电喷雾质谱被越来越多地应用于研究超分子体系中的非共价相互作用。本文较详细地综述了电喷雾质谱法在研究超分子体系中非共价相互作用方面的应用 ,内容涉及结合的选择性、结合常数的测定、结合位点的确定及手性识别等多方面。同时还讨论了相关实验中需注意的控制实验条件和采用离子标记等问题。 展开更多
关键词 非共价相互作用 超分子体系 应用 非共价复合物 电喷雾质谱法 结合常数 手性识别 结合位点 实验条件 离子
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非共价相互作用对中心手性的影响及中心手性的定义 被引量：2
6
作者 刘群 孙绍光 +2 位作者 张景萍 毕锡和 刘军 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期114-116,共3页
　建立在van'tHoff碳正四面体构型学说基础上的中心手性的概念未涉及非共价相互作用对分子中心手性的影响.可以想像,当某原子连有两个相同的原子或基团(如氢原子)时,可因非共价相互作用(如分子内氢键)的存在(如只与其中的一个氢原... 　建立在van'tHoff碳正四面体构型学说基础上的中心手性的概念未涉及非共价相互作用对分子中心手性的影响.可以想像,当某原子连有两个相同的原子或基团(如氢原子)时,可因非共价相互作用(如分子内氢键)的存在(如只与其中的一个氢原子形成氢键)成为不等性原子或基团.考虑到非共价相互作用对分子中心手性可能产生的影响,中心手性的概念似应为:一个原子(如C,N)的四支键分别指向四面体的各顶点,并分别键连四个不等性原子或基团(包括孤电子对)时,则该原子是手性的. 展开更多
关键词 非共价相互作用 不等性原子或基团 中心手性
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分子间非共价相互作用的质谱分析方法研究进展 被引量：5
7
作者 张瑞萍 再帕尔.阿不力孜 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期117-122,共6页
总结了各种软电离质谱技术在研究分子间非共价相互作用中的应用及发展 。
关键词 非共价相互作用 质谱 软电离技术
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质谱法研究气相中18-冠醚-6与氨基酸的非共价相互作用 被引量：2
8
作者 吴若菲 黄彦东 +2 位作者 储艳秋 刘智攀 丁传凡 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期273-280,共8页
利用电喷雾电离质谱研究了在气相条件下18-冠醚-6与20余种天然氨基酸及其异构体间的非共价相互作用。定性结果表明,在气相中18-冠-6可以与氨基酸形成化学计量比为1∶1的非共价复合物。配制一系列不同浓度的18-冠-6分别与固定浓度的氨基... 利用电喷雾电离质谱研究了在气相条件下18-冠醚-6与20余种天然氨基酸及其异构体间的非共价相互作用。定性结果表明,在气相中18-冠-6可以与氨基酸形成化学计量比为1∶1的非共价复合物。配制一系列不同浓度的18-冠-6分别与固定浓度的氨基酸反应,利用质谱测得反应物和产物的质谱峰,计算冠醚分别与L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-赖氨酸和L-天冬氨酸反应的复合物结合常数lg Ka分别为3.90、3.75、4.06和3.64,基于此建立了校准曲线。通过竞争反应实验,以上述4种氨基酸与冠醚复合物的结合常数为参考值,可推算得到其余氨基酸与冠醚的结合常数。实验结果表明,冠醚-氨基酸复合物的稳定性与氨基酸的种类相关,节碱性氨基酸以及侧链是烷基(或氢原子)的氨基酸对冠醚的亲和性更好,而酸性氨基酸(如L-丝氨酸)以及侧链上有酰胺键的氨基酸,对冠醚的亲和性较低。研究了18-冠-6对L型氨基酸及其D型异构体的手性选择性,结果表明,18-冠-6只能识别部分中性氨基酸。 展开更多
关键词 18-冠醚-6 氨基酸 电喷雾电离质谱 非共价相互作用
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基于高阶密度泛函方法研究联吡啶类有机金属配合物的电子结构及非共价相互作用
9
作者 王辉 《学术动态（成都）》 2014年第4期6-9,共4页
有机金属配位化合物是指金属离子和有机配体通过配位键、范德华力、氢键等分子间的相互作用力形成的配合物。分子间或分子内的多种非共价相互作用（兀1堆积、阳离子一兀、氢键等）是构成稳定的配合物以及从配合物到超分子过渡的桥梁。... 有机金属配位化合物是指金属离子和有机配体通过配位键、范德华力、氢键等分子间的相互作用力形成的配合物。分子间或分子内的多种非共价相互作用（兀1堆积、阳离子一兀、氢键等）是构成稳定的配合物以及从配合物到超分子过渡的桥梁。近年来，基于有机金属配合物的单分子磁体、“单分子手术”、超分子自组装等的重大研究进展，使得有机金属配合物成为分子电子学、超分子化学等实验和理论研究领域中的前沿热点。 展开更多
关键词 有机金属配合物 非共价相互作用 密度泛函方法 电子结构 吡啶类 超分子自组装 金属配位化合物 单分子磁体
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基于微波光谱的硫中心非共价相互作用的研究进展 被引量：1
10
作者 卢涛 徐玉高 +4 位作者 王贞 李小龙 靳堰 李炆芹 冯刚 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期750-761,共12页
硫参与形成的非共价相互作用与众多化学、物理及生命过程密切相关,在超分子化学、生命科学和晶体工程等领域中发挥着重要的作用.几何结构和能量性质是认识硫中心非共价相互作用的重要信息,但是对其进行精确测定在实验和理论方面都颇具挑... 硫参与形成的非共价相互作用与众多化学、物理及生命过程密切相关,在超分子化学、生命科学和晶体工程等领域中发挥着重要的作用.几何结构和能量性质是认识硫中心非共价相互作用的重要信息,但是对其进行精确测定在实验和理论方面都颇具挑战.微波光谱是实验测定气相分子几何结构的直接手段,对研究硫中心非共价相互作用具有重要意义.本文介绍了通过微波光谱探究硫中心非共价相互作用的结构和能量特征的研究进展,并指出硫中心非共价相互作用研究中尚待解决的科学问题,讨论了通过微波光谱探究硫中心非共价相互作用的发展趋势. 展开更多
关键词 非共价相互作用 弱相互作用 转动光谱 硫氢键 硫键
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转动光谱研究分子间σ-hole和π-hole非共价相互作用 被引量：1
11
作者 陈军华 王浩 +4 位作者 郑阳 程琬滢 李卫星 徐雪芳 勾茜 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期751-773,共23页
作为构建宏观物质及维持其结构的重要驱动力,非共价相互作用虽个体较弱,但其协同作用不可忽视。经过多年来对其物理本质及原理的不断探索,非共价键的研究重心已经从传统氢键延伸到其他包含多种多样结构和能量的弱相互作用。在众多的实... 作为构建宏观物质及维持其结构的重要驱动力,非共价相互作用虽个体较弱,但其协同作用不可忽视。经过多年来对其物理本质及原理的不断探索,非共价键的研究重心已经从传统氢键延伸到其他包含多种多样结构和能量的弱相互作用。在众多的实验手段中,气相分子的转动光谱数据可以提供其他手段无可比拟的高精度,而且避免了凝聚相实验数据中环境因素的干扰,能够揭示各种非共价键相互作用的本质。同时,转动光谱对研究对象的质量分布极其敏感,即使微小的质量分布变化(如同位素取代、异构化等)也会引起其转动光谱谱图的明显变化。因此可以说转动光谱是最准确的高分辨分子光谱技术。首先简要介绍了转动光谱的基本原理和表征非共价相互作用的优势,随后全面综述了转动光谱研究σ-hole和π-hole非共价相互作用的最新成果,展示了转动光谱在评估非共价相互作用体系的结构和能量方面的能力,预示着其从传统基础研究转移到超分子化学和晶体工程等相关领域研究的可能性。 展开更多
关键词 光谱学 非共价相互作用 σ-hole π-hole 转动光谱
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AgX（X=F,Cl,Br）与HC≡CH间非共价相互作用的理论研究
12
作者 李爱军 张桂秋 李燕 《山东师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期70-72,共3页
用密度泛函方法（DFT）,在B3LYP/6-311＋ ＋g（d,p）的理论水平上计算研究了AgX与HC≡CH中碳碳三键间的非共价相互作用.计算结果显示：复合物中Ag -X的键长缩短,伸缩振动频率变大,会发生蓝移；AgX与HC≡CH间非共价相互作用能按照F,Cl,B... 用密度泛函方法（DFT）,在B3LYP/6-311＋ ＋g（d,p）的理论水平上计算研究了AgX与HC≡CH中碳碳三键间的非共价相互作用.计算结果显示：复合物中Ag -X的键长缩短,伸缩振动频率变大,会发生蓝移；AgX与HC≡CH间非共价相互作用能按照F,Cl,Br的顺序依次减小,即,AgF…HC≡CH＞ AgCl… HC≡CH＞ AgBr…HC≡ CH.由AIM理论分析可知,Ag与碳碳三键之间有一个临界点,而且▽2p（r） ＞0,表明AgX与乙炔（HC≡CH）中的碳碳三键间存在偏离子性的银键.进一步的NBO理论分析表明,AgX与HC≡CH之间的电荷转移对这种π型银键的形成起重要作用. 展开更多
关键词 非共价相互作用 AgX(X =F Cl Br) HC≡CH NBO AIM
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多库酯钠与人血清蛋白的非共价相互作用 被引量：1
13
作者 杜超 林荣坤 杭纬 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期828-833,共6页
多库酯钠(docusate sodium,DSS)广泛应用于生化研究中,探究其与人血清蛋白(human serum albumin,HSA)之间的非共价相互作用对于阐明其在人体内的结合、转运以及代谢有着重要作用.运用质谱法和光谱法,详细阐释了DSS与HSA之间的相互作用机... 多库酯钠(docusate sodium,DSS)广泛应用于生化研究中,探究其与人血清蛋白(human serum albumin,HSA)之间的非共价相互作用对于阐明其在人体内的结合、转运以及代谢有着重要作用.运用质谱法和光谱法,详细阐释了DSS与HSA之间的相互作用机理.电喷雾电离质谱实验结果表明1个HSA分子可以结合3个DSS分子.荧光光谱结果显示DSS与HSA之间可以通过疏水作用和静电作用相互结合,并且两者之间具有很强的亲和力(结合常数K大于10^(5) L/mol).紫外-可见吸收光谱和圆二色谱结果进一步表明DSS与HSA之间形成了稳定的复合物,并且由于DSS的疏水链可以为HSA提供疏水性较强的环境,增强了两者之间的疏水作用,使HSA中α-螺旋含量从49.9%上升到55.5%. 展开更多
关键词 多库酯钠 人血清蛋白 电喷雾电离质谱 荧光光谱 非共价相互作用
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电喷雾多级质谱研究功能小分子与蛋白质的非共价相互作用——推荐一个化学生物学教学实验
14
作者 张于锰 陈语嫣 刘艳 《大学化学》 CAS 2021年第12期114-120,共7页
肌红蛋白不仅便宜易得,而且自身就是一种由蛋白质和铁卟啉环辅基通过非共价相互作用构成的复合物。因此,以肌红蛋白为研究模型,带领学生实践基于电喷雾多级质谱技术的酶抑制剂直接筛选策略,重点考查不同有机溶剂比例及pH等样品制备条件... 肌红蛋白不仅便宜易得,而且自身就是一种由蛋白质和铁卟啉环辅基通过非共价相互作用构成的复合物。因此,以肌红蛋白为研究模型,带领学生实践基于电喷雾多级质谱技术的酶抑制剂直接筛选策略,重点考查不同有机溶剂比例及pH等样品制备条件对复合物测定结果的影响,以及如何利用二级质谱技术实现功能小分子配体的在线定性分析。该实验已在我校化学生物学专业本科生“化学生物学综合实验”教学工作中进行了多轮教学实践,通过实践不断优化实验设计,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 电喷雾多级质谱 非共价相互作用 肌红蛋白
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化学所在非共价相互作用研究方面取得新进展
15
《河南化工》 CAS 2019年第3期6-6,共1页
非共价相互作用是超分子化学的基本科学原理.新型非共价相互作用的研究能够为超分子体系以及功能材料的设计提供新的驱动力.并能够促进人们对生命体系的深入认识.阴离子-π作用.即阴离子与缺电子芳环之间存在的相互吸引作用.直到21世纪... 非共价相互作用是超分子化学的基本科学原理.新型非共价相互作用的研究能够为超分子体系以及功能材料的设计提供新的驱动力.并能够促进人们对生命体系的深入认识.阴离子-π作用.即阴离子与缺电子芳环之间存在的相互吸引作用.直到21世纪之初才被人们认识.并显现出作为一种新型非共价作用的巨大应用潜力. 展开更多
关键词 非共价相互作用 超分子化学 非共价作用 超分子体系 相互吸引 生命体系 功能材料 科学原理
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卟啉类化合物与碳纳米材料非共价相互作用的研究进展 被引量：2
16
作者 张达奇 杨娟 李彦 《中国科学：化学》 CSCD 北大核心 2014年第2期216-228,共13页
卟啉-碳纳米非共价复合材料在光电器件、催化和生物医药等领域均具有重要的研究意义和广泛的应用前景.本文综述了卟啉类化合物与碳纳米材料的非共价相互作用的研究进展,并重点介绍了卟啉的结构设计对碳纳米材料结构的依赖性和进而表现... 卟啉-碳纳米非共价复合材料在光电器件、催化和生物医药等领域均具有重要的研究意义和广泛的应用前景.本文综述了卟啉类化合物与碳纳米材料的非共价相互作用的研究进展,并重点介绍了卟啉的结构设计对碳纳米材料结构的依赖性和进而表现出的选择性,包括对富勒烯碳笼大小、旋光性的依赖性,对单壁碳管导电性、管径、手性、旋光性的依赖性,以及对石墨烯氧化程度的依赖性等. 展开更多
关键词 卟啉 碳纳米材料 非共价相互作用 富勒烯 碳纳米管 石墨烯
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褐煤与水微观相互作用的分子机制:多尺度分子模拟
17
作者 吴玉花 李荣花 +6 位作者 张茜 高红凤 朱美霖 刘彩珠 吴建波 张慧 白红存 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期48-60,共13页
煤与水的表面相互作用是洁净煤技术领域的重要科学问题之一。然而,褐煤与水的相互作用是一个复杂的物理化学过程,其微观机制在原子尺度和电子结构方面仍不明确。尤其缺乏褐煤中不同官能团与水之间相互作用能量、稳定性结构特征、相互作... 煤与水的表面相互作用是洁净煤技术领域的重要科学问题之一。然而,褐煤与水的相互作用是一个复杂的物理化学过程,其微观机制在原子尺度和电子结构方面仍不明确。尤其缺乏褐煤中不同官能团与水之间相互作用能量、稳定性结构特征、相互作用本质的系统考察。基于多尺度分子模拟研究了褐煤与水微观相互作用的分子机制。基于量子化学计算重点考察典型褐煤模型结构中不同官能团与单分子水的相互作用,获得水分子在褐煤不同位点吸附的局域极小构象,以及稳定吸附构象的几何结构特征。基于独立梯度模型的直观绘景阐释了褐煤与水分子之间的相互作用形式主要为范德华作用和氢键。借助能量分解分析方法定量描述并确定了静电作用是稳定煤-水相互作用的最主要因素。此外,还基于分子动力学模拟揭示了不同数量褐煤分子与大量水分子相互作用的组装行为和演化特征,阐明了褐煤分子结构在大量水中的团聚现象。分子动力学模拟结果同样印证了褐煤和水分子主要以静电作用结合。 展开更多
关键词 煤结构 表面相互作用 非共价相互作用 分子模拟 密度泛函理论
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金/硫团簇非共价键相互作用的研究与意义 被引量：4
18
作者 梁汉东 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期593-599,共7页
运用高性能飞行时间二次离子质谱 ,首次观测和表征了气相金团簇与硫团簇非共价键相互作用产物—— [Au1～ 19][S1～ 5]型金 /硫二元团簇负离子 .这一发现从团簇化学的角度支持了最近提出的溶液化学中金 /硫化学自组装过程中存在非共价... 运用高性能飞行时间二次离子质谱 ,首次观测和表征了气相金团簇与硫团簇非共价键相互作用产物—— [Au1～ 19][S1～ 5]型金 /硫二元团簇负离子 .这一发现从团簇化学的角度支持了最近提出的溶液化学中金 /硫化学自组装过程中存在非共价键相互作用的观点 .进而 ,第一次明确提出了关于自然界中金的成矿地球化学应着重考虑金与硫之间非共价键相互作用的新概念 ,从而为今后立足于现代化学概念深入研究探索金的成矿规律构筑了基础框架 . 展开更多
关键词 非共价键相互作用 金/硫二元团簇 金成矿 地球化学 飞行时间二次离子质谱 成矿规律
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基于分子内非共价相互作用构建非富勒烯受体材料的研究进展
19
作者 高燕 徐倩 +1 位作者 黄浩 李翠红 《化学教育（中英文）》 CAS 北大核心 2022年第16期99-109,共11页
非富勒烯稠环电子受体因具有易调控的分子结构、宽且强的光谱吸收及较高的光电转换效率吸引了科研人员的广泛的研究兴趣。非富勒烯稠环电子受体分子的中心给电子单元一般为较大的共轭稠环平面结构,这类稠环结构通常是经过多步反应得到,... 非富勒烯稠环电子受体因具有易调控的分子结构、宽且强的光谱吸收及较高的光电转换效率吸引了科研人员的广泛的研究兴趣。非富勒烯稠环电子受体分子的中心给电子单元一般为较大的共轭稠环平面结构,这类稠环结构通常是经过多步反应得到,包括合成成本高、难度大且产率低的关环反应过程。研究人员在分子中引入带有O、F、N、Se等杂原子单元,利用分子内非共价键相互作用来锁定分子骨架得到类似稠环结构的非共价稠环电子受体材料,减少合成过程中关环反应的使用,使得合成更容易,成本更低;利用分子内的非共价相互作用可以增强分子平面性,拓展吸收光谱,降低材料的制备成本。综述了近年来利用分子内非共价键相互作用合成非富勒烯受体材料及其在有机太阳能电池中应用的研究进展,并展望了其发展趋势和应用前景。 展开更多
关键词 有机太阳能电池 非富勒烯电子受体 分子内非共价相互作用 光伏性能
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