PDI를 포함하는 새로운 플러렌 트리오드의 합성과 특성연구

Abstract

Perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (PDI)를 이용하여 플러렌(C60)을 연결하면, PDI의 π-전자 주개로 부터 플러렌(C60) 전자 받개로 전자전이(electron transfer)현상이 일어난다. PDI와 플러렌(C60)으로 구성된 트리오드 형태의 목표화합물 1과 2를 포함하여, 연구과정에서 합성된 새로운 화합물들의 목록을 다음에 열거 하였다. 1) 1,7-Bis(4’-tert-butylphenoxy)-perylene-3,4:9,10-tetracarboxydianhydride (6) 2) N,N’-bis(4-hydroxymethyl-phenyl)-1,7-bis(4’-tert-butylphenoxy)-perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) 3) N,N’-bis(4-methanal-phenyl)-1,7-bis(4’-tert-butylphenoxy)-perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) 4) N,N’-bis[4-(N-octyl-3,4-fullero-pyrrolidin-2-yl)-phenyl]-1,7-bis(4’-tert- butylphenoxy)-perylene-3,4:9:10-bis(dicarboximide) (1) 5) N,N’-bis(4-hydroxymethyl-phenyl)-1,7-dibromo-perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (11) 6) N,N’-bis(4-methanal-phenyl)-1,7-dibromo-perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (12) 7) N,N’-bis(4-methanal-phenyl)-1,7-dicyano-perylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (13) 8) N,N’-bis[4-(N-octyl-3,4-fullero-pyrrolidin-2-yl)-phenyl]-1,7-dicyano-perylene-3,4:9:10-bis(dicarboximide) (2) 또한, 핵자기 공명법(1H, 13C-NMR), 적외선 분광법(FT-IR), 자외선 분광법(UV)과 같은 방법으로 합성된 화합물의 특성을 규명하고 기록하였다. 목표화합물 1과 2에의 광유도 전자이동 현상은 흡수분광법(UV)과 발광분광법(emission spectroscopy)을 사용하여 정성적으로 규명하였다. 목표화합물 1과 2의 PDI 성분으로 부터 플러렌 성분으로 전자전이 현상이 관찰되었다. 이러한 전자전이 현상에 대한 기초 연구 결과는 광합성과 같은 자연 현상에서 일어나는 반응 메커니즘을 규명하는 연구는 물론 모방 시스템 개발에 응용 가능성을 열어줄 것이며, 태양전지(solar cell)에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.