我有科研辅助系统第447章 肝帝的一周，Y系列材料到手（二合一大章，求订阅）(2/5)

他现在的当务之急，是先把初代的y系列材料在现实中合成出来。

许秋的目标材料是y3、y4、y5和y6，这些材料的中央单元都是同一种，只有端基不同，可以“一锅端”，极大的节省时间。

至于y1、y2，暂时被他放弃了。

理论上也可以把它们合成出来，水两篇一区文章，但没那个必要。

甚至对于y3-y6这四种材料，许秋也不打算水太多的文章，因为现在他的目标只有一个，那就是c主刊。

假如每次优化一点点，就发表一篇文章的话，固然文章数量会多一些，或许能有五六篇a主刊的机会。

这不仅仅是为了系统任务，也是为了自己的科研生涯之路。

一篇《自然》的含金量，可比十篇am都要高。

基本上有了一篇《自然》，在国内升到“杰青”的位置，就是时间的问题。

因此，许秋的打算是先憋一波大招，然后直接打出王炸，一次性把效率提到非常高。

比如达到有机光伏领域一个公认的门槛15，甚至突破这个门槛，达到16以上。

在这种情况下，冲击一篇c还是很有机会的。

可以想象一下，现在有机光伏的同行们还在为效率突破13而努力（效率破13的《自然·能源》还没发表），如果没过多久一篇文章直接把效率做到了15、16，那将有多么的震撼。

具体的合成方案规划，因为y3-y6材料端基a单元是之前itic体系用到的icin衍生物，所以不需要重新合成，主要考虑的是中央d单元的合成。

其实，从严格意义上来讲，y系列受体的分子结构，已经不是itic体系时ada结构。

中央nt单元的性质接近于a单元，而nt两边的tt单元接近于d单元，再加上端基a单元，因此y系列受体其实是一种类似adada结构的分子。

许秋推测，y系列受体的这种adada分子结构，可能是导致其性能超越itic系列材料的一大原因。

当然，寻找性能提升的原因是之后的事情，现在还是要致力于材料的合成。

y3-y6的合成均需要六步反，其中前五步的合成步骤是完全一样的，因此可以只投一锅反应。

第一步，双溴取代的，氮原子上带有乙基己基侧链的苯并三唑（nt）单元，通过硝基化反应，在苯环剩余的两个反应位点上连接两个硝基，得到得到双溴、双硝基取代的nt单元。

第二步，将双溴、双硝基取代的nt和单三甲基锡取代的tt单元反应，得到tt-nt-tt的结构，其中nt上连接有两个硝基。

第三步，将tt-nt-tt分子中的硝基还原，并与相邻的tt单元成环，形成环状的仲胺（氨分子上的两个氢原子均烃基取代而生成的化合物），得到连续的稠环结构，共轭长度为7，即七个五元、六元环以稠环形式连接。此时，产物中存在位于tt-nt之间的仲胺，上面还有一个残留的氢原子，这是一个反应位点。

第四步，将第三步的反应物和溴代烷烃反应，用烷基取代仲胺上的氢原子，形成叔胺，实现在n原子上引入侧链的目的，得到最终的中央dad单元。

第五步，中央dad单元的醛基化反应，在中央dad单元的两端连接两个醛基。

第六步，经过醛基化的dad单元与icin、icin-2f2clm等a单元进行反应，得到y3-y6系列受体材料。

做好实验前准备工作后，许秋进入先材五楼的化学实验室，穿戴好防护装置，开始实验。

第一步反应，是在nt单元上面进行硝基化反应。

原料是双溴取代的nt单元，硝酸以及三氟甲磺酸。

其中，三氟甲磺酸是新试剂。

它又称三氟甲烷磺酸，易溶于水，低毒，用途广泛，是最强的有机酸之一，具有强腐蚀性、吸湿性，广泛用于医药、化工等行业。

从分子结构来讲，三氟甲磺酸就是硫酸分子中的一个氢原子被三氟甲基取代的产物，酸性比100浓度的硫酸还要强。

在很多场合三氟甲磺酸可以替代传统的硫酸，盐酸等传统无机酸，起到优化改进工艺的作用。

考虑到nt单元比较便宜，而且这次最后要合成四种材料，对原料的需求比较多，再加上y系列材料的光电性能，是已经经过模拟实验室验证过的，许秋也在模拟实验室中预演过相关的合成实验，因此他果断进行大批量合成。

首先，从烘箱中取出一只洗净烘干的两口烧瓶。

然后，称取反应物nt单体，10克，装入反应瓶。

接着，吸取浓硝酸，35毫升，加入反应瓶。

最后，吸取三氟甲磺酸，5毫升，加入反应瓶。

在用一次性滴管添加三氟甲磺酸的时候，许秋发现这玩意也会像发烟硫酸、发烟硝酸一样在空气中发烟，大概是因为它继承了硫酸的吸水性的缘故。

这步硝基化反应的难度并不大，因为对于双溴取代的nt单元，这种反应位点比较少的材料来说，可能发生的副反应比较少。

但如果反应位点比较多的话，硝基化反应就有些难度了。

比如许秋之前在做3d-pdi的时候，有一次做硝基化反应，结果直接合成出来若干种产物，且完全无法分离提纯，实验直接失败。

晚上，许秋处理好产物，用过柱子的方法进行提纯，这一步的产率很高，达到了93。

不过，由于时间的关系，没办法继续进行第二步的反应。