许秋对引入氰基这个基团很感兴趣，之前有调研过氰化物相关的知识，此时刚好用上。“无机的氰化物，比如氰化钠、氰化钾这类的无机盐，确实毒性非常高，一点点剂量就会嗝屁的那种。不过要上氰基的话，用的是有机氰化物，相对来说毒性没那么高，比如常用的乙腈溶剂只是中等毒类。而氰化物中毒的原理，是游离的氰离子可以抑制体内细胞多种酶的活性，使细胞缺氧窒息死亡，有机氰化物在体内解离成为氰离子的量并不大。虽说如此，如果直接接触、大量吸入有机氰化物蒸汽，还是有很大危险性的，包括想引入氟原子，也要涉及到氟试剂的使用。总之，我只是提个建议，具体怎么做还要学姐看你自己的想法。”“好，我再考虑考虑，”陈婉清点点头，“今天先按照现有设计的C4分子合成吧。”A502实验室。工作效率降低的DEBUFF已经消失，许秋干劲满满，准备着玻璃仪器、磁性搅拌子等必要设备。他选择的两条改进路径，分别是稠环化，以及引入杂原子——硒。对于刚合成出的3D-PDI分子来说，中间的核单元与周围PDI分子是通过“一根”碳碳单键相连接的。碳碳单键可以旋转，因此分子结构的不固定，形成多种分子构象，这会破坏整个分子的共轭结构，不利于分子内的电荷输运。而稠环化，就是将核单元与周围PDI分子通过“两根”碳碳单键相连接，就可以稳固分子构象，提高分子的共轭性。就比如两个人手拉手，只是单手拉着，那么活动起来非常方便，可以解锁很多姿势；但如果双手都拉上，两个人的姿势就被限制住，想玩出什么花样来就很困难了。稠环化的这个思路，本质上还是在模仿富勒烯C-60这样的球体结构。C-60的整个分子都是稠环结构?在球体表面共轭体系是连为一体的?电荷输运的能力非常强。另外一个引入硒原子的方法，是许秋根据现有文献找到的思路?算是在旧瓶装新酒。在有机光伏材料中?引入硫、硒、氟等元素，可能会提高材料的光电性能?这里想引入氟原子比较难，他最终选择了硒。至于光电性能提升的具体原理是什么?现在学术界也没有一个统一的说法。很多问题在现阶段都是没有答案的?但不妨碍人们去应用它们。……开始实验。第一个反应是PDI3-B-5的光环化反应。所用的原料是PDI3-B-5，碘单质作为催化剂，溶剂是甲苯，条件是常温、光照?反应时间为24小时。首先重蒸甲苯?然后在反应瓶中加入剩余的几十毫克PDI3-B-5材料。小分子的反应，对溶剂加入量的要求不高，许秋便在反应瓶中加入了15毫升重蒸过的甲苯，溶解原料。接着，加入1毫克的单质碘。最后?将装置至于高压汞灯的照射下，大街上的路灯很多就是高压汞灯?具有低成本、光效高、寿命长、省电等优点。这个反应，应该是许秋做合成实验以来?最简单的一次反应了，几乎没花费什么功夫?就完成了?也没什么危险性。唯一的缺点就是反应时间略长了一点?要等一整天。第二个反应是PDI3-B-6的硒化反应，分为两步进行，第一步在PDI分子湾位引入一个硝基，第二步用硒原子取代硝基。第一步的反应，原料是PDI3-B-6和浓硝酸，溶剂是二氯甲烷，条件是常温，反应时间8小时。这次倒是不用重蒸溶剂，直接在反应瓶中加入称量好的PDI3-B-6材料，以及10毫升的二氯甲烷。然后，将3毫升的发烟硝酸溶于5毫升的二氯甲烷，所谓的发烟硝酸，就是硝酸浓度在90%-97.5%的液体，因为溶解了部分二氧化氮而呈红褐色，腐蚀性极强，可用作火箭燃料。因为发烟硝酸的高危险性，在取用的时候，许秋特意多戴了一层手套，把通风橱的玻璃拉到最下面，这才拧开试剂瓶的瓶盖。即使这样，还是有一丝丝酸的味道泄露了出来。配好的发烟硝酸溶解后，许秋将溶液缓慢滴入反应瓶中，一滴一滴的滴加，没有全部加完，只加了0.3毫升。最后，加入一粒磁力搅拌子，常温下搅拌。两个反应投好，只用了不到一个小时的时间。反应路线是许秋自己设计的，反应条件则是根据文献资料总结出来的。虽然大多数有机反应，都在教材上有较为通用的反应条件，但对特定的、专业性比较强的分子，比如PDI的合成反应，文献的指导意义非常重大。如果没有文献参考，光摸索条件可能都得摸索个三五天，甚至一两周。不过，他的分子结构毕竟和文献中只是相似，而不是完全一样。因此许秋对于最终能否得到想要的结果，心里也没底。至于动用系统的力量，比如模拟实验室I，也不是很有合适。目前他有了模拟实验室II，模拟实验室I已经很少启用了。后者的主要优势是可以加速，而像这种反应时间24小时的，强行花费2400积分加速去验证可行性性价比太低；如果反应时间比较短，也没有加速的必要，因为投反应也是有固定的时间成本呢，还不如在现实中投。模拟实验室I目前剩下的唯一优势，可能是不需要消耗材料，可以节省实验费用。但PDI这类材料很便宜，可以随便造。省钱什么的，不存在的。投完两个反应后，许秋在实验室晃悠了一会儿，见学姐和学妹她们两个都没有需要他帮助的样子，便返回办公室。……时间一晃，来到了晚上。因为有学姐这个大灯泡，许秋和韩嘉莹在办公室中没有太过放肆，空余时间大多在认认真真的撰写综述。目前，许秋的进度很快，已经完成了第二部分他负责的PDI内容，正在和学姐负责的A-D-A部分进行整合。学妹的话，据她说还差一点点，也不知道真假。第二个反应的第一步硝基化反应时间已到。许秋前往实验室进行反应后处理。看到点板结果后，他傻眼了。一、二、三……个样品点。“卧槽。”“师兄，怎么啦？”“实验失败了。”“需要我帮忙嘛？”“不用，你继续过柱子吧。”“好呢。”许秋很淡定，他知道实验失败才是科研的主旋律。只是此般味道，他好久没有尝到过了，还真是有些怀念呢。‘既然事实已经发生，当务之急是找到实验失败的原因，然后对实验路线或是方法进行改进。’‘那么，问题出在哪里呢？’许秋缩了缩鼻子，闻到了空气中似有若无的溶剂味道。这是有机实验室特有的味道，因为保存着大量开过封的溶剂，哪怕瓶盖处有垫片，少量的溶剂也会从缝隙处逸散出来。因此实验室的通风非常有必要，不然长期待在这样的环境中，慢性中毒是免不了的。哪怕戴着防毒面具，溶剂蒸汽还是可以通过皮肤表面渗入人体内部。实验室并不是一个适合思考的地方，许秋和学妹打了声招呼，返回办公室。陈婉清正戴着耳机追剧，她抬头看了看许秋，又低下头，重新把目光锁定在电脑屏幕上。许秋洗了下手，回到自己桌位上，打开电脑，查看自己反应的合成路线，开始分析：用发烟硝酸进行硝基化取代，条件已经非常猛烈了，按理说PDI分子应该抵御不住硝酸分子的进攻，很容易得到三硝基取代的产物。每个PDI分子有两个湾位的反应位点，因为是在同一侧，只能上一个硝基，就算……不对，不是两个反应位点，而是三个，因为中央苯环和旁边PDI分子是单键相连的，也就是说另一侧还有一个额外的湾位反应位点。三个反应位点，外侧的反应位点被取代的机会很高，内侧因为空间位阻的存在，反应活性不高，但也不低，也就是可能形成三、四、五、六取代物。原来是这样，这么多可能的产物，难怪点板会出现一排样品点。如何怎么改进呢？要么改变硝基化反应，用其他基团进行取代，要么调弱硝基化反应的条件，使中央高位阻区域反应活性降低，要么让每个PDI分子的反应位点缩减为两个。第三种选择，似乎……刚好和光环化反应契合。如果先进行光环化，让分子中心位置变为稠环连接，再进行硝基化，就不用担心内侧的反应位点了，因为它已经消失了。哎，就是可惜了这一锅反应原料了。找到原因后，许秋返回实验室。先是将失败得反应处理掉，然后查看另外一锅，碘催化的光环化反应。他点板看了看，原料点已经比较浅了，虽然也有两三个浅浅的样品点，但主要产物点的颜色比较深，意味着当前产率差不多已经超过50%了。大概率是成功了，许秋心中大定。