第215章.214 进击的学妹与放飞自我的学姐
许秋之前和深城那家光电公司要来的小样，已经寄到了材一门房。
他忙取了回来，一共有七种聚合物给体材料，每种10毫克到20毫克不等，用的是小玻璃瓶包装的，他也没有刻意避讳其他人，简单解释了下来路。
材料呈现蓝色、紫色或是黑色纤维状，许秋检查了一番后，很是满意，将它们复制到模拟实验室中，并传入旋涂手套箱中保存。
昨天报道后，他顺便在选课网站上选了课，这学期只有一门《毕业设计》，相当于没有课，陈婉清博士二年级，课程已经全部修读完毕，韩嘉莹倒有两门课，不过不在周一。
于是，午饭后，有机三人组乘坐校车前往张疆实验室。
陈婉清上周完成了D单元的醛基化并成功提纯，这周打算重新合成上周失败了的A单元。
许秋和韩嘉莹则打算继续进行PDI体系的第三步反应，合成二聚体PDI。
PDI的二聚体有两类，一种是桥接型，另一种是扭转型。
桥接型的合成，两分子的单溴代PDI和一分子的双三甲基锡取代的D单元反应，生成PDI-D-PDI的结构，D单元可以是噻吩、双噻吩、乙烯基等具有共轭结构的单元，反应原理是Stille反应，类似于之前合成聚合物给体分子，但由于PDI是单溴取代的，反应会停留在二聚体，而无法继续反应生成聚合物。
扭转型的合成是个新反应，两分子的单溴代PDI，在锌粉、零价钯催化剂作用下，发生偶联反应，得到PDI-PDI的结构，通常采用DMF作为溶剂。
虽然算是新反应，但两个反应的难度并不大，属于入门级的实验。
办公室中，只有许秋、韩嘉莹二人在做实验前的准备，陈婉清只是重复上周的实验 因此不需要准备工作。
“师兄 我们怎么分工？”韩嘉莹坐在电脑问道。
“每人投两个反应，一种桥接型 一种扭转型的 ”许秋随意道：“就按照我们之前合成的顺序吧，我做1号、2号 你做3号、4号，1、3号桥接型 2、4号扭转型 每种投100毫克试试水。”
“没问题。”韩嘉莹立刻开始操作手中的笔记本电脑，计算着各反应物的投料量。
之前她们在CHEMDRAW软件中绘制过反应步骤，直接框选原料的分子结构，软件就能计算出其相对分子质量。
将几种原料、催化剂的相对分子质量 输入到预设的“投料质量计算”EXCEL中 再输入几种试剂的投料当量，最后确定某一原料的初始质量，即可自动计算每种试剂的投料量。
几分钟后，韩嘉莹手中拿起四张便签纸，将其中两张交给许秋 问道：“师兄，等下的实验有什么注意事项吗？”她已经养成了实验前请教许秋的习惯了。
许秋想了想道：“一方面要保证无水无氧条件 催化剂用的是零价钯嘛，你应该懂的 另一方面的话，要保证产物的纯度 等下反应前再点一次板确认一下。”
韩嘉莹点点头 深以为然道：“有道理 陈婉清学姐上周就是前车之鉴啊，七八个样品点，就像糖葫芦一样。”
带着便签纸，两人进入实验室，将他们贴在通风橱的玻璃上。
说起来，通风橱的玻璃，在许秋进课题组前曾被段云写满了记号，后来在吴菲菲和陈婉清的一致要求下，他才用乙醇、丙酮这些溶剂给擦洗干净了。
现在段云几乎不来张疆做实验了，他的材料，包括N2200、PVDF以及几种金属纳米线，都是找商业化的渠道购买，然后直接在邯丹的手套箱中完成制备，再用他自己搭设的测试设备进行测试。
而田晴新负责起来的钙钛矿量子点项目，之后倒是有可能要来张疆做合成。
……
开始实验。
重蒸溶剂，这回的四个反应选择的都是DMF溶剂，其实和以往一样用甲苯，理论上也是可以的，不过文献上写的是DMF，他们也就没有更换。
准备反应瓶，加入磁力搅拌子，准备氮气球。
点板确认药品纯度，称量药品，加入溶剂，连接冷凝装置、氮气球，三抽三排。
加入催化剂，三抽三排，迅速升温，外部贴铝箔纸保护反应瓶。
搞定，橙红色的溶液犹如一锅番茄汤。
另外一个反应的步骤也是类似的，许秋很快再次搞定。
然后，他惊讶的发现，韩嘉莹投反应的速度竟不慢于他多少，只落后他一分钟不到。
想想也不奇怪，学姐做实验属于稳健型的，因而比较慢，学妹做实验还是比较莽的，有点像他。
韩嘉莹收拾着通风踹中的实验垃圾，随口问道：“这周我们要回邯丹做器件吗？”
许秋想了想道：“等这次的产物提纯后，回去做几批器件吧。”
这主要是给学妹和魏老师一个交待，他们不似他有模拟实验系统，可以直接拿到效率数据，其次，陈婉清之后几天也要用到液相色谱仪，他们前往邯丹的话，刚好可以错峰使用。
“师兄觉得效率能有多少呀？”
“我猜5%-6%吧，毕竟几乎是完全重复现有体系的，总不能比文献的数值还要高吧。”之前简单PDI分子能达到3.5%，现在改性后的PDI二聚体达到5%以上，理论上并不难，除非是合成反应失败了。
“可惜这个结果不能用来发文章。”
“那没办法，二聚体已经被研究很多年了，分子结构就有限，基本上能想到的结构都被发表了，”许秋话锋一转：“不过，3D-PDI的操作空间就大很多了，中间的核可以随意调节，有非常多的可能性。”
“其实关于3D-PDI这段时间我也一直在思考，有了一些实验想法。”
“哦，说来听听。”许秋眼前一亮，顿时有了兴趣。
“常见有机光伏材料中，同为芳香环的噻吩环的应用明显多于苯环，但第一篇3D-PDI的工作，他们采用的是三苯胺，并没有引入噻吩。”韩嘉莹顿了顿，继续道：
“我觉得或许可以基于他们的体系进行改进，比如在苯环上连接三个，甚至四个噻吩，再和PDI分子相连，形成3D-PDI结构。”
“师兄，你觉得怎么样？”说完，韩嘉莹满脸期待的盯着许秋。
“这个想法不错，有一定的可行性。”许秋自然不吝赞扬，学妹听到后很是开心，眼睛眯成了一个小月牙。
之前大多数的时候都是他提出实验想法，让学妹执行，而现在她已经产生了自己的实验想法，而且分析的还是有一定道理的。
这让他不禁产生儿子终于养大了的感觉。
其实，这段时间许秋也没有闲着，他抽空罗列出若干种可行的分子结构。
然后配合模拟实验室的DFT模拟，排除掉一些空间位阻不合理的结构，得到十数种可行方案，而学妹的这个想法就是他的备选方案之一。
……
之后，许秋和韩嘉莹提纯了四种产物。
因为原料很纯，且这步反应几乎没什么副反应，得到的主要产物均只有一种，提纯难度并不高。
产率大致在50-70%之间，只有几十毫克的产物，不过倒也暂时够用。
上周学妹送样的表征数据陆续返回，结果和许秋在模拟实验室II中得到的近乎一致，收到消息后韩嘉莹和陈婉清皆是一喜。
学妹是因为表征结果验证了她之前的猜想是正确的，而且之后她和许秋投的反应都是基于她的“推断”，自然很开心。
学姐则是因为验证了D单元是双醛基取代的，可以安心的进行后置的反应。
此外，许秋他们也取得基于合成的PDI分子的第一批器件数据，效率最高值5.21%，体系是PCE10:PBI-5，器件当然是韩嘉莹做的。
PBI就是PDI二聚体的名称，后面再加上代表其侧链碳原子数的数字，或是桥单元的名称，比如PBI-5、PBI-2-T之类的。
许秋用模拟实验室II，消耗12小时，1200积分，基于四种PDI二聚体受体，初步遍历了一遍现有的给体库，效率最高值是5.86%。
然后，收获了两个初步的实验结论：
第一，桥接型的PDI二聚体比扭转型的光电性能差，当然这只是个初步结论，因为变量还有很多，也可能和中间桥单元的选择有关。
第二，在PDI分子二聚后，对侧链碳原子的数量要求多于简单PDI分子，许秋推测是因为单个分子的尺度变大了，所以需要更多的侧链才能保证原有的溶解度。
总得来说，PDI体系的地基已经打实。
而有机三人组名义上的老大，陈婉清则一直留在张疆实验室，甚至周六都跑过去加了一天班。
历时两周，终于功夫不负有心人，拿到了她合成出来的第一批A-D-A小分子，并被她命名为C1。
虽然许秋和韩嘉莹都吐槽了这个命名，但学姐并没有要改的意思，看来是打算放飞自我了。
然后，许秋在周日偷偷用模拟实验室II帮她实验了一下——基于当前给体库，耗时5小时，初步遍历得到的最高效率只有0.67%。
emmm……
也不知道学姐得到这个结果会做何感想。