高希珂 教授 博士 上海市 研究领域: 天然气化工,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 研究领域:有机分子功能材料化学;研究方向:有机光电功能材料化学;有机生物功能材料化学;薁化学。 所在单位: 中国科学院上海有机化学研究所

基本信息

所在单位:
中国科学院上海有机化学研究所
单位类型:
科研机构
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1997.09-2002.07, 聊城大学化学与化工学院, 学士
2002.09-2005.07, 聊城大学化学与化工学院, 硕士
2005.09-2008.07, 中国科学院化学研究所,     博士
工作经历:
2008.10-2014.02, 中国科学院上海有机化学研究所,副研究员
2012.12-2013.02, 佐治亚理工学院化学与生物系,访问学者
2014.03-至今,       中国科学院上海有机化学研究所,研究员
专家介绍:
本人独立开展科研工作以来聚焦于新型缺电子共轭分子骨架的创制合成与光电功能研究,基于萘和薁两种同分异构的基本结构单元,发展了三类具有特色结构的缺电子共轭分子体系:核拓展的1,4,5,8-萘二酰亚胺,1,2,5,6-萘二酰亚胺和联薁二酰亚胺;将结构异构的概念引入有机共轭分子的设计,获得了结构多样、能级可调的高性能多功能有机共轭分子材料;系统提出了“在缺电子的芳核上稠合富电子的硫杂环,并结合拉电子基团封端、长分支烷基链促溶,设计高性能、稳定、易加工的n-型有机半导体材料”的新策略,揭示了取代基结构调控分子材料器件性能的新规律,获得了具有特色结构的系列高性能有机半导体材料。已在国际知名期刊上发表通讯作者和共同通讯作者论文50篇,其中J. Am. Chem. Soc. 2篇,Adv. Mater. 3篇,Angew. Chem. Int. Ed. 1篇,Adv. Funct. Mater. 1篇和Chem. Sci. 1篇;申请发明专利17项(授权13项)。这些研究成果引起国内外同行和企业界的广泛关注,所发展的高性能n-型有机半导体NDI-DTYM2的相关专利已许可给企业进行商业化使用,目前NDI-DTYM2已发展成为最具代表性的n-型有机小分子半导体。

     近五年,针对有机光电功能材料化学领域“缺电子共轭单元匮乏,n-型有机半导体发展滞后”这一发展瓶颈和“结构-性能关系”这一核心科学问题,在缺电子共轭分子骨架的创制合成、光电功能和构效关系等方面开展了系统研究,发展了全新结构的联薁二酰亚胺、第一类电子传输的插烯四硫富瓦烯和核拓展的1,2,5,6-萘二酰亚胺三类特色分子体系,基于这些新型共轭分子骨架,获得了系列高性能有机半导体材料,初步阐明了其构效关系,为有机光电材料的发展提供了新思路。具体为以下三方面的创新性研究成果:

⑴ 发展了第一类具有电子传输性质的插烯四硫富瓦烯(VTTF)衍生物及其高效合成方法,实现了其作为电子传输材料在n-沟道有机场效应晶体管(OFET)和钙钛矿太阳能电池中的成功应用,在一定程度上促进了VTTF化学的发展。

⑵ 创制了全新结构的联薁二酰亚胺(BAzDI),实现了其高分子化,首次将2,6-位薁单元引入共轭聚合物主链,发现了薁偶极诱导的分子紧密堆积结构,获得了最高性能的薁基n-型有机半导体;发展了基于2,6-位薁单元的新型导电高分子,为有机光电材料的发展提供了新思路,促进了薁化学的发展。

⑶ 发展了具有扭曲分子骨架和强化学衍生性的二噻吩并䓛二酰亚胺(DTCDI),实现了其不同位点的高分子化,获得了高性能的n-型有机小分子和聚合物电子传输材料。

科研能力

研究领域:
天然气化工,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
研究领域:有机分子功能材料化学;研究方向:有机光电功能材料化学;有机生物功能材料化学;薁化学。
英文标签:
Azulene;Organic Semiconductors;Organic Field-effect Transistors;Organic Field-effect Transistor;Synthesis And Crystal Structure;Field-effect Transistors;Organic Semiconductor;Conducting Polymers;Organic Electronics;Squaraine
论文著作:
1. Flexible suspended gate organic thin-film transistors for ultra-sensitive pressure detection
Yaping Zang; Fengjiao Zhang; Dazhen Huang; Xike Gao; Chong-an Di; Daoben Zhu
NATURE COMMUNICATIONS, 2015

2. Critical Role of Alkyl Chain Branching of Organic Semiconductors in Enabling Solution-Processed N-channel Organic Thin-Film Transistors with Mobility of Up to 3.50 Cm² V(-1) S(-1).
Fengjiao Zhang; Yunbin Hu; Torben Schuettfort; Chong-an Di; Xike Gao; Christopher R. McNeill; Lars Thomsen; Stefan C. B. Mannsfeld; Wei Yuan; Henning Sirringhaus; Daoben Zhu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2013

3. Highly Efficient Photothermal Nanoagent Achieved by Harvesting Energy Via Excited-State Intramolecular Motion Within Nanoparticles
Zheng Zhao; Chao Chen; Wenting Wu; Fenfen Wang; Lili Du; Xiaoyan Zhang; Yu Xiong; Xuewen He; Yuanjing Cai; Ryan T. K. Kwok; Jacky W. Y. Lam; Xike Gao; Pingchuan Sun; David Lee Phillips; Dan Ding
Nature Communications, 2019

4. Core-expanded Naphthalene Diimides Fused with 2-(1,3-dithiol-2-ylidene)malonitrile Groups for High-Performance, Ambient-Stable, Solution-Processed N-Channel Organic Thin Film Transistors.
Xike Gao; Chong-an Di; Yunbin Hu; Xiaodi Yang; Hongyu Fan; Feng Zhang; Yunqi Liu; Hongxiang Li; Daoben Zhu
Journal of the American Chemical Society, 2010

5. Development of N-Type Organic Semiconductors for Thin Film Transistors: A Viewpoint of Molecular Design
Xike Gao; Yunbin Hu
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2014

6. Ultrathin Film Organic Transistors: Precise Control of Semiconductor Thickness Via Spin‐Coating
Fengjiao Zhang; Chong-an Di; Nikolai Berdunov; Yuanyuan Hu; Yunbin Hu; Xike Gao; Qing Meng; Henning Sirringhaus; Daoben Zhu
Advanced Materials, 2013

7. Application of Azulene in Constructing Organic Optoelectronic Materials: New Tricks for an Old Dog
Hanshen Xin; Xike Gao
CHEMPLUSCHEM, 2017

8. Solution‐Processed Ambient Electronics: All‐Solution‐Processed, High‐Performance N‐channel Organic Transistors and Circuits: Toward Low‐Cost Ambient Electronics (adv. Mater. 21/2011)
Yan Zhao; Chong-an Di; Xike Gao; Yunbin Hu; Yunlong Guo; Lei Zhang; Yunqi Liu; Jizheng Wang; Wenping Hu; Daoben Zhu
Advanced Materials, 2011

9. Incorporation of 2,6‐connected Azulene Units into the Backbone of Conjugated Polymers: Towards High‐Performance Organic Optoelectronic Materials
Hanshen Xin; Congwu Ge; Xuechen Jiao; Xiaodi Yang; Kira Rundel; Christopher R. McNeill; Xike Gao
Angewandte Chemie, 2017

10. Inkjet Printing High-Resolution, Large-Area Graphene Patterns by Coffee-Ring Lithography
Lei Zhang; Hongtao Liu; Yan Zhao; Xiangnan Sun; Yugeng Wen; Yunlong Guo; Xike Gao; Chong-an Di; Gui Yu; Yunqi Liu
Advanced Materials, 2011
发明专利:
1. 薁类化合物、其中间体、其制备方法及其用途
中国科学院上海有机化学研究所; 上海阿如林化学科技有限公司
高希珂; 李蕾; 葛从伍
公开日期: 2024-04-05 申请日期: 2022-05-27 公开号: CN114957081B

2. 一种薁类化合物、其制备方法和应用
中国科学院上海有机化学研究所; 上海阿如林化学科技有限公司
高希珂; 肖梦佳; 李蕾; 葛从伍
公开日期: 2023-11-28 申请日期: 2023-05-26 公开号: CN117126032A

3. 一种含薁共轭聚合物、其中间体及应用
中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 辛涵申; 高洪磊; 葛从伍
公开日期: 2020-07-07 申请日期: 2017-12-06 公开号: CN107955139B

4. 一种含薁共轭聚合物、其中间体及应用
中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 辛涵申; 高洪磊; 葛从伍
公开日期: 2018-04-24 申请日期: 2017-12-06 公开号: CN107955139A

5. 联薁二酰亚胺衍生物、其制备方法和应用
中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 辛涵申; 葛从伍; 杨晓春
公开日期: 2018-01-23 申请日期: 2016-07-14 公开号: CN107619409A

6. 二噻吩并*酰二亚胺衍生物、其中间体、制备方法和应用
中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 赵学千; 葛从伍
公开日期: 2017-07-25 申请日期: 2017-04-14 公开号: CN106977705A

7. 二噻吩并*酰二亚胺衍生物、其中间体、制备方法和应用
中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 赵学千; 葛从伍
公开日期: 2017-07-25 申请日期: 2017-04-14 公开号: CN106977705A

8. SULFUR CONTAINING HETEROCYCLE-FUSED NAPHTHALENE TETRACARBOXYLIC ACID DIIMIDE DERIVATIVES, PREPARATION METHOD AND USE THEREOF
SHANGHAI INST ORGANIC CHEM; CHINESE ACAD INST CHEMISTRY
GAO XIKE; DI CHONG-AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO
公开日期: 2016-12-14 申请日期: 2010-10-21 公开号: EP2492271A4

9. 含硒π扩展萘四羧酸二酰亚胺化合物、制法和应用
SHANGHAI INST ORGANIC CHEM
GAO XIKE; HAN WENJIE; WANG ZHONGLI; ZHU DAOBEN
公开日期: 2015-07-29 申请日期: 2014-01-27 公开号: CN104804021A

10. 含2-(1,3-二硫/硒-2-亚基)乙氰共轭结构单元的萘二酰亚胺及其衍生物
SHANGHAI INST ORGANIC CHEM
GAO XIKE; ZHAO ZHENG; HU YUNBIN; WANG ZHONGLI
公开日期: 2014-12-24 申请日期: 2014-08-25 公开号: CN104230953A

11. 一种2,3,6,7-四溴代萘四羧酸二酰亚胺化合物、制备及用途
中国科学院上海有机化学研究所; 中国科学院化学研究所
高希珂; 狄重安; 朱道本; 刘云圻; 李洪祥; 姜标
公开日期: 2014-04-23 申请日期: 2009-10-23 公开号: CN102603741B

12. 含有1,3-二硫-2-叶立德烯共轭单元的萘二酰亚胺衍生物、制备方法和应用
中国科学院上海有机化学研究所; 默克化工有限公司
高希珂; 胡云宾; 元伟; 朱道本
公开日期: 2013-11-27 申请日期: 2013-07-29 公开号: CN103408570A

13. Sulfur containing heterocycle-fused naphthalene tetracarboxylic acid diimide derivatives, preparation method and use thereof
GAO XIKE; DI CHONG-AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO; SHANGHAI INST ORGANIC CHEM; CHINESE ACAD INST CHEMISTRY
GAO XIKE; DI CHONG-AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO
公开日期: 2013-06-25 申请日期: 2012-04-23 公开号: US8471021B2

14. Sulfur containing heterocycle-fused naphthalene tetracarboxylic acid diimide derivatives, preparation method and use thereof
Xike Gao; Chong-an Di; Daoben Zhu; Yunqi Liu; Hongxiang Li; Biao Jiang
Xike Gao; Chong-an Di; Daoben Zhu; Yunqi Liu; Hongxiang Li; Biao Jiang
公开日期: 2013-06-25 申请日期: 2012-04-23 公开号: US08471021B2

15. 材料的图案化方法
中国科学院化学研究所
刘云圻; 张磊; 刘洪涛; 赵岩; 孙向南; 温雨耕; 郭云龙; 高希珂; 狄重安; 于贵
公开日期: 2013-06-19 申请日期: 2011-06-09 公开号: CN102320752B

16. Sulfur Containing Heterocycle-Fused Naphthalene Tetracarboxylic Acid Diimide Derivatives, Preparation Method And Use Thereof
GAO XIKE; DI CHONG-AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO
GAO XIKE; DI CHONG-AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO
公开日期: 2012-10-04 申请日期: 2012-04-23 公开号: US2012253045A1

17. SULFUR CONTAINING HETEROCYCLE-FUSED NAPHTHALENE TETRACARBOXYLIC ACID DIIMIDE DERIVATIVES, PREPARATION METHOD AND USE THEREOF
CHINESE ACAD INST CHEMISTRY; SHANGHAI INST ORGANIC CHEM
GAO XIKE; DI CHONG AN; ZHU DAOBEN; LIU YUNQI; LI HONGXIANG; JIANG BIAO
公开日期: 2012-08-01 申请日期: 2010-10-21 公开号: KR20120085825A

18. 一类并噻吩醌式化合物、其制备方法、中间体及其应用
中国科学院上海有机化学研究所
李洪祥; 武庆贺; 李荣金; 高希珂; 朱道本
公开日期: 2012-05-30 申请日期: 2010-11-30 公开号: CN102477045A

19. 硫杂环稠合的萘二酰亚胺类化合物、制备方法和应用
中国科学院化学研究所; 中国科学院上海有机化学研究所
高希珂; 狄重安; 秦云科; 胡云宾; 朱道本
公开日期: 2012-02-15 申请日期: 2011-08-08 公开号: CN102351879A

20. 一锅法制备硫杂环稠合的萘二酰亚胺衍生物的方法
中国科学院上海有机化学研究所; 中国科学院化学研究所
高希珂; 狄重安; 胡云宾; 朱道本; 秦云科
公开日期: 2012-02-08 申请日期: 2011-08-08 公开号: CN102344456A
科研项目:
1. 新型四硫富瓦烯类有机半导体材料的合成及性能研究
立项时间: 2010-2012 项目经费:190000

2. 高性能、稳定、易加工的n-型有机半导体材料的合成及性能研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:600000

项目合作

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