雙極性藍(lán)色磷光有機(jī)發(fā)光材料的合成及其性能研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)合成了4個(gè)系列共6種未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的雙極性磷光主體材料，其中包括含有咔唑單元、吩噻嗪?jiǎn)卧腿桨穯卧幕衔铩Ｍㄟ^(guò)1H NMR、13C NMR和元素分析對(duì)所合成的中間體及最終產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)的表征和確定，并對(duì)最終產(chǎn)物的光學(xué)性能、電化學(xué)性能、量子力學(xué)性質(zhì)以及熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?、烹p極性含苯并咪唑單元的藍(lán)色磷光主體材料。通過(guò)簡(jiǎn)單的酰基化、咪唑成環(huán)等一系列反應(yīng)，以咔唑、鄰氨基二苯胺、對(duì)氟苯甲酰氯等為原料合成了一

2、種含咔唑單元的苯并咪唑衍生物1-苯基-2-[4-(N-咔唑)苯基]苯并咪唑(PCPB)。PCPB在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于296和368 nm；發(fā)射峰位于401 nm，屬于深藍(lán)色熒光；PCPB的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于452 nm，其三線態(tài)能級(jí)為2.74 eV，與藍(lán)色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級(jí)相匹配；PCPB的HOMO主要分布在苯基咔唑單元，而LUMO主要定域在苯并咪唑環(huán)上。其HOMO能級(jí)為-5

3、.54 eV，與陽(yáng)極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級(jí)為-2.68 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，PCPB表現(xiàn)出雙極傳導(dǎo)性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物PCPB有望作為雙極性藍(lán)色磷光主體材料應(yīng)用于PhOLEDs。
　?、齐p極性含三嗪?jiǎn)卧乃{(lán)色磷光主體材料。通過(guò)簡(jiǎn)單的Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)，以咔唑、三聚氯氰、萘酚等為原料合成了一種含咔唑單元的三嗪類衍生物9-(4-(4,6-二-α-

4、萘氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-苯基)-咔唑(NOTPC)的合成。NOTPC在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于341和374 nm；發(fā)射峰位于478 nm，屬于藍(lán)色熒光；NOTPC的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于442 nm，其三線態(tài)能級(jí)為2.80 eV，與藍(lán)色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級(jí)相匹配；NOTPC的HOMO主要分布在苯基咔唑單元，而LUMO主要定域在三嗪環(huán)上。其HOMO能級(jí)為-5.40 eV，與陽(yáng)

5、極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級(jí)為-2.32 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，NOTPC表現(xiàn)出雙極傳導(dǎo)性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物NOTPC有望作為雙極性藍(lán)色磷光主體材料應(yīng)用于PhOLEDs。
　?、请p極性含吩噻嗪?jiǎn)卧乃{(lán)色磷光主體材料。通過(guò)溴化、Suzuki偶聯(lián)等一系列反應(yīng)，以吩噻嗪、間溴苯腈等為原料合成了一種新型含噻吩單元的間溴苯腈衍生物3,3′-(9H,9′H-[3,

6、3′-biPhenothiazine]-9,9′-diyl) dibenzonitrile(3CN33BPTZ)。3CN33BPTZ在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于262和306 nm；發(fā)射峰位于410 nm，屬于深藍(lán)色熒光；3CN33BPTZ的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于423 nm，其三線態(tài)能級(jí)為2.93 eV，與藍(lán)色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級(jí)相匹配；3CN33BPTZ的HOMO主要分布在吩噻嗪?jiǎn)卧?/p>

7、而LUMO主要定域在間溴苯腈環(huán)上。其HOMO能級(jí)為-5.92 eV，與陽(yáng)極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級(jí)為-2.79 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，3CN33BPTZ表現(xiàn)出雙極傳導(dǎo)性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物3CN33BPTZ有望作為雙極性藍(lán)色磷光主體材料應(yīng)用于PhOLEDs。
　　⑷雙極性含1,2,4-噁二唑單元的藍(lán)色磷光主體材料。通過(guò)溴化、鈴木等一系列反應(yīng)，以吩噻嗪、

8、對(duì)溴苯腈等為原料合成了三種新型含吩噻嗪、三苯胺單元的1,2,4-噁二唑衍生物：3,5-二(4-二苯胺基苯)-1,2,4–噁二唑(BAOXD)、3,5-二(4-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(PPOXD)和3,5-二(3-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(MMOXD)。所合成的化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD的三線態(tài)能量分別為2.77、2.46和2.93 eV。BAOXD和MMOX

9、D的三線態(tài)能級(jí)與藍(lán)色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級(jí)相匹配，PPOXD的三線態(tài)能級(jí)與綠色磷光客體材料Ir(ppy)3(2.40 eV)的能級(jí)匹配。其HOMO能級(jí)分別為為-5.70、-5.25和-5.88 eV，與陽(yáng)極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級(jí)分別為為-2.30、-2.32和-2.64 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD表現(xiàn)出雙極傳導(dǎo)性