取代模式對(duì)基于有機(jī)硼化合物的聯(lián)苯、二苯乙炔和二苯乙烯的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移發(fā)光性能的影響.pdf

1、隨著有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)固體激光器和熒光傳感器等有機(jī)光電子器件的發(fā)展，如何獲得高固態(tài)熒光效率的有機(jī)發(fā)光材料成為有機(jī)光電子學(xué)領(lǐng)域的重要課題之一。雖然多數(shù)有機(jī)發(fā)光材料在溶液中可以表現(xiàn)出理想的熒光強(qiáng)度，但在固態(tài)下因分子間相互作用形成聚集體或激基締合物而導(dǎo)致的熒光淬滅效應(yīng)使得發(fā)光卻很弱甚至不發(fā)光，所以設(shè)計(jì)合成具有高固態(tài)熒光效率的有機(jī)發(fā)光材料仍然是極具挑戰(zhàn)性的工作，因此有必要對(duì)已有的發(fā)光分子體系進(jìn)行系統(tǒng)的研究揭示結(jié)構(gòu)和性能的相互關(guān)系從而為進(jìn)一步合

2、理的分子設(shè)計(jì)提供一定的理論指導(dǎo)。我們課題組在最近的研究中，通過將吸電性的硼取代基和給電性氨基引入到共軛體系側(cè)鏈發(fā)展了具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移發(fā)光特性的o，o'-取代的聯(lián)苯體系(1a)，該體系不僅具有高的固態(tài)熒光量子效率，而且Stokes位移特別大(＞200nm)，熒光發(fā)射波長(zhǎng)長(zhǎng)，比其相應(yīng)的硼取代基和氨基位于不同位置的區(qū)域異構(gòu)體(1b-c)都要長(zhǎng)。
　　由于取代模式對(duì)聯(lián)苯體系(1a-c)的光電性能具有非常顯著的影響，本文進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成了電

3、子受體硼取代基和電子供體氨基位于不同位置的二苯乙炔(2a-c)和二苯乙烯(3a-c)衍生物，通過對(duì)X-射線單晶衍射，紫外-可見吸收光譜和熒光光譜，理論計(jì)算等表征以探索取代模式對(duì)三個(gè)系列的化合物分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移發(fā)光性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在環(huán)己烷溶液中，隨著硼取代基的位置由p-位改變到o-位，取代模式由P,P'-改變到o,p'-取代，三個(gè)系列的化合物吸收和發(fā)射都發(fā)生了紅移，這主要是因?yàn)榕鹑〈奈恢玫母淖円鹆薍OMO能級(jí)的升高，隨著氨基的位

4、置由p'-位改變到o'-位，取代模式由o,p'-改變到o,o'-取代，由于氨基構(gòu)型由平面型的sp2雜化形式轉(zhuǎn)變成了三角錐形的sp3雜化形式降低了與苯環(huán)的共軛程度，三個(gè)系列的化合物的吸收都發(fā)生了藍(lán)移，值得注意的是熒光光譜的變化規(guī)律卻完全不同，只有聯(lián)苯化合物由1b到1a進(jìn)一步發(fā)生了紅移，而o,o'-取代的二苯乙炔2a的發(fā)射光譜基本和o,p'-取代的2b相同，o,o'-取代的二苯乙烯3a相對(duì)于o，p'-取代的3b甚至發(fā)生了藍(lán)移，因此在這九個(gè)化

5、合物中，o，o'-取代的聯(lián)苯1a的吸收是最短的，而發(fā)射波長(zhǎng)卻是最長(zhǎng)的。在固體狀態(tài)下，化合物1a的發(fā)射波長(zhǎng)基本上也是最長(zhǎng)的，固態(tài)熒光量子效率也基本是最高之一。通過將氨基和硼取代基引入到聯(lián)苯體系的o，o'-位可以獲得非常獨(dú)特的光電物理性能，如高的固態(tài)熒光量子效率、長(zhǎng)的發(fā)射波長(zhǎng)、以及特別大的Stokes位移，而這些性能是通過對(duì)其它的共軛體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的修飾所難以達(dá)到的。這些研究結(jié)果為進(jìn)一步利用1a獨(dú)特的光電性能，以它為基本的結(jié)構(gòu)單元對(duì)其進(jìn)行官