芳雜環(huán)小分子光電功能材料的合成及其性能研究.pdf

1、基于有機(jī)光電材料令人矚目的應(yīng)用前景，新型有機(jī)光電材料的設(shè)計合成已被納入到人們重點研究的項目。本論文設(shè)計合成了咔唑雜環(huán)希夫堿、乙烯型雙苯并咪唑衍生物和乙酰丙酮縮2-氨基苯并咪唑希夫堿稀土金屬配合物三個系列共13種芳雜環(huán)小分子光電功能化合物，并以元素分析、紅外、核磁、紫外、熒光、循環(huán)伏安及熱分析等分析測試方法對它們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征及性能測試。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）以咔唑、鄰苯二胺、果糖為原料合成中間體N-乙基-3,6-二氨基咔唑

2、、喹喔啉-2-甲醛。通過水楊醛、肉桂醛、糠醛、喹喔啉-2-甲醛與N-乙基-3，6-二氨基咔唑進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)合成了4種未見文獻(xiàn)報道的雙希夫堿：喹喔啉-2-甲醛縮N-乙基-3,6-二氨基咔唑雙希夫堿（S1）、水楊醛縮N-乙基-3,6-二氨基咔唑雙希夫堿（S2）、肉桂醛縮N-乙基-3,6-二氨基咔唑雙希夫堿（S3）、糠醛縮N-乙基-3,6-二氨基咔唑雙希夫堿（S4）。熒光測試結(jié)果表明它們的溶液熒光發(fā)射峰分別位于410，435 nm（紫色熒光

3、）、532 nm（綠色熒光）、442 nm（藍(lán)紫色熒光）、446 nm（藍(lán)紫色熒光），且S1和S2具有較強(qiáng)的固體熒光，分別位于572 nm（黃色熒光）、548 nm（綠色熒光）。相比于溶液熒光發(fā)生了紅移，且 S2具有明顯的AIE性能；循環(huán)伏安（CV）測試結(jié)果表明 S系列的電離勢為4.99-6.17 eV，與正功函數(shù)（4.8 eV）相匹配，說明S1-S4均有良好的空穴傳輸性能；差熱分析（TG-DTA）測試結(jié)果表明S系列的熱分解溫度為319

4、-363℃，說明S1-S4均具有良好的熱穩(wěn)定性。
　?。?）以咔唑、鄰苯二胺、丙二酸為原料合成中間體雙苯并咪唑甲烷、N-乙基咔唑-3-甲醛。通過雙苯并咪唑甲烷與N-乙基咔唑-3-甲醛、喹喔啉-2-甲醛和對苯二甲醛進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)合成3種乙烯型苯并咪唑衍生物：1,1-二（苯并咪唑-3-基）-2-（N-乙基咔唑-3-基）乙烯（Y1）、1,1-二（苯并咪唑-3-基）-2-（喹喔啉-2-基）乙烯（Y2）、1,1,1,1，-四（苯并咪唑-3

5、-基）-1,4-二乙烯基苯(Y3)。熒光測試結(jié)果表明它們的DMF溶液熒光發(fā)射峰分別位于470 nm、491 nm、503 nm，即Y1和Y2為藍(lán)綠色熒光，Y3為綠色熒光。Y1-Y3均具有較強(qiáng)固體熒光發(fā)射峰，分別位于484nm（藍(lán)綠色熒光）、610 nm(黃色熒光)和551 nm（綠色熒光），相比于溶液熒光發(fā)生了紅移，且Y1和Y3具有明顯的AIE性能；循環(huán)伏安（CV）測試結(jié)果表明Y系列電離勢為5.43-5.67 eV，和正功函數(shù)（4.8

6、eV）相匹配，說明Y1-Y3均有良好的空穴傳輸性能，而Y1的電子親和勢為2.85 eV，接近于電子傳輸材料PBD(2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-l，3，4-噁二唑)的電子親和勢（2.82 eV），所以Y1又具有良好的電子傳輸性能；差熱分析（TG-DTA）測試表明Y系列熱分解溫度為421-500℃，說明Y1-Y3均有良好的熱穩(wěn)定性。
　?。?）以乙酰丙酮（Acca）和2-氨基苯并咪唑（Abm）和稀土金屬硝酸鹽為原料，以投

7、料摩爾比（Acca：Abm：RE(NO3)3）=2：2：1一鍋法合成6個新型的希夫堿配合物C1-C6。通過元素分析、紅外光譜、核磁氫譜并以差熱分析測試輔助表征所合成的目標(biāo)配合物的結(jié)構(gòu)。它們的分子式分別為Re(L)2(NO3)3（Re=Nd（Ⅲ）、Tb（Ⅲ）；L=C12H13N3O）和ReL0(NO3)3（Re=Eu（Ⅲ）、Ce（Ⅲ）、Dy（Ⅲ）Sm、（Ⅲ）；L0=C19H18N6）。它們的電導(dǎo)率為105-120μS/cm，均大于同等條件

8、下去離子水的電導(dǎo)率（90μS/cm）說明C1-C6均為離子型配合物；熒光測試結(jié)果表明它們的溶液熒光發(fā)射峰均位于477 nm，為藍(lán)綠色熒光；固體熒光發(fā)射峰均位于454-500 nm，為藍(lán)綠色熒光，相比于溶液熒光發(fā)生了紅移。循環(huán)伏安（CV）測試結(jié)果表明C系列的電離勢為5.03-5.47 eV，和正功函數(shù)（4.8 eV）相匹配，說明C1-C6均有良好的空穴傳輸性能；差熱分析（TG-DTA）測試結(jié)果表明C系列的熱分解溫度分別為：223-262℃