含咔唑基團(tuán)的芴類有機(jī)光電材料的合成及其性能研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光材料作為有機(jī)電致發(fā)光二極管（OLEDs）的關(guān)鍵材料，已成為當(dāng)今光電功能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了得到性能突出的有機(jī)小分子藍(lán)光材料，本論文設(shè)計(jì)合成了13種芴衍生物，通過(guò)1H NMR、13C NMR和元素分析對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了表征，并考察了其光譜、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性質(zhì)。
　　（1）通過(guò)Ullmann偶聯(lián)、Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)合成了6種咔唑封端的芴類光電材料：2,7-二[4-(咔唑-9-基)苯基]-9,9-二丁基芴（CPhF-a

2、）、2,7-二[4-(咔唑-9-基)苯基]-9,9-二己基芴（CPhF-b）、2,7-二[4-(咔唑-9-基)苯基]-9,9-二辛基芴（CPhF-c）、2,7-二[4-(咔唑-9-基)-4-聯(lián)苯基-4-基]-9,9-二丁基芴（CPh2F-a）、2,7-二[4-(咔唑-9-基)-4-聯(lián)苯基-4-基]-9,9-二己基芴（CPh2F-b）和2,7-二[4-(咔唑-9-基)-4-聯(lián)苯基-4-基]-9,9-二辛基芴（CPh2F-c）。此類化合物的

3、熒光發(fā)射峰值在393～411nm，屬于藍(lán)紫色熒光；它們的HOMO能級(jí)在-5.50～-5.57eV范圍內(nèi)，具有較好的空穴注入和傳輸能力；它們的分解溫度均大于365℃，其中CPhF-a、CPh2F-a和CPh2F-b的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為130、161和111℃，有利于器件的穩(wěn)定性和使用壽命的延長(zhǎng)。
　　（2）通過(guò)Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)合成了3種三苯胺雙取代的芴類光電材料：2,7-二(4-二苯胺基苯基)-9,9-二丁基芴（DAF-a）

4、、2,7-二(4-二苯胺基苯基)-9,9-二己基芴（DAF-b）、2,7-二(4-二苯胺基苯基)-9,9-二辛基芴（DAF-c）。此類化合物的發(fā)射峰值約為428nm，屬于藍(lán)色熒光；它們的HOMO能級(jí)為-5.42～-5.47eV，比CPhF(a-c)具有更好的空穴注入能力；它們的分解溫度分別為354、413和375℃，其中DAF-a和DAF-b的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為97和66℃，而DAF-c的低于50℃。
　?。?）在DAF-b的基

5、礎(chǔ)上合成了咔唑封端的光電材料2-[N,N-二(4-溴苯基)-4-氨基苯基]-7-{N-(4-溴苯基)-N-[4-(咔唑-9-基)苯基]-4-氨基苯基}-9,9-二己基芴（CAF）和二苯胺封端的光電材料2,7-雙[N,N-二(4-二苯胺基苯基)-4-氨基苯基]-9,9-二己基芴（AAF）。CAF和AAF的最大發(fā)射峰分別在436和530nm處，為藍(lán)色和綠色熒光；它們的HOMO能級(jí)分別為-5.51和-5.22eV，后者與陽(yáng)極ITO的功函數(shù)很接

6、近，具有很好的空穴注入能力；其分解溫度分別為377和397℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為268和114℃，前者更有利于器件的穩(wěn)定性和使用壽命的延長(zhǎng)。
　　（4）通過(guò) Wittig-Honor、Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)合成了二咔唑基三苯乙烯單取代和雙取代的芴類光電材料：DctF和Dct2F。它們均具有AIEE特性，其薄膜的發(fā)射波長(zhǎng)分別為467和469 nm，是很強(qiáng)的藍(lán)色熒光；其HOMO能級(jí)分別為-6.08和-5.87 eV，具有較強(qiáng)的空穴傳

7、輸能力；其分解溫度分別為409和418℃，升溫至400℃過(guò)程中未觀察到熔化溫度，只觀察到DctF的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，為105℃。
　　本文合成的化合物在常用有機(jī)溶劑中具有較好的溶解性，可以通過(guò)溶液處理的方法制成薄膜。化合物CPhF-a、CPh2F-a、CPh2F-b、CAF、DctF和Dct2F是具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的藍(lán)光材料，其中DctF和Dct2F具有AIEE特性，其薄膜可以發(fā)射高效熒光。因此，這6種光電材料有望作為具有空穴傳