含硅橋聯(lián)并苯聯(lián)苯π-共軛分子的設(shè)計與性能理論研究.pdf

1、含硅橋聯(lián)并苯梯形π-共軛分子結(jié)構(gòu)特殊，具有較好光電性能，在有機電致發(fā)光材料領(lǐng)域應(yīng)用廣闊。
　　本文提出利用并苯剛性共平面結(jié)構(gòu)特性及硅元素與并苯共軛結(jié)構(gòu)間特殊軌道相互作用來調(diào)控分子光電性能，設(shè)計了十七個含硅橋聯(lián)并苯聯(lián)苯π-共軛分子，其中十五個未見報道，同時本文也設(shè)計了相關(guān)合成方法。
　　1998年獲諾貝爾獎的量子化學計算方法在新型功能分子性質(zhì)研究方面具有很大優(yōu)勢，大量研究表明此方法研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能所得結(jié)果可靠，并可提高研究效

2、率。
　　本文運用Gaussian03軟件，采用B3LYP方法，在6-31G(d)基組水平對所設(shè)計的十七個分子進行研究，包括：基態(tài)幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化、前線分子軌道及能隙、電離能、電子親合能、重組能及吸收光譜。
　　對含硅橋聯(lián)并苯聯(lián)苯π-共軛分子骨架結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)苯、蒽并噻咯（分子6）垂直電離能、絕熱電離能和空穴抽取能最小，垂直電子親合能、絕熱電子親合能和電子抽取能最大，可能具有較強空穴和電子注入能力，且優(yōu)于并五苯。二萘并噻咯（分子8

3、）空穴重組能和電子重組能最小，均分別比典型空穴傳輸材料TPD[0.29 eV]和電子傳輸材料Alq3[0.276 eV]小，且二者差值也最小，是較有應(yīng)用前景的雙極傳輸材料。
　　以篩選所得苯、蒽并噻咯和二萘并噻咯為骨架，研究了不同取代基對其性能的影響。在取代苯、蒽并噻咯6a~6g和取代二萘并噻咯8a~8 f中，除分子6b外，其他分子的空穴重組能和電子重組能均小于TPD和Alq3。分子6b和8f的能隙分別為各類中最小的，分別為3.8

4、096和3.5103 eV，它們的穩(wěn)定性均高于并五苯。分子6 f和8 f的空穴重組能分別為各類中最小的，分別為0.2053和0.2091 eV。分子6d和8a的電子重組能也分別為各類中最小的，分別為0.2162和0.2002 eV。分子6c和8d的空穴重組能與電子重組能差值均為各類中最小的，分別為0.0043和0.0025 eV，可作為較好的雙極傳輸材料。分子6d和8 f的電離能約6.01 e V，為各類中最小的，且比并五苯的6.59