苯胺及其乙炔取代物電子光譜的理論研究.pdf

1、芳基叔胺類化合物因其具有高空穴遷移速率使之成為空穴傳輸材料的首選材料，其強的紫外可見區(qū)域的吸收以及藍光發(fā)射又可以滿足藍色電致發(fā)光的要求。三苯胺類衍生物不僅是重要的有機染料，而且具有較強的熒光性能和光穩(wěn)定性，是一類非常適合作為載流子傳輸層的材料。其在電場作用下能夠形成胺離子自由基，有良好的空穴傳輸性能，也可作為電致發(fā)光的空穴傳輸材料。除了電致發(fā)光器件中空穴傳輸材料大多數(shù)是含有叔胺的化合物之外，用含有叔胺的有機小分予以及高分子作為藍色的電致

2、發(fā)光材料也常常見諸報道。 三苯胺類衍生物有著上述眾多優(yōu)點，且這類化合物結(jié)構(gòu)易于調(diào)整，可以通過引入烯鍵、苯環(huán)等不飽和基團及各種發(fā)色團，改變其共軛度，從而改變該類化合物的光電性質(zhì)。目前對于三苯胺衍生物的合成及其應(yīng)用研究以及理論計算多集中在對其分子結(jié)構(gòu)及其特征的討論上，但缺少對三苯胺類衍生物熒光發(fā)射光譜和吸收光譜的理論計算，特別是炔烴基團取代衍生物的熒光發(fā)射光譜和吸收光譜的理論研究。 本論文研究了苯胺及其炔烴取代的苯胺類化合物

3、的熒光發(fā)射光譜，從理論上預(yù)測了炔烴取代的苯胺類化合物發(fā)射藍色熒光的現(xiàn)象，為尋找新型發(fā)光材料提供了理論上的指導(dǎo)。文中所有的計算均在Gaussian03平臺上進行，先采用HF/6-31G<'*>對分子結(jié)構(gòu)進行全優(yōu)化計算，得到分子基態(tài)(S<,0>)穩(wěn)定的平衡構(gòu)型，在此構(gòu)型基礎(chǔ)上用CIS/6-31G<'*>方法優(yōu)化其最低激發(fā)單重態(tài)(S<,1>)幾何構(gòu)型后，用含時密度泛函理論(TDDFT)和B3LYP/6-31G<'*>方法計算絕熱躍遷能，從而計

4、算其吸收和熒光發(fā)射光譜。 本論文分為四部分： 第一部分介紹了研究背景和現(xiàn)狀。分析實驗數(shù)據(jù)還是目前對分子激發(fā)態(tài)和躍遷光譜研究的主要手段。正在發(fā)展中的備受關(guān)注的含時密度泛函理論方法較好地處理電子體系相互作用和激發(fā)性質(zhì)提供了有效途徑。 第二部分簡要介紹了有機發(fā)光材料的類型，并介紹了有機化合物發(fā)光的基本原理。在此基礎(chǔ)上，按其發(fā)光原理的不同，對材料的屬性進行了分類討論。 第三部分是對本文采用的理論計算方法的簡介。在

5、介紹了量予化學(xué)的發(fā)展過程的基礎(chǔ)上，主要介紹了含時密度泛函理論的基本原理和組態(tài)相互作用的基本原理。 第四部分是對苯胺類及其炔烴衍生物的計算和討論。我們用含時密度泛函理論(TDDFT)方法計算了一苯胺、二苯胺和三苯胺，及其炔烴取代衍生物的基態(tài)和激發(fā)態(tài)性質(zhì)，從而得出其絕熱躍遷能，吸收和熒光發(fā)射光譜。吸收光譜計算結(jié)果表明由于乙炔基團的影響，體系吸收光譜均發(fā)生明顯紅移。其中計算得到三苯胺最大吸收波長與實驗值僅差2.0nm，說明計算的結(jié)果是