新型苯并咪唑衍生物的合成及金屬離子調(diào)控的發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、近年來(lái)，具有較高發(fā)光效率和優(yōu)良載流子傳輸性能的苯并咪唑類化合物因其在光電材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景而倍受研究者的重視。本論文基于苯并咪唑基本骨架設(shè)計(jì)合成了一系列新型苯并咪唑衍生物，通過(guò)金屬離子調(diào)控實(shí)現(xiàn)了具有不同發(fā)光機(jī)理的新型有機(jī)金屬發(fā)光材料，并利用理論計(jì)算方法研究了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容概括如下:
　　1、合成了3種新型具有P(^)N螯合配位功能的苯并咪唑膦類配體(YPBI，Y=H，MO，PO)，并通過(guò)核磁、質(zhì)譜、元素分析

2、對(duì)其進(jìn)行了表征。在三苯基膦輔助配體存在下，苯并咪唑膦配體與鹵化亞銅CuIX(X=Cl、Br、I)反應(yīng)得到9種新型一價(jià)銅化合物，通過(guò)質(zhì)譜和元素分析確認(rèn)了它們的組成。對(duì)其中6個(gè)配合物的單晶結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明:它們的中心離子均形成了變形四面體配位構(gòu)型。光學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)該類銅配合物通過(guò)取代基以及鹵素調(diào)控能夠?qū)崿F(xiàn)從綠光到紅光（557nm-612nm）的發(fā)射。以碘為配陰離子的銅配合物的固體粉末發(fā)光量子效率均在29％以上，其中Cu(HPBI)(PPh3

3、)I的光致發(fā)光量子效率高達(dá)37.53％，是一種潛在的節(jié)能環(huán)保型高效磷光材料。
　　2、合成了具有大空間位阻的新型苯并咪唑膦氧類解聚配體(HL)，利用ppy作為環(huán)金屬配體，HL為解聚配體合成了(Pt-1)、(Ir-1)金屬有機(jī)配合物，并通過(guò)核磁、質(zhì)譜、元素分析和X-射線單晶衍射確證了它們的組成和結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:Pt(Ⅱ)分別與ppy和L通過(guò)N(^)C和O(^)N配位形成平面四方形結(jié)構(gòu)，而Ir-1則應(yīng)利用HL的N(^)C配位，形成了具

4、有較弱反位效應(yīng)的經(jīng)式結(jié)構(gòu)。鉑和銥化合物均沒(méi)有明顯的分子間相互作用，均表現(xiàn)出較好的單分子磷光性質(zhì)。Pt-1和Ir-1在溶液中的發(fā)光效率分別為31％和25％，固體粉末的發(fā)光效率分別為43.94％和6.23％。以Pt-1為發(fā)光材料制備了電致發(fā)光器件，其最大亮度為12020cd/m2，最大外量子效率、電流效率和功率效率分別為9.23％、25.86cd/A和25.81lm/W，結(jié)果表明Pt-1是一種性能優(yōu)良的有機(jī)電致磷光材料。
　　3、合成

5、了6種新型雙羥基苯并咪唑類化合物，通過(guò)核磁、質(zhì)譜、元素分析確認(rèn)了結(jié)構(gòu);光學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)雙羥基苯并咪唑類配體具有較好的激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移發(fā)光現(xiàn)象，部分化合物表現(xiàn)出優(yōu)良的藍(lán)光發(fā)射(425-443nm)，最高發(fā)光量子效率為53％。合成了6種相應(yīng)的鋅配合物，通過(guò)質(zhì)譜、元素分析確認(rèn)了結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中2個(gè)配合物進(jìn)行了單晶結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明鋅配合物為五配位的類四方錐結(jié)構(gòu)，并且分子內(nèi)存在較強(qiáng)的配體間氫鍵作用。光學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)大部分鋅配合物表現(xiàn)為金屬離子微擾配

6、體發(fā)光(IL)。但是，由于ZnE1配合物具有較強(qiáng)的配體間氫鍵作用(氫鍵O(2)-H…O(3)，1.679(A))，其表現(xiàn)為具有較大斯托克斯位移(155nm)的激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移發(fā)光。
　　4、合成了以2-羥基苯乙酮類化合物為配體的6種新型九核銪簇合物，通過(guò)元素分析、紅外和其中4個(gè)配合物的單晶結(jié)構(gòu)分析對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證。結(jié)果表明:該類簇合物的九個(gè)銪離子形成了具有公用頂點(diǎn)的二個(gè)四角錐結(jié)構(gòu)。光學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)大部分簇合物激發(fā)波長(zhǎng)位于可見(jiàn)