雙極性藍色磷光有機發(fā)光材料的合成及其性能研究.pdf

1、本文設計合成了4個系列共6種未見文獻報道的雙極性磷光主體材料，其中包括含有咔唑單元、吩噻嗪單元和三苯胺單元的化合物。通過1H NMR、13C NMR和元素分析對所合成的中間體及最終產(chǎn)物進行結構的表征和確定，并對最終產(chǎn)物的光學性能、電化學性能、量子力學性質以及熱穩(wěn)定性進行了研究。主要研究內(nèi)容包括：
　?、烹p極性含苯并咪唑單元的藍色磷光主體材料。通過簡單的?；?、咪唑成環(huán)等一系列反應，以咔唑、鄰氨基二苯胺、對氟苯甲酰氯等為原料合成了一

2、種含咔唑單元的苯并咪唑衍生物1-苯基-2-[4-(N-咔唑)苯基]苯并咪唑(PCPB)。PCPB在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于296和368 nm；發(fā)射峰位于401 nm，屬于深藍色熒光；PCPB的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于452 nm，其三線態(tài)能級為2.74 eV，與藍色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級相匹配；PCPB的HOMO主要分布在苯基咔唑單元，而LUMO主要定域在苯并咪唑環(huán)上。其HOMO能級為-5

3、.54 eV，與陽極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級為-2.68 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，PCPB表現(xiàn)出雙極傳導性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物PCPB有望作為雙極性藍色磷光主體材料應用于PhOLEDs。
　?、齐p極性含三嗪單元的藍色磷光主體材料。通過簡單的Suzuki偶聯(lián)等反應，以咔唑、三聚氯氰、萘酚等為原料合成了一種含咔唑單元的三嗪類衍生物9-(4-(4,6-二-α-

4、萘氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-苯基)-咔唑(NOTPC)的合成。NOTPC在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于341和374 nm；發(fā)射峰位于478 nm，屬于藍色熒光；NOTPC的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于442 nm，其三線態(tài)能級為2.80 eV，與藍色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級相匹配；NOTPC的HOMO主要分布在苯基咔唑單元，而LUMO主要定域在三嗪環(huán)上。其HOMO能級為-5.40 eV，與陽

5、極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級為-2.32 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，NOTPC表現(xiàn)出雙極傳導性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物NOTPC有望作為雙極性藍色磷光主體材料應用于PhOLEDs。
　?、请p極性含吩噻嗪單元的藍色磷光主體材料。通過溴化、Suzuki偶聯(lián)等一系列反應，以吩噻嗪、間溴苯腈等為原料合成了一種新型含噻吩單元的間溴苯腈衍生物3,3′-(9H,9′H-[3,

6、3′-biPhenothiazine]-9,9′-diyl) dibenzonitrile(3CN33BPTZ)。3CN33BPTZ在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于262和306 nm；發(fā)射峰位于410 nm，屬于深藍色熒光；3CN33BPTZ的低溫（77 K）磷光光譜的第一吸收峰位于423 nm，其三線態(tài)能級為2.93 eV，與藍色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級相匹配；3CN33BPTZ的HOMO主要分布在吩噻嗪單元，

7、而LUMO主要定域在間溴苯腈環(huán)上。其HOMO能級為-5.92 eV，與陽極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級為-2.79 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，3CN33BPTZ表現(xiàn)出雙極傳導性能,且熱穩(wěn)定性良好。所合成的化合物3CN33BPTZ有望作為雙極性藍色磷光主體材料應用于PhOLEDs。
　　⑷雙極性含1,2,4-噁二唑單元的藍色磷光主體材料。通過溴化、鈴木等一系列反應，以吩噻嗪、

8、對溴苯腈等為原料合成了三種新型含吩噻嗪、三苯胺單元的1,2,4-噁二唑衍生物：3,5-二(4-二苯胺基苯)-1,2,4–噁二唑(BAOXD)、3,5-二(4-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(PPOXD)和3,5-二(3-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(MMOXD)。所合成的化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD的三線態(tài)能量分別為2.77、2.46和2.93 eV。BAOXD和MMOX

9、D的三線態(tài)能級與藍色磷光材料FIrpic（2.62 eV）的能級相匹配，PPOXD的三線態(tài)能級與綠色磷光客體材料Ir(ppy)3(2.40 eV)的能級匹配。其HOMO能級分別為為-5.70、-5.25和-5.88 eV，與陽極ITO的功函（-4.5～-5.0 eV）相匹配，LUMO能級分別為為-2.30、-2.32和-2.64 eV，接近于電子傳輸材料PBD(-2.82 eV)，化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD表現(xiàn)出雙極傳導性