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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(jī)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(lái)調(diào)控分子光電性能,設(shè)計(jì)了十七個(gè)含硅橋聯(lián)并苯聯(lián)苯π-共軛分子,其中十五個(gè)未見(jiàn)報(bào)道,同時(shí)本文也設(shè)計(jì)了相關(guān)合成方法。
1998年獲諾貝爾獎(jiǎng)的量子化學(xué)計(jì)算方法在新型功能分子性質(zhì)研究方面具有很大優(yōu)勢(shì),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(yùn)用Gaussian03軟件,采用B3LYP方法,在6-31G(d)基組水平對(duì)所設(shè)計(jì)的十七個(gè)分子進(jìn)行研究,包括:基態(tài)幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化、前線(xiàn)分子軌道及能隙、電離能、電子親合能、重組能及吸收光譜。
對(duì)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(qiáng)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(duì)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)中最小的,且比并五苯的6.59
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