磷光功能鉑配合物的設(shè)計、合成及光電性質(zhì)研究.pdf

1、平面四方形磷光鉑配合物由于其獨特的光譜和發(fā)光性能以及在有機電致發(fā)光二極管（OLEDs）、化學(xué)和生物傳感器、細胞成像以及分子自組裝等領(lǐng)域潛在的應(yīng)用前景，引起眾多學(xué)者極大的研究興趣。 鉑配合物的發(fā)光性質(zhì)與環(huán)金屬配體以及輔助配體的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。配體的共軛程度、剛性大小、取代基的種類和位置以及給電子或吸電子能力等都是影響其發(fā)光性能的重要因素。Β-二酮配體是一類重要的雙齒配體，在配位化學(xué)領(lǐng)域中占有重要的地位。本文設(shè)計、合成了一系列含低三線態(tài)能級

2、β-二酮配體的鉑配合物，并詳細探討了配體化學(xué)結(jié)構(gòu)與配合物光物理及電化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。所有配合物在溶液和固態(tài)下都發(fā)光。通過改變β-二酮配體的化學(xué)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了鉑配合物在溶液中的發(fā)光顏色從藍綠光（485 nm）到黃光（550 nm）的調(diào)節(jié)。重要的是，這些配合物對活細胞具有低毒性、好的細胞膜穿透性和細胞胞漿染色能力，使它們在細胞成像領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。 有機光電材料的功能是由分子或分子聚集狀態(tài)決定，分子聚集狀態(tài)是由分子堆積與排列方式?jīng)Q定的，分

3、子在固體中的堆積方式是影響材料發(fā)光性能的一個關(guān)鍵因素?？紤]到有機發(fā)光材料通常是在聚集態(tài)（固態(tài)）下應(yīng)用，因此開發(fā)具有特殊聚集態(tài)發(fā)光性質(zhì)的光電材料非常重要。 我們通過引入合適的輔助配體，設(shè)計、合成了一系列具有特殊聚集誘導(dǎo)磷光發(fā)射（aggregation induced phosphorescent emission, AIPE）性質(zhì)的鉑配合物，并通過單晶結(jié)構(gòu)解析以及理論計算等方法深入研究鉑配合物分子堆積結(jié)構(gòu)與發(fā)光性質(zhì)之間的關(guān)系，探討其發(fā)射機

4、理。結(jié)果表明，在溶液中，分子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯扭曲，導(dǎo)致輔助配體控制鉑配合物的激發(fā)態(tài)，從而在溶液中表現(xiàn)出無效的發(fā)射，而分子在聚集態(tài)下的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)扭曲受到C－H…π/F弱相互作用的限制，更為重要的是，鉑配合物的激發(fā)態(tài)性質(zhì)仍有環(huán)金屬配體參與，從而使材料在聚集態(tài)下產(chǎn)生強的發(fā)射。為了進一步利用聚集誘導(dǎo)磷光發(fā)射性質(zhì)，我們以鉑配合物為發(fā)光層，CBP（4,4’-二（9-咔唑）聯(lián)苯）為主體材料，實現(xiàn)了具有白光發(fā)射（色坐標(biāo)x=0.33