含噻吩環(huán)噁二唑衍生物的合成及光電性能研究.pdf

1、有機(jī)電致發(fā)光(EL)是近年來國際上平面顯示領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。有機(jī)電致發(fā)光器件具有低壓驅(qū)動(dòng)、高亮度、高效率以及能實(shí)現(xiàn)大面積彩色顯示等優(yōu)點(diǎn)。隨著EL技術(shù)的發(fā)展，電子傳輸材料的研究日益受到重視，嗯二唑衍生物由于其特殊的結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的電子傳輸性能引起人們的廣泛關(guān)注。為了克服只含噁二唑環(huán)的有機(jī)EL材料的缺點(diǎn)，本文把噻吩環(huán)引入到噁二唑衍生物的分子中，對其進(jìn)行化學(xué)修飾以改善其電子傳輸性能和穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)合成了2，5-雙[2-取代苯基-1，3，4-噁二唑

2、-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩以及2，5-雙[3-取代苯基-1，2，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩，兩個(gè)系列共計(jì)18個(gè)新的化合物，并對它們的光電性能進(jìn)行了研究。
　　 本文以硫代二甘酸為起始原料，在濃硫酸的催化作用下與無水乙醇反應(yīng)得到硫代二甘酸二乙酯(12)，12與草酸二乙酯關(guān)環(huán)反應(yīng)生成3，4-二羥基噻吩-2，5-二羧酸二乙酯(10)，10與溴代正丁烷反應(yīng)得到3，4-二丁氧基噻吩-2，5-二羧酸二乙酯(9)，9與水

3、合肼反應(yīng)生成3，4-二丁氧基噻吩-2，5-二甲酰肼(5)，5再與取代苯甲酰氯4(a～i)反應(yīng)得到雙酰肼產(chǎn)物3(a～i)，最后3(a～i)在三氯氧磷的作用下關(guān)環(huán)脫水得到2，5-雙[2-取代苯基-1，3，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩1(a～i)。
　　 3，4-二丁氧基噻吩-2，5-二羧酸二乙酯(9)堿性水解酸化生成3，4-二丁氧基噻吩-2，5-二羧酸(8)，8與二氯亞砜反應(yīng)生成3，4-二丁氧基噻吩-2，5-二甲酰氯(

4、7)。然后7和取代芐胺肟6(a～i)在DMF和吡啶的作用下關(guān)環(huán)脫水得到2，5-雙[3-取代苯基-1，2，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩2(a～i)。
　　 目標(biāo)化合物1(a～i)和2(a～i)經(jīng)過元素分析、紅外、核磁共振等譜圖分析，證實(shí)與預(yù)期結(jié)構(gòu)相符。
　　 通過溶劑緩慢揮發(fā)法，得到了2，5-雙[2-苯基-1，3，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩(1a)，2，5.雙[2-(4-甲氧基苯基)-1，3，

5、4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩(1f)，2，5-雙[2-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩(1g)和2，5-雙[2-(4-氯苯基)-1，3，4-噁二唑-5-基]-3，4-二丁氧基噻吩(1h)的單晶。晶體結(jié)構(gòu)分析表明1a、1f、1g和1h單分子結(jié)構(gòu)為近平面剛性結(jié)構(gòu)，整個(gè)分子形成一個(gè)大的共軛體系，分子間堆積為層狀結(jié)構(gòu)，這種共軛體系有利于電子在分子內(nèi)以及分子間傳輸。
　　 對目標(biāo)產(chǎn)物1，

6、3，4-噁二唑衍生物1(a～i)以及1，2，4-噁二唑衍生物2(a～i)進(jìn)行了紫外光譜、分子熒光光譜以及電化學(xué)性能的測定?；衔?(a～h)(除1i)在藍(lán)光區(qū)域(410～430 nm)具有很強(qiáng)的熒光發(fā)射峰：化合物2(a～h)(除2i)在390～410 nm之間具有較強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，但在相同濃度下，1(a～h)的分子熒光發(fā)射強(qiáng)度較弱。紫外最大吸收波長以及熒光最大發(fā)射波長隨取代基供電子和吸電子性質(zhì)的不同而表現(xiàn)出相應(yīng)的紅移或藍(lán)移現(xiàn)象。

7、　　 循環(huán)伏安法測試結(jié)果表明：化合物1(a～h)的LUMO值低于常用的電子傳輸材料PBD的LUMO值，即電子親和勢更高，其用作電子傳輸層將會表現(xiàn)出比PBD更優(yōu)良的電子注入性能：2(a～i)中的2a、2b、2c、2g和2h的LUMO值低于PBD的LUMO值，即電子親和勢相對較高。
　　 目標(biāo)化合物1，3，4-噁二唑衍生物1(a～h)(除1i)比1，2，4-噁二唑衍生物2(a～h)(除2i)表現(xiàn)出更好的紫外光譜、分子熒光發(fā)射光譜和