多芳基取代環(huán)戊二烯分子的合成、結(jié)構(gòu)及其發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、環(huán)戊二烯不但是重要的有機(jī)合成中間體，而且可以作為光電材料的主體中心或者輔助基團(tuán)改善材料的光電性能。由于缺少簡便有效的合成方法，報(bào)道的環(huán)戊二烯化合物結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，材料體系還不能滿足實(shí)際應(yīng)用需要；同時(shí)對(duì)這類分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、發(fā)光性質(zhì)和分子自組裝行為有待于深入研究。本文通過在環(huán)戊二烯五元環(huán)外圍引入大體積的芳香取代基來抑制分子平面間的π-π相互作用，設(shè)計(jì)合成了系列高發(fā)光效率的環(huán)戊二烯化合物，研究了取代基效應(yīng)對(duì)其發(fā)光性質(zhì)的影響，揭示了其聚集誘導(dǎo)發(fā)

2、光機(jī)理；并對(duì)其用于有機(jī)電致發(fā)光器件進(jìn)行了研究。論文主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
　　1.多芳基取代環(huán)戊二烯分子的合成和性質(zhì)研究?；贑laisen-Schmidt縮合和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，將供電子基團(tuán)（甲氧基、甲氧基苯基、2-甲氧基萘基、4-甲氧基萘基）和吸電子基團(tuán)（吡啶基、氰基苯基）引入環(huán)戊二烯五元環(huán)外圍，設(shè)計(jì)合成了6種多芳基取代環(huán)戊二烯C1-6，通過1H NMR、13C NMR、HRMS和X-射線單晶衍射對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，化

3、合物均展現(xiàn)了非平面分子結(jié)構(gòu)；利用循環(huán)伏安法對(duì)其電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，并通過理論計(jì)算分析了化合物的分子前線軌道；通過熱失重和差示掃描量熱法對(duì)6種化合物的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，表明化合物均具有高的分解溫度和熔點(diǎn)溫度。
　　2.多芳基取代環(huán)戊二烯分子的光致發(fā)光性質(zhì)研究。紫外光譜和熒光光譜研究表明化合物C1-6在二氯甲烷溶液中展現(xiàn)了較弱的藍(lán)色發(fā)光，發(fā)光峰位范圍為449-479nm，熒光量子效率分別為3.61%、6.85%、6.34%、5.7

4、5%、8.26%和7.80%；在固態(tài)下展現(xiàn)了強(qiáng)的熒光發(fā)射，其發(fā)光效率分別為30%、46%、40%、19%、5%和10%；C1-4及C6表現(xiàn)出明顯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)（AIEE）性質(zhì)，通過晶體結(jié)構(gòu)和光譜分析認(rèn)為分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限、分子內(nèi)振動(dòng)受限和聚集結(jié)構(gòu)是其呈現(xiàn)AIEE性質(zhì)的主要原因；相比于在液態(tài)下，在聚集狀態(tài)下的熒光量子產(chǎn)率和熒光壽命均明顯增加；采用了溶劑揮發(fā)法和再沉淀法制備了化合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，揭示了溶劑對(duì)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形貌的影響。
　　

5、3.多芳基取代環(huán)戊二烯分子的電致發(fā)光性質(zhì)研究。分別以C1和C2為發(fā)光層制備了非摻雜的有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)為[ITO/NPB(25nm)/EL(30nm)/TPBI(35nm)/Li(10nm)/Al(200nm)]；其中基于C2的器件顯示了很好的電致發(fā)光性能，開啟電壓為4.60V，最大亮度為3886cd/m2，相應(yīng)的電流效率為2.12cd/A；以化合物C2-(bt)2Ir(dipba)為發(fā)光層制備的摻雜器件，開啟電壓為6.0V，最