二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶- N,C4'][2,4-戊二酮-O,O]铱(III)的合成及其光致和电致发光性能

以2',6'-二氟-2,3'-联吡啶(Hdfpypy)为主配体,乙酰丙酮为辅助配体,合成了二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][2,4-戊二酮-O,O]铱(Ⅲ)配合物((dfpypy)2Ir(acac))。在THF溶液中,该配合物溶液最大光致发光光谱为465 nm(半峰宽为53 nm),同时伴有490 nm的肩峰,与面式-Ir(dfpypy)3在438和463 nm两个强度相近的发光光谱相比,发生了红移。配合物在脱气四氢呋喃溶液中的PL量子效率为0.41。将(dfpypy)2Ir(acac)以不同的浓度掺杂在主体材料聚乙烯基咔唑(PVK)中,制备了器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS(聚二氧乙基噻吩∶聚对苯乙烯磺酸)/PVK∶(dfpypy)2Ir(acac)(100∶x)(70 nm)/Ba/Al的蓝色聚合物发光器件(x代表掺杂量)。在驱动电压为15.4 V时,2%掺杂器件的最大发光亮度为1400 cd/m2。当电流密度为0.23×10-3A/cm2时,2%掺杂器件最大亮度效率(ηc)为1.6 cd/A。器件的色坐标(CIE)值为(0.15,0.27)。     

有机重金属配合物磷光材料的合成与性能研究

磷光材料因能同时利用单重态激子和三重态激子的发光而在近期有机发光二极管(OLED)器件的研究中大受青睐.Forrest和Thompson两个研究小组合作,先后合成了一系列以2-苯基吡啶及其衍生物或类似物为配体,β-二酮等为辅助配体的环金属化的铱(或铂)配合物[1,2],然后分别将其用作磷光染料掺杂于电荷传输主体材料作为有机电致发光器件中的发光层,极大地提高了器件的外量子效率.     

[Ir(ppy)_2(Hdcbpy)]配合物的合成、晶体结构和发光性质研究

利用环金属配体2-苯基吡啶(ppy)和辅助配体2,2'-联吡啶-3,3’-二羧酸(H2dcbpy)合成了一个铱配合物[Ir(ppy)2(Hdcbpy)],并且测定了其晶体结构。通过对配合物的紫外可见吸收光谱和发光光谱的研究表明,其常温发射位于620nm处,初步推测该磷光发射可能来自由金属到环金属配体和辅助配体的电荷转移(MLCT)跃迁。     

基于不同辅助配体螯合电磷光聚合物的合成与性能研究

通过A-A, B-B型的Suzuki缩聚反应将三个具有不同辅助配体的2-(2'-苯并[b]噻吩)吡啶(btp)双环铱金属配合物引入芴和咔唑交替共聚物(PFCz)的主链上, 合成一系列最大发光波长在660 nm的红光螯合电磷光聚合物, 并研究了它们的电致发光性能. 实验证明了在这类电磷光聚合物中配合物单元辅助配体合理的分子设计, 可以提高配合物单体的溶解度, 提高聚合物的分子量和发光性能. 通过优化器件结构, 聚合物PFBtpIrf5单层器件(ITO/PEDOT:PSS/polymer＋PBD(30 wt%)/Ba/Al)的性能最好: 在电流密度为14.3 mA/cm²时, 最大外量子效率为1.93%.     

2, 2′-联吡啶-3, 3′二羧酸铱配合物的合成、晶体结构和发光性质研究

利用环金属配体2-苯基吡啶(ppy)和辅助配体2,2'-联吡啶-3,3’-二羧酸(H2dcbpy)合成了一个铱配合物[Ir(ppy)2(Hdcbpy)],并且测定了其晶体结构。通过对配合物的紫外可见吸收光谱和发光光谱的研究表明,其常温发射位于620nm处,初步推测该磷光发射可能来自由金属到环金属配体和辅助配体的电荷转移(MLCT)跃迁。     

带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱配合物在聚合物电致发光器件中的应用研究

采用旋涂法将一组带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱(Ⅲ)配合物(Ir(RO-pppy)₃)磷光材料掺杂到PVK中,制作出了聚合物电致发光器件:ITO/PE-DOT:PSS(40 nm)/PVK_0.7:PBD_0.3:(x%.)Ir-complex(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Mg:Ag(200 nm).实验结果表明,带有长烷氧基链配体的铱(Ⅲ)配合物能表现出更好的器件行为,当掺杂浓度为3.2%时,器件的最高发光效率达19.9 cd/A(7.8 lm/W,9.1V),CIE为(0.20,0.56);器件最大亮度为15700 cd/m²(8.4V).通过对这组铱(Ⅲ)配合物的光物理行为及电化学性能的研究,考察了主体材料与配合物之间的能级配置以及能量转移的机理.     

作为Be2+磷光探针的含9-冠-3的铱配合物

以4′-(2-苯并噻唑基)苯并-9-冠-3(BTZ9C3)为主配体,用2,2′-联吡啶(bpy)及3-三氟甲基-5-(2′-吡啶基)-1,2-二唑(Hfppz)辅助配体分别合成了离子型铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(bpy)]PF6(1)和中性铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(fppz)](2)。配合物的结构通过核磁、高分辨质谱进行了表征,并测定了配合物1的单晶结构。对它们光物理性能的研究表明,2种配合物掺杂在PMMA中的发光为黄绿光发射,配合物1的发光波长为535 nm,配合物2的发光波长为541 nm,发光量子效率分别为10.8%,45.0%,发光寿命分别为3.01和2.58μs,为典型的磷光发射。通过循环伏安法测得配合物1和2的HOMO能级分别为-5.60和-5.35 eV。2种配合物对Be2+都有发光增强的选择性识别效果,化学计量比为1∶2,最低检测限低至6.0μmol·L-1。抗干扰能力方面,离子型配合物1的抗干扰能力较好,而中性配合物2受Al3+的干扰较大。     

一种含咔唑基哒嗪的新型金属铱电致磷光材料的合成与性能研究

合成了一种新型的以咔唑基哒嗪为配体的环金属化铱配合物Ir(pcpd)2(acac)(其中pcpd=3-(9-苯基-3-咔唑基)-6-甲基哒嗪,acac为乙酰丙酮),并以其作为发光体,制备了有机电致发光器件.其中结构为ITO/HIL001/HTL001/CBP:Ir(pcpd)2acac(12.3%)/TPBi/AlQ/LiF/Al的器件最大发光亮度19656cd/m2,最大效率14cd/A,发光峰值580nm.器件表征结果显示该配合物具有强磷光发光特性.     

含氟绿光铱配合物的设计、合成及其高效磷光电致发光器件

以2-(3-(2',4'-二氟苯基)苯基)吡啶(Hdfbppy)为环金属C^N配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体,设计合成了一种绿色磷光铱配合物(Ir(dfbppy)₂(acac));研究了此配合物的光物理性质及其电致发光器件性能。室温下,配合物Ir(dfbppy)₂(acac)的二氯甲烷溶液的最大发射波长为520nm,量子效率为71%,寿命为381ns。将此配合物掺杂在4,4'-N,N'-二咔唑基二联苯(CBP)中,作为发光层制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件在7.2V电压下呈现的最大亮度为68324cd·m^-2,最大电流效率约为53cd·A^-1,最大功率效率为37lm·W^-1,色坐标为(0.33,0.62)。     

一种红光铱配合物的合成和电致发光性能

以1-(4-三氟甲基苯基)异喹啉(tfmpiq)为主配体,二(二(4-三氟甲基苯基)膦酰)胺(tfmtpip)为辅助配体,成功合成了Ir髥配合物Ir(tfmpiq)2(tfmtpip),并得到了配合物的晶体结构。配合物Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的分解温度为373℃,具有良好的热稳定性。Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的发射光谱主要是MLCT发射,峰位置为613 nm,量子效率为3.7%,HOMO和LUMO轨道能级分别为-5.62和-3.54 e V。基于Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的器件ITO/TAPC(40 nm)/Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)(x%)∶mCP(20 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),当掺杂浓度为4%(w/w)时,器件达到最大功率效率和电流效率分别为5.73 lm·W-1和7.13 cd·A-1,而且器件在12.8 V的驱动电压下达到亮度10 542 cd·m-2。     

高效磷光铱配合物的合成及电致发光性能研究

合成了一种含苯并噻唑结构配体的环金属化铱配合物(ffbi)₂Ir(acac)，(其中ffbi为1-(4-氟苄基)-2-(4-氟苯基)苯并咪唑，acac为乙酰丙酮)，并以其作为发光体, 制备了有机电致发光器件。结果表明该配合物具有强磷光发光特性，器件发绿色光。其中结构为TCTA(40 nm)/CBP∶Ir(6.3%，30 nm)/BCP(10 nm)/Alq(40 nm)的电致发光器件在12 V电压下最大发光亮度达41 499 cd·m^-2，在8 V电压下，最大外量子效率达5.7%。     

利用吡啶衍生物主配体共轭效应调控铱配合物发光颜色(英文)

利用2-苯基吡啶及其衍生物为主配体、四苯基膦酰亚胺为辅助配体合成了3个铱配合物Ir(ppy)2tpip(Hppy:2-苯基吡啶,Htpip:四苯基膦酰亚胺)、Ir(npy)2tpip(Hnpy:2-(1-萘基)吡啶)和Ir(pnpy)2tpip(Hpnpy:2-(9-菲基)吡啶)。它们的结构通过1H NMR和MALDI-TOF质谱进行了表征,其中配合物Ir(ppy)2tpip还进一步通过晶体结构分析验证。主配体从苯环到萘环和菲环的改变增加了配合物的π共轭,减小了能级差,导致了3种配合物的磷光发射光谱从516 nm红移到600和633 nm(从绿光到红光),发光量子效率也从0.36增加到0.51和0.53。从量化计算的结果可以看出,这种共轭效应增加了主配体的电子密度,提高了配合物的LUMO能级。配合物结构和发射性质之间的关系规律为设计不同发光颜色的铱配合物提供了思路。     

系列2-苯基喹啉类铱配合物的合成及电化学发光性能研究

以4-甲氧羰基-2-苯基喹啉为环金属配体,N^N辅助配体为解离配体合成了一系列离子型环金属铱配合物.配合物的结构通过质谱、核磁进行了表征.配合物1还测试了其单晶结构.对配合物的紫外、磷光性质进行了表征,溶液状态下为红光发射,波长在610～620 nm之间,磷光寿命在133～496 ns之间,量子效率在0.7%～16.6%之间.铱配合物的电化学发光与23Ru(bpy)+有所不同,发光电位比23Ru(bpy)+要高,且大部分铱配合物在正负电位都能发光,最大发光强度是23Ru(bpy)+的三倍.     

基于聚集诱导发光识别牛血清白蛋白的增强型荧光探针EI北大核心CSCD

高水溶性环金属化铱(Ⅲ)配合物[(pq-COOH)2Ir(bpy-dC)]-(IrdC,pq-COOH=2-苯基喹啉-4-羧酸,bpy-dC=2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸)在聚集态或固态能够表现出强烈发光,利用这一聚集诱导发光(AIE)的独特性质,构建了一种高选择性高灵敏度检测牛血清白蛋白(BSA)的“turn-on”型荧光分析策略。在PBS缓冲液(pH 3.5)中,BSA的线性响应范围为0.3~300μg/mL(R^(2)=0.992),检出限低至0.16μg/mL。     

小分子铱配合物及其电致发光

由于磷光金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子发光,使有机电致发光器件的理论内量子效率达到100%,突破了25%的极限。因而以磷光金属配合物为发光材料制成的器件备受关注。在这些金属配合物中,铱配合物由于具有较强的发光特性、发光波长可调性、较好的热稳定性和电化学稳定性以及能够形成便于蒸镀的中性分子,而成为最有应用潜力的电致磷光材料。本文综述了近几年铱配合物磷光材料在分子设计与合成方法、发光机理及器件构筑等方面的研究进展。特别介绍与讨论了磷光铱配合物的两种发光机理,即基于同配体铱配合物或异配体铱配合物的主配体到中心金属离子的电荷转移三线态(³MLCT)发射和基于异配体铱配合物的辅助配体三线态(³LC)发射。根据反应条件的差异,归纳总结了合成铱配合物常用的4种方法以及合成fac式和mer式的铱配合物的方法。还根据材料的发光颜色及其电致发光的不同,对磷光铱配合物材料进行了分类与讨论。此外,简要介绍了用于器件制作的主体材料。最后,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景,并提出了今后磷光材料的发展方向。     

含三氟乙酰苯基喹啉配体的铱配合物的合成及其电致发光性能

通过2-(4'-三氟乙酰苯基)-4-苯基喹啉(tfapqH)与三氯化铱反应生成了二氯桥中间体,然后用吡啶-2-甲酸(picH)解离得到双环金属铱配合物Ir(tfapq)₂pic。Ir(tfapq)₂pic在二氯甲烷中的发光波长为584 nm,量子产率约为0.846,磷光寿命为1.211 μs,比没有三氟乙酰修饰的铱配合物波长蓝移的10 nm,量子效率提高了约5%,磷光寿命降低了0.286 μs,辐射跃迁加快,半波宽度降低了约26%,色纯度提高。其HOMO能级为-5.405 eV,LUMO能级为-3.277 eV,能级相对于未修饰的配合物都有所降低,且HOMO降低更明显,总的效果是能级差增加。Ir(tfapq)₂pic 10%的热失重温度为301 ℃,比未修饰铱配合高近50 ℃。当Ir(tfapq)₂pic以2%质量浓度掺杂于PVK-PBD中做成电致发光器件时的效率最高,电致发光波长为594 nm。器件的启明电压为7.3 V,最大亮度为8 571 cd·m^-2,最大外量子效率为12.65%,对应的流明效率为22.14 cd·A^-1。色坐标是(0.58,0.40)。     

含三氟乙酰苯基喹啉配体的铱配合物的合成及其电致发光性能

通过2-(4'-三氟乙酰苯基)-4-苯基喹啉(tfapqH)与三氯化铱反应生成了二氯桥中间体,然后用吡啶-2-甲酸(picH)解离得到双环金属铱配合物Ir(tfapq)₂pic。Ir(tfapq)₂pic在二氯甲烷中的发光波长为584 nm,量子产率约为0.846,磷光寿命为1.211 μs,比没有三氟乙酰修饰的铱配合物波长蓝移的10 nm,量子效率提高了约5%,磷光寿命降低了0.286 μs,辐射跃迁加快,半波宽度降低了约26%,色纯度提高。其HOMO能级为-5.405 eV,LUMO能级为-3.277 eV,能级相对于未修饰的配合物都有所降低,且HOMO降低更明显,总的效果是能级差增加。Ir(tfapq)₂pic 10%的热失重温度为301 ℃,比未修饰铱配合高近50 ℃。当Ir(tfapq)₂pic以2%质量浓度掺杂于PVK-PBD中做成电致发光器件时的效率最高,电致发光波长为594 nm。器件的启明电压为7.3 V,最大亮度为8 571 cd·m^-2,最大外量子效率为12.65%,对应的流明效率为22.14 cd·A^-1。色坐标是(0.58,0.40)。     

铱-芴主链型共聚物的合成与光致发光性能

合成以2-(4-溴苯基)苯并咪唑为环金属配体、乙酰丙酮为辅助配体的铱配合物客体单元,并通过Suzuki缩聚方法将客体引入聚芴(PFO)主体中,合成了主链型共聚物。通过元素分析、红外光谱、1 H-NMR等分析手段对产物进行了结构表征,通过紫外吸收光谱、稳态和瞬态荧光光谱对铱配合物、共聚物的光物理性能进行了研究。结果表明:铱配合物最大发射峰位于505nm和535nm,为绿光发射;共聚物同时呈现蓝光主体PFO和绿光客体铱配合物的发射,且随铱配合物含量提高,绿光强度明显增强,显示了主客体能量的部分转移,通过调节共聚物中铱配合物单元的含量,使共聚物的发光颜色从蓝光向绿光转移;当铱配合物的物质的量分数为2%时,蓝色荧光强度大于绿色磷光,共聚物色坐标刚好处于蓝绿交界处,当铱配合物物质的量分数大于2%时,共聚物呈现绿色发光;与铱配合物的荧光量子效率(2.7%)相比,共聚物的荧光量子效率均有显著增加;共聚物热稳定性良好。     

新型含吡咯亚胺基辅助配体的金属铱（Ⅲ）配合物的合成、表征及发光性质

合成了一系列含有吡咯亚胺基为辅助配体的2-苯基吡啶铱配合物[(ppy)zIr(NAN)](ppy=2-苯基吡啶),通过1H NMR,MS,HRMS和元素分析对配合物结构进行了表征,并研究了合成配合物的反应条件、紫外吸收光谱、光致发光光谱及铱配合物荧光量子产率.结果表明,在无水乙酸钠、二氯甲烷溶液中,室温反应12 h可获得较高的产率.通过改变吡咯亚胺类配体中的取代基,该类配合物在507～606 nm之间具有不同的发光波长,实现了从绿光到红光的转变.所有的铱配合物在二氯甲烷溶液(空气中)表现出较高的量子效率(0.25～0.95).     

以铱配合物为核、聚(芴-咔唑)为臂的白光星型磷光聚合物

设计合成了以苯基苯并咪唑和吡啶三唑为配体的高效的黄绿光铱配合物(M1),并通过Suzuki缩聚反应制备了以磷光铱配合物客体为中心核、蓝光荧光聚(芴-咔唑)主体为臂的星型磷光聚合物(P2.5、P5.0和P10),着重对M1和聚合物的发光性能、电化学性能及热稳定性能进行研究。 结果表明,M1具有较高的荧光量子效率(32.06%),其荧光寿命为1.09 μs,聚合物荧光寿命为2.223.93 μs,均表现为磷光;通过调节主客体的比例,利用主客体的部分能量转移机制,来实现聚合物的不同光色,发光颜色可从蓝光向黄光变化;当M1摩尔分数为2.5%时,获得的白光聚合物(P2.5)具有较好的发光性能和热稳定性能,色坐标为(0.30,0.32),位于白光区域,其最高占有轨道(HOMO)能级和最低未占有轨道(LUMO)能级分别为5.49和2.43 eV,荧光量子产率为14.3%,荧光寿命为2.22 μs。