基于喹喔啉和吡啶并吡嗪及咔唑和二苯胺衍生物电子给体-受体结构荧光材料的合成和光电性能

通过α-二酮与邻苯二胺、吡啶二胺缩合反应,构建了喹喔啉和吡啶并吡嗪衍生物作为电子受体,分别以二苯胺、咔唑衍生物为电子给体,合成了 4个具有电子给体-电子受体结构的氮杂环荧光材料 F1~F4。通过低温荧光/磷光光谱、荧光寿命测试,结合密度泛函理论计算可知,F1~F4均为荧光小分子。室温荧光光谱结果表明,利用电子给体和受体的电子效应不同可以调控材料的发光颜色,其中三苯胺相对于苯基咔唑的供电子能力更强,表现为F1比F2、F3比F4红移现象更加明显;而吡啶并吡嗪具有多氮的缺电子结构,与喹喔啉相比共轭程度增加,导致 F3 比 F1、F4 比 F2 发生的斯托克斯位移数值增大。总之,F1~F4的甲苯溶液最大荧光光谱发射峰位于 529、464、568和 507 nm,荧光寿命分别为 12.21、2.61、9.76和 6.03 ns,荧光量子效率最高可达98.2%,具有良好的发光性能。将F1~F4发光材料掺杂在主体材料中制备了有机电致发光二极管DF1~DF4。所得器件DF1和DF3性能更好,最大电流效率分别为13.38和11.98 cd·A^-1,且最大外量子效率分别达到4.8%和4.5%。     

两种基于氮杂环结构铱(Ⅲ)配合物的合成及有机电致发光性能

以苯基嘧啶/吡啶基嘧啶为母核, 同时引入2个三氟甲基(CF₃)合成了2-[3,5-二（三氟甲基）苯基]-5-氟基嘧啶(tfmphfppm)和2-[2,6-二（三氟甲基）-4-吡啶基]-5-氟基嘧啶(tfmpyfppm)主配体, 并以2-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-)苯酚(pop)为辅助配体合成了2种铱(III)配合物Ir(tfmphfppm)₂(pop)和Ir(tfmpyfppm)₂(pop), 其发射光谱峰分别位于484和504 nm, 分别属于蓝绿光和绿光发射, 发光量子效率分别达到76%和89%. 由于氮杂环和2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑基团的存在, 配合物具有较低的最低未占据分子轨道(LUMO)能级和较高的电子迁移率. 以2种 铱(III)配合物为发光中心制备的有机电致发光器件(OLED)显示了较好的器件性能, 其最大亮度(L_max)、 最大电流效率(η_{c, max})、 最大功率效率(η_{p, max})和最大外量子效率(EQE_max)分别为33379 cd/m², 76.55 cd/A, 31.59 lm/W和26.7%; 并且该器件显示了比较小的效率滚降, 在亮度为1000 cd/m²时, 器件的η_c仍然可以达到72.71 cd/A. 本文结果表明, 氮杂环、 2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑和三氟甲基基团可以有效提高铱(Ⅲ)配合物的发光性能和电子迁移率, 从而提高器件的性能.     

基于喹喔啉和吡啶并吡嗪及咔唑和二苯胺衍生物电子给体-受体结构荧光材料的合成和光电性能

通过α-二酮与邻苯二胺、吡啶二胺缩合反应,构建了喹喔啉和吡啶并吡嗪衍生物作为电子受体,分别以二苯胺、咔唑衍生物为电子给体,合成了4个具有电子给体-电子受体结构的氮杂环荧光材料F1~F4。通过低温荧光/磷光光谱、荧光寿命测试,结合密度泛函理论计算可知,F1~F4均为荧光小分子。室温荧光光谱结果表明,利用电子给体和受体的电子效应不同可以调控材料的发光颜色,其中三苯胺相对于苯基咔唑的供电子能力更强,表现为F1比F2、F3比F4红移现象更加明显;而吡啶并吡嗪具有多氮的缺电子结构,与喹喔啉相比共轭程度增加,导致F3比F1、F4比F2发生的斯托克斯位移数值增大。总之,F1~F4的甲苯溶液最大荧光光谱发射峰位于529、464、568和507 nm,荧光寿命分别为12.21、2.61、9.76和6.03 ns,荧光量子效率最高可达98.2%,具有良好的发光性能。将F1~F4发光材料掺杂在主体材料中制备了有机电致发光二极管DF1~DF4。所得器件DF1和DF3性能更好,最大电流效率分别为13.38和11.98 cd·A^-1,且最大外量子效率分别达到4.8%和4.5%。