一种苯并咪唑类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计合成了一种基于苯并咪唑的新型双极性蓝色磷光主体材料1-苯基-2-[4-(N-咔唑基)苯基]苯并咪唑(PCPB),并对其结构进行了表征。通过紫外-可见、荧光、低温磷光光谱以及循环伏安法、热重分析、差热分析和密度泛函理论对其性能及结构进行了研究。结果表明,PCPB在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于296和368 nm,发射峰位于401nm,属于深蓝色荧光;PCPB的低温(77K)磷光光谱的第一吸收峰位于452nm,其三线态能级为2.74e V,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62e V)的能级相匹配;PCPB的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在苯并咪唑环上。其HOMO能级为-5.54e V,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 e V)相匹配,LUMO能级为-2.68e V,接近于电子传输材料PBD(-2.82e V)。PCPB表现出双极传导性能,且热稳定性良好。     

硫砜类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计并合成了一种基于硫砜类的双极性蓝色磷光主体材料2-(10H-吩噁嗪基)噻吨-9-酮-10,10-二氧化物(TXOPXZ),并用1 HNMR、13 CNMR和元素分析对其结构进行了表征。通过紫外-可见(UV-Vis)、荧光、低温磷光、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)和密度泛函理论(DFT)对其性能和能级结构进行了研究。结果表明:TXOPXZ在二氯甲烷稀溶液中的最大吸收峰位于285nm;发射峰位于439nm;低温(77K)磷光光谱的第一发射峰位于460nm,其三重态能级为2.70eV,可与蓝色磷光材料FIrpic(2.62eV)的能级匹配;循环伏安法测得TXOPXZ的HOMO能级为-5.28eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0eV)相匹配,LUMO能级为-1.95eV,与电子传输材料TAZ(-2.30eV)的LUMO能级相匹配,表明TXOPXZ具有良好的双极性能;TGA数据表明其分解温度为329℃,具有良好的热稳定性,DSC显示其Tg温度为191℃,表明其具有无定形结构和良好的成膜性。     

树枝状芴衍生物的合成及其光物理性质研究

设计合成了2种树枝状分子2-[N,N-二(4-溴苯基)-4-氨基苯基]-7-{N-(4-溴苯基)-N-[4-(咔唑-9-基)苯基]-4-氨基苯基}-9,9-二己基芴(CAF)和2,7-双[N,N-二(4-二苯胺基苯基)-4-氨基苯基]-9,9-二己基芴(AAF),并通过~1H NMR谱图、元素分析等对其结构进行了表征,用紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)等研究了它们的光物理性质。结果表明,化合物CAF的CH_2Cl_2稀溶液的最大吸收峰位于365 nm,发射峰位于436 nm,属于蓝色荧光;AAF的CH_2Cl_2稀溶液的最大吸收峰位于354 nm,发射峰位于530 nm,属于绿色荧光;CAF和AAF的LUMO能级分别为-2.58和-2.41 eV,HOMO能级分别为-5.51和-5.22 eV,它们的HOMO能级均可与阳极ITO的功函数(-4.5~-5.0 eV)相匹配;化合物CAF和AAF的玻璃化温度分别为268和114℃,分解温度分别为377和397℃,均具有优良的热稳定性。     

三嗪类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计合成了一种基于三嗪类的新型双极性蓝色磷光主体材料[4-(4,6-二-α-萘氧基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]9-咔唑(NOTPC),并对其结构进行了表征。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收、荧光、低温磷光、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)和密度泛函理论(DFT)对其性能及结构进行了研究。结果表明,NOTPC在CH₂Cl₂稀溶液中的吸收峰位于341和374 nm;发射峰位于478 nm;NOTPC的低温(77 K)磷光光谱的第一发射峰位于442 nm,其三线态能级为2.80 eV,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配;NOTPC的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在三嗪环上。其HOMO能级为-5.40 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.32 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),NOTPC表现出双极传导性能, 且热稳定性良好。     

一种基于咪唑-咔唑蓝色荧光材料的合成及性能研究

联苯甲酰、对溴苯甲醛和乙酸铵缩合得到2-(4-溴苯基)-4,5-二苯基咪唑,再与4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸通过Suzuki偶联反应合成一种蓝色荧光材料4,5-二苯基-2-[4-(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)苯基]-1H-咪唑,其结构经IR、~1H NMR、~(13)C NMR和MS表征。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法、TGA、DSC和理论计算研究了化合物的光学、电化学和热稳定性能。结果表明:化合物的最大吸收波长为341 nm,荧光发射波长为416 nm,HOMO和LUMO轨道能级分别为5.29 eV和2.11 eV。TGA和DSC测试结果表明该化合物具有良好的热稳定性能。     

萘酰亚胺类电荷转移化合物能隙的理论研究

采用TD-DFT的最优Hartree-Fock(HF)交换方法, 计算以1,8-萘酰亚胺为受体(A), 9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、吩噁嗪等为给体(D)构建的12种分子内电荷转移化合物的最低激发单重态和最低激发三重态的能级差(ΔE_ST), 并探寻降低ΔE_ST的方法. 结果表明: D-A型分子比相应的D-苯桥-A型分子具有更低的ΔE_ST. 增加D与A间的扭曲二面角(空间位阻)和提高D的给电子能力能够有效地降低D-A型分子的ΔE_ST. 计算发现4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)-N-苯基-1,8-萘酰亚胺(4b)和4-(吩噁嗪)-N-苯基-1,8-萘酰亚胺(5b)的ΔE_ST分别为0.01和0.02 eV, 它们的起始荧光波长分别为575 nm和621 nm, 垂直激发的振子强度分别是0.0002和0.0025. 这两种化合物有望成为发橙红光和红光的热激活延迟荧光材料.     

蓝色磷光嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

合成了一种铱配合物[Ir(N4)(MDFPPM)2](MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,N4=5-(2-吡啶基)-1H-四唑),并利用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的2种晶体结构。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究。结果表明:2个晶体的空间构型均为单斜,空间群均为P21/c;Ir(N4)(MDFPPM)2的最高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和配体MDFPPM的苯环上,最低未占有轨道(LUMO)主要定域于配体MDFPPM的嘧啶环上;配合物Ir(N4)(MDFPPM)2的HOMO和LUMO能级分别为-5.98和-3.22 e V;Ir(N4)(MDFPPM)2在77 K乙腈溶液中的发射峰波长在449、480和513 nm,CIEx,y色度坐标为(0.15,0.23),是一种潜在的蓝色磷光材料。     

一种新型噁唑烷酮类抗生素的合成

以2,4-二溴吡啶为原料,经Weinreb酰胺酰化、Noyori不对称氢转移反应、脱Boc保护基、环化、Suzuki偶联、磷酸单酯化及成盐共七步反应制得一种新型噁唑烷酮类抗生素【【(3R,3aS)-7-{6-［(S)3-甲基-2-噁唑烷酮-5-基］吡啶-3-基}-1-氧-1,3,3a,4-四氢苯并［b］噁唑［3,4-d］［1,4］噁嗪-3-基】甲基】磷酸单酯二钠盐,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS（ESI）确征,总收率7%,纯度99.7%。     

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。     

4,5-二苯基-2-(9-苯基-9H-3-咔唑基)-1H-咪唑的合成及其性能

以联苯甲酰、对溴苯甲醛和乙酸铵为原料，经缩合反应制得2-(4-溴苯基)-4,5-二苯基咪唑(1); 1与N-苯基-3-咔唑硼酸经Suzuki偶联反应合成了一种具有D-π-A结构的新型咪唑衍生物4,5-苯基-2-(9-苯基-9H-3-咔唑基)-1H-咪唑(2），其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和MS(EI)表征。采用FL, UV-Vis，循环伏安法（CV）和理论计算对2的光电性能进行了研究。结果表明：2的最大吸收波长为302 nm和326 nm，荧光发射波长为395 nm和412 nm, HOMO和LUMO轨道能级分别为5.35 eV和2.14 eV。     

一种联咔唑类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

以联咔唑作为电子给体,二苯基磷氧基团作为电子受体,设计合成了双极性蓝色磷光主体材料6,6'-二(二苯基磷氧基)-9,9'-二己基-3,3'-联咔唑(DPDBC)。通过紫外-可见(UV-Vis)、荧光、低温磷光、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)和密度泛函理论(DFT)对其性能及轨道能级等进行了研究。结果表明,化合物DPDBC在CH₂Cl₂稀溶液中有两个吸收峰,最大吸收峰位于306 nm;它的荧光发射峰位于420 nm,属于深蓝色荧光;DPDBC的低温磷光光谱的第一发射峰位于447 nm,其三重态能级为2.77 eV,与蓝色磷光客体材料FIrpic (2.62 eV)的能级相匹配;测定其循环伏安特性曲线,计算得到它的HOMO能级为-5.48 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.36 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),表明它具有双极性能;TGA显示其分解温度为410℃,表明热稳定性能优良,DSC显示其T_g温度为140℃,表明其具有无定形态结构及良好的成膜性能。因此,DPDBC是一种集双极性传输性能于一体,同时又具有优良热稳定性能的潜在蓝色磷光主体材料。     

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。     

Morphological Stable Spirobifluorene/Oxadiazole Hybrids as Bipolar Host Materials for Efficient Green and Red Electrophosphorescence

A series of 9,9′‐spirobifluorene/oxadiazole hybrids with various linkages between two components, namely SBF‐p‐OXD ( 1 ), SBF‐m‐OXD ( 2 ), and SBF‐o‐OXD ( 3 ) are designed and synthesized through Suzuki cross‐coupling reactions. The incorporation of a rigid and bulky spirobifluorene moiety greatly improves their thermal and morphological stability, with T_d (decomposition temperature) and T_g (glass transition temperature) in the ranges of 401–480 °C and 136–210 °C, respectively. 2 and 3 with meta‐ and ortho‐linkage display higher triplet energy and blue‐shifted absorption and emission than their para‐linked analogue 1 owing to the decreasing π‐conjugation between the two components. Their HOMO and LUMO energy levels depend on the linkage modes within the range of 5.57–5.64 eV and 2.33–2.49 eV, respectively. Multilayer deep red electrophosphorescent devices with 1 , 2 , 3 as hosts were fabricated and their EL efficiencies follow the order of 3 (o)> 2 (m)> 1 (p), which correlates with their triplet energy and the separation of HOMO and LUMO distributions at molecular orbitals. The maximum external quantum efficiencies of 11.7 % for green and 9.8 % for deep red phosphorescent organic light‐emitting diodes (OLEDs) are achieved by using 2 and 3 as host materials, respectively.     

Carbazole compounds as host materials for triplet emitters in organic light-emitting diodes: polymer hosts for high-efficiency light-emitting diodes

A carbazole homopolymer and carbazole copolymers based on 9,9'-dialkyl-[3,3']-bicarbazolyl, 2,5-diphenyl-[1,3,4]-oxadiazole and 9,9-bis(4-[3,7-dimethyloctyloxy]phenyl)fluorene were synthesized and their electrical and photophysical properties were characterized with respect to their application as host in phosphorescent polymer light-emitting diodes. It is shown that the triplet energy of a polymer depends on the specific connections between its building blocks. Without changing the composition of the polymer, its triplet energy can be increased from 2.3 to 2.6 eV by changing the way in which the different building blocks are coupled together. For poly(9-vinylcarbazole) (PVK), a carbazole polymer often used as host for high-energy triplet emitters in polymer light-emitting diodes, a large hole-injection barrier of about 1 eV exists due to the low-lying HOMO level of PVK. For all carbazole polymers presented here, the HOMO levels are much closer to the Fermi level of a commonly used anode such as ITO and/or a commonly used hole-injection layer such as PEDOT:PSS. This makes high current densities and consequently high luminance levels possible at moderate applied voltages in polymer light-emitting diodes. A double-layer polymer light-emitting diode is constructed comprising a PEDOT:PSS layer as hole-injection layer and a carbazole-oxadiazole copolymer doped with a green triplet emitter as emissive layer that shows an efficacy of 23 cd/A independent of current density and light output.     

以1-苯基吡唑为主配体的红光Ir(III)配合物的合成及光电特性

合成了一种新型红色磷光配合物二(1-苯基咪唑) (1-苯基异喹啉)合铱((ppz)₂Ir(piq)), 通过核磁共振氢谱(¹H NMR)对其结构进行了表征, 通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、低温磷光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究. 制备了一系列基于(ppz)₂Ir(piq)的电致发光器件, 研究了(ppz)₂Ir(piq)的电致发光性质. 结果表明, (ppz)₂Ir(piq)的UV-Vis 吸收峰主要位于296、342、395 和460 nm, 固态粉末的室温磷光发射峰位于618 nm, 在2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)溶液中其低温磷光发射峰位于598 nm, 其三线态能级(E_T)为2.07 eV. (ppz)₂Ir(piq)的最高占据轨道(HOMO), 其主要定域于配体ppz 和金属Ir(III)上, 最低未占据轨道(LUMO)主要定域于配体piq 上. (ppz)₂Ir(piq)的HOMO和LUMO 能级分别为-5.92和-3.62 eV. 基于(ppz)₂Ir(piq)电致发光器件的优化掺杂浓度为8%-12% (w), 最大电致发光谱峰位于616 nm,最大电流效率约10 cd·A^-1, 最大功率效率为4.44 lm·W^-1, 色坐标保持在(0.65, 0.35)附近, 是一种潜在的饱和红光磷光材料.     

一种基于2, 2'-二吡啶胺功能化的新型空间位阻型9, 9'-二芳基芴的设计、合成及其光电性质研究

用2-溴吡啶通过乌尔曼反应修饰9-(4-苯胺基)-9-苯基芴合成了一种具有大体积空间位阻的双极性分子(PFPhDPy),这种化合物因其大的空间位阻、芴优异的双极型传输特性、共轭阻断结构以及吸电子的吡啶官能团而有望获得良好的热稳定性、稳定的无定形态、高的三线态能级和良好的双极性特征.热重分析曲线表明其失重5%的分解温度为336℃.差示扫描量热曲线显示将该化合物加热到190℃既没有熔化现象也没有结晶现象,意味着该化合物具有高的形貌稳定性.通过密度泛函理论计算,该化合物的最高占有轨道(HOMO)和最低未占有轨道(LUMO)完全分离,说明该化合物具有双极性特征,通过磷光光谱得到三线态能级为3.0 eV.紫外光谱显示该化合物不依赖于溶剂效应的三个特征吸收峰分别为276、298和308 nm.荧光光谱在二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇和乙腈溶剂中随着溶剂的极性增加光谱发生蓝移,其最大发射峰从390 nm转变为363 nm.另外,该化合物的结构分别通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)、氢核磁共振(¹H NMR)和碳核磁共振(¹³C NMR)谱进行了结构表征.     

A novel luminophor and host polymer from fluorene-carbazole derivatives for preparing solution-processed non-doped blue and closed-white light devices

A novel blue light emitting polymer was designed and synthesized via alternative conjugated 9,9-dioctylfluorene and 9-(6-(9H-carbazol-9-yl)hexyl)-9H-carbazole, named PF2Cz. It exhibited high thermal stability, good film morphology and strong deep-blue emission peaks at 408 and 429?nm in film. The triplet energy level of PF2Cz (E_T?=?2.30?eV) was also improved. Non-doped and doped devices were both prepared by solution process to characterize the electroluminescent (EL) properties of PF2Cz. In non-doped devices, PF2Cz acted as blue emitter which exhibited a Commission Internation de L'Eclairage (CIE) coordinate of (0.164, 0.102) and a external quantum efficiency (EQE) values of 1.28%. Moreover, the doped phosphorescent devices utilized PF2Cz as host material obtained a closed-white light emission with a content of 1?wt% dopant. All these results indicated that the fluorene-carbazole derivatives could be a promising molecular design strategy for the synthesis of blue light and host organic semiconductors.     

基于三苯胺/二苯砜的热激活延迟荧光材料

通过Suzuki反应合成了三种基于三苯胺/二苯砜的热激活延迟荧光(TADF)材料(1-3),采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、时间分辨荧光发射光谱、循环伏安(CV)测试、理论计算、热重分析和差示扫描量热法,系统地研究了三种材料的光物理、电化学、延迟荧光性能和热稳定性.材料1-3均为基于分子内电荷转移(ICT)的双极性分子.三种材料在薄膜中的单线态-三线态能级差分别为0.46、0.39和0.29 eV.荧光量子效率和荧光寿命的测试结果表明,三种材料均能发射延迟荧光,其中材料3具有最佳的延迟荧光性能.材料1-3的最高占有分子轨道(HOMO)能级分别为-4.91、-4.89和-4.89 eV.结合UV-Vis吸收光谱中得到的能隙(E_g)值,我们得到材料1-3的最低未占分子轨道(LUMO)能级,分别为-1.74、-1.89和-1.94 eV.热分析的结果表明,材料1-3具有其较高的热分解温度(T_d,失重5%时的温度),分别为436、387和310 ℃.     

Synthesis and Luminescence Property of 4,4＇-Bis（2,2-di（4-fluorophenyl）vinyl）biphenyl for Organic Blue-Light-Emitting Diodes

The novel fluorinated distyrylarylene, 4,4＇-bis（2,2-di（4-fluorophenyl）vinyl）biphenyl （DFPVBi）, was synthesized and fully characterized. The structure was confirmed with IR, 1↑H NMR, 13↑C NMR, 19↑F NMR and MS analyses. Its electronic and photoluminescence properties were investigated by UV-Vis absorption, cyclic voltammetry and fluorescence spectroscopy. The energy levels of the highest occupied molecular orbital （HOMO） and the lowest unoccupied molecular orbital （LUMO） are --5.77 and --2.75 eV, respectively. The electroluminescence proper- ties of the organic light-emitting diode fabricated by DFPVBi were also studied. The device exhibits a pure blue emission peaked at 454 nm, which indicates a maximum luminance of 5872 cd/m ^2 at 14.2 V and a maximum current efficiency of 2.82 cd/A at 10V, respectively.