2,7-二乙烯吡啶基-9,9''''-二乙基芴纳米颗粒的粒度测量及荧光光谱的研究

利用二次沉淀法制备出不同粒径(101.6～516.9 nm)的2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴有机纳米微粒.通过激光粒度仪测试发现:其平均粒度和多分散指数(PDI)值随着放置时间的增长、有机分子浓度的增大而增加;随放置温度的升高、表面活性剂的加入而减小.利用荧光光谱仪测试2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴的氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液和2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴纳米微粒体系的荧光激发和发射光谱,发现纳米微粒体系的荧光激发光谱和发射光谱分别在403、530 nm附近出现新的电荷转移(CT)峰.     

9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质

芴类化合物作为有机电致发光材料近年来引起了人们的广泛关注, 其具有高亮度和高工作效率等性能. 本论文采用量子化学方法研究了一种新型的芴类发光材料, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质. 具体研究内容包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、能隙、电离能、电子亲和势、重组能以及吸收光谱和发射光谱等. 理论计算结果表明, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴发射光谱为450.6 nm, 其在电致发光器件应用上是一种具有开发前景和实用价值的蓝光发光材料.     

可光固化单体2,7-二溴-9,9-双[4’-(3″-乙基-3″-氧杂环丁烷甲氧基己基氧基)苯基]芴的合成

以芴为原料,经溴代和氧化反应制得2,7-二溴芴酮(3);3与苯酚反应合成2,7-二溴-9,9-双(4’-羟基苯基)芴(4);4与3-(6’-溴己氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷经醚化反应合成了可光固化单体2,7-二溴-9,9-双[4’-(3″-乙基-3″-氧杂环丁烷甲氧基己基氧基)苯基]芴,总收率67%,其结构经1H NMR,13C NMR和元素分析表征。     

9,9-二辛基芴的电化学聚合

在三氟化硼乙醚(BFEE)中, 9,9-二辛基芴可以直接阳极氧化制备高质量聚(9,9-二辛基芴)膜, 其电导率为1×10^－2 S/cm. 9,9-二辛基芴在BFEE中的起始氧化电位为1.25 V vs. SCE, 低于单体在0.1 mol/L Bu₄NBF₄的乙腈溶液体系中的起始氧化电位(1.52 V vs. SCE). BFEE中获得的聚(9,9-二辛基芴)膜具有良好的电化学性质. 聚合物部分溶于氯仿、四氢呋喃、二甲基亚砜等极性溶剂. FTIR和¹H NMR表明聚合反应主要发生在2,7位. 荧光光谱表明聚合物是一种良好的蓝色荧光物质.     

含硫甲基的芴-苯结构化合物的合成、结构和性能

通过双Suzuki偶联反应一步合成了2种含硫甲基的芴-苯结构化合物2,7-二(4-硫甲基苯基)-9,9-二己基-芴(a)和2,7-二(2,6-二甲基-4-硫甲基苯基)-9,9-二己基-芴(b).紫外-可见和荧光光谱以及分子轨道理论计算表明,位阻较小的化合物a具有更好的共轭性能,其最大紫外-可见吸收波长达到351nm,比两端苯基含4个邻位取代基的化合物b红移了38nm;化合物a的最大荧光发射波长达到410nm,为典型的蓝光化合物,比化合物b红移了43nm.化合物a和b都具有较高的荧光量子产率,分别为59%和65%,在光电材料方面具有潜在的应用前景.     

N,N’-二苯基-N,N’-二(9,9-二甲基芴-2-基)-9-己基-(4,4’-二胺基苯基)咔唑的合成方法及表征

以2,7-二溴咔唑为原料经过N-烷基化、Suzuki偶联反应、Buchwald-Hartwig偶联反应合成了有机发光二极管(OLED)空穴传输材料N,N’-二苯基-N,N’-二(9,9-二甲基芴-2-基)-9-己基-(4,4’-二胺基苯基)咔唑,利用NMR、IR和熔点等分析方法对产物结构进行了表征,并通过TG、UV-Vis及荧光光谱研究了物质的热稳定性和光学性能。     

9,9-二乙基芴在三氟化硼乙醚中的电化学聚合

在三氟化硼乙醚(BFEE)中,9,9-二乙基芴(DEF)直接阳极氧化聚合可以获得高质量聚(9,9-二乙基芴)膜(PDEF,电导率2×10-2S.cm-1).DEF在BFEE中的起始氧化电位为1.20 VvsSCE,远低于单体在0.1 mol.L-1Bu4NBF4的CH3CN溶液中的起始氧化电位(1.70 V).在BFEE中获得的PDEF膜具有良好的电化学性质.红外光谱和1H NMR结果表明聚合反应主要发生在2,7位.     

N,N’-二苯基-N,N’-二(9,9-二甲基芴-2-基)-9-己基-(4,4’-二氨基苯基)咔唑的合成

以2,7-二溴咔唑为原料经过N-烷基化、Suzuki偶联反应、Buchwald-Hartwig偶联反应合成了N,N’-二苯基-N,N’-二(9,9-二甲基芴-2-基)-9-己基-(4,4’-二氨基苯基)咔唑。利用NMR、IR和熔点等分析方法对产物结构进行了表征,并通过TG、UV-Vis及荧光光谱研究了化合物的热稳定性和光学性能。该化合物可用作有机发光二极管(OLED)的空穴传输材料。     

氮硼为电子授受中心的D-π-A化合物的合成与上转换荧光

以二米基硼-B(Mes)2为电子受体,以芴基为共轭桥,分别以二苯胺和咔唑为电子给体,合成了两个新的D-π-A型化合物：2-(N,N-二苯胺基)-7-二米基硼基-9,9-二乙基芴[2-(N,N-diphenylamino)-7-dimesitylboryl-9,9-diethylfluorene,1]和2-N-咔唑基-7-二米基硼基-9,9-二乙基芴[2-carbazolyl-7-dimesitylboryl-9,9-diethylfluarene,2]。在脉宽为200 fs的飞秒激光激发下,它们在THF中发出强的蓝色上转换荧光(1：λmax=484nm;2：λmax=440nm)．用双光子荧光方法测得它们的双光子吸收截面分别为425GM(激发波长为800nm)和116GM(激发波长为730nm)．     

芴衍生物的合成、结构与蓝色(λmax=418nm)双光子荧光

分别以二苯胺和咔唑为端基,以芴为共轭桥, 合成了两个对称型芴衍生物:2,7-二-(N,N-二苯胺基)-9,9-二乙基芴[2,7-bis(N,N-diphenylamino)-9,9-diethyl-fluorene,简称DPDEF]和2,7-二咔唑基-9,9-二乙基芴(2,7-dicarbazol-9'-yl-9,9-diethyl-fluorene,简称DCDEF).用四圆X射线衍射方法测定了其晶体结构.DPDEF单晶属于单斜晶系,C2/c空间群.晶胞参数:a=2.8649(4) nm, b=0.85111(9) nm, c=2.7012(4) nm, β=100.982(11)º, V=6.4657(14) nm³, Z=8, D_c=1.144 g·cm^-3, R=0.0581. DCDEF单晶属于单斜晶系,P2₁/c空间群.晶胞参数:a=0.92794(12) nm, b=0.88561(9) nm, c=3.7236(4) nm, β=96.914(9)º, V=3.0378(6) nm³, Z=4, D_c=1.208 g*cm^-3, R=0.0652.晶体中DPDEF和DCDEF的芴桥具有很好的平面性,构成芴桥的两个苯环平面之间的夹角分别仅为3.0º和5.8º.在波长为730 nm的飞秒脉冲激光激发下,化合物DPDEF在THF中发出强的蓝色双光子上转换荧光(λ_max=418 nm),测得双光子吸收截面为15 GM.     

新型咔唑取代齐聚芴的合成及其性能

碘代芴中间体在碱性条件下与咔唑发生偶联反应,合成了两种新型的有机小分子发光材料2-咔唑-9,9-二丁基芴(CZF)与2,7-二咔唑-9,9-二丁基芴(DCZF),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS表征。采用FL, UV-Vis和TGA研究了CZF和DCZF的性能。结果表明：CZF和DCZF溶液与固体的荧光发射峰分别位于360 nm, 368 nm和370 nm, 389 nm, DCZF在390 nm和410 nm处存在两个较宽肩峰。CZF和DCZF的热稳定性较好,热分解温度分别为350 ℃和420 ℃。     

一种基于三苯胺类共轭聚合物荧光信号开启的汞离子检测方法

通过Suzuki反应合成出主链中含9,9-二(4-二苯胺基苯基)-3,6-芴的蓝光共轭聚合物—聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-co-3,6-(9,9-二三苯胺基芴)] (36PFT).36PFT可特异地与I-相互作用,并淬灭36PFT的荧光.当I-的浓度为0.24 mmol/L时,36PFT的荧光淬灭程度可达95％,...     

水溶性磷酸盐功能化的聚芴作为细胞色素c的荧光生物传感器

通过Suzuki偶联反应,在水／DMF体系下制备了一种阴离子水溶性聚芴衍生物——聚[2,7-二溴-9,9-二（6-磷酸基己基）芴-alt-苯基]钠盐（PFHPNa）．聚合物PFHPNa具有良好的水溶性和强的蓝色荧光发射．通过比较不同淬灭剂对PFHPNa和已报道的具有不同侧链长度的聚[2,7-二溴-9,9-二（6-磷酸基己基）芴-alt-苯基]钠盐（PR,PNa）的淬灭效率,研究了侧链长度对荧光传感性能的影响．对于小分子淬灭剂（甲基紫精（MV^2＋）和间5,10,15,20-四（N-甲基-4-吡啶基）卟吩（TMPyP4））而言,聚合物PFHPNa由于较长的侧链长度而表现出较低的灵敏度．     

含空间位阻基团的超支化聚芴的合成、表征及稳定性研究

以1,3,5-间三溴苯和三(4-溴苯基)胺为支化核,引入9,10-二溴蒽和2,7-二溴-螺(芴-9,9-氧杂蒽)通过Suzuki反应与芴分别共聚,得到4种不同结构的超支化聚芴蓝光材料,对其结构及光物理性质进行了表征,根据退火前后荧光光谱的变化对其光谱热稳定性进行了研究.实验结果表明,引入超支化结构和高位阻基团,聚芴的荧光发射光谱热稳定性显著提高,绿光区发射现象几乎完全被抑制.     

芴酮对聚醚侧链聚芴体系的影响: 合成, 表征及光物理性质的研究

利用Yamamoto聚合反应, 通过调节单体2,7-二溴9,9'-二-(三乙氧基甲基)芴和2,7-二溴芴酮的比例, 合成了侧链为极性聚醚链, 芴酮含量逐渐增加的聚芴系列. 通过聚合物溶液及固态薄膜的紫外荧光谱图, 深入研究芴酮作为能量受体的能量转移过程及其对聚合物光物理性质的影响. 结果表明: 稀溶液中体系呈现聚芴本征态的荧光发射, 能量转移对溶液浓度具有依赖性; 固态薄膜中能量转移效率随芴酮含量的增加而快速增长, 退火后这种现象更加明显.     

主链含有非共轭结构的聚芴类蓝光聚合物的合成与性能研究

通过Suzuki偶合反应合成出了主链中含有非共轭烷氧基组分(-O-CH2-CH2-CH2-CH2-O-)的聚芴类衍生物聚- 2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯(PFP)和聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTP11)并通过相同的条件合成出主链由芴和三苯胺交替相连的聚合物聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTPA)作为参比材料. 通过1H NMR和FT-IR分析对这些聚合物的化学结构进行了表征. 这三种聚合物在常用的有机溶剂中具有很好的溶解性, 可通过溶液加工的方式制备聚合物薄膜. 这些聚合物均具有较高的热分解温度(＞400 ℃), 聚合物PFP具有较高的玻璃化转变温度(～130 ℃)而PFTP11和PFTPA则未出现明显的玻璃化转变过程. 通过对聚合物的吸收特性进行测试得知它们具有较大的光学带宽(2.89～3.29 eV). 所有聚合物在固体薄膜状态下均发射出蓝色荧光, PFP, PFTP11和PFTPA的最大PL发射分别位于425, 437和440 nm. 通过对其电化学性能进行测试可知由于三苯胺基团的引入聚合物的HOMO能级明显提高, 这意味着聚合物的空穴传输能力得到了有效的改善.     

超声波合成2，7-二溴-9，9-二烷基芴

以2,7-二溴芴(1)和溴代烷(2)为原料,二甲亚砜为溶剂,四丁基溴化铵为相转移催化剂,超声波辐射合成了3个2,7-二溴-9,9-二烷基芴(3),其结构经1H NMR,IR,MS和元素分析表征.考察了超声波辐射时间和辐射功率对反应的影响,结果表明,在1 16 mmol,n(1):n(2)=1:1,于45 W辐射反应1 h的反应条件下,3的收率达92%.     

2,7-二硝基-9,9-二辛基芴的合成工艺改进

以芴(1)为原料,浓硝酸/浓硫酸为硝化剂,合成了2,7-二硝基-9,9-二辛基芴,其结构经1H NMR和IR确证。最佳反应条件为:1 20 mmol,n(1):n(HNO3)=1:18,c(H2SO4)=15.3 mol.L-1,于10℃反应7 h,收率56%。     

绿色单峰发光聚(9,9-二烯丙基芴)的合成及其发光机制

为了得到绿色单峰发光的聚合物材料, 我们设计并合成了9位取代的二烯丙基芴单体, 在NiCl₂的催化下, 合成了可溶的聚芴衍生物, 聚(9,9-二烯丙基芴)(PAF). 较短的烯丙基链既可以增加聚芴的溶解度, 双键的存在又有利于聚芴发生分子间聚集而得到绿光发射的有机电致发光器件(OLED). PAF在溶液和薄膜状态下的荧光峰分别位于403和456 nm的蓝光区域, 而其器件ITO/PEDOT:PSS/PAF/LiF/Al(其中, ITO为氧化铟锡, PEDOT为聚(3,4-乙撑二氧噻吩), PSS为聚苯乙烯磺酸盐)的电致发光峰却红移至绿光区域(532 nm), 得到绿色单峰发光. 紫外吸收光谱、荧光发射光谱、红外光谱以及原子力显微镜(AFM)图像的结果证明, 造成PAF电致发绿光的机制为聚合物分子间聚集.     

新型双氨类发光材料的合成与性能研究

以3-溴-9,9-二甲基芴为原料,通过Buchwald-Hartwig偶联反应合成了一种新化合物N,N′-二(联苯-4-基)-N,N′-二(9,9-二甲基芴-3-基)-9-苯基咔唑-2,7-二胺(2),其结构和性能经FL, UV-Vis, ¹H NMR, GC-MS(EI),元素分析和TG-DSC表征。结果表明：2具有较好的热稳定性和较高的玻璃化温度,失重5%的温度为452 ℃,玻璃化温度为176 ℃;在425 nm波长激发下,2在445 nm处发出较强荧光(蓝光)。