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.     

辅助配体对噌啉类铱配合物光电性能的影响

合成了2种新的噌啉类铱配合物（dpci）₂Ir（paz）和（dpci）₂Ir（taz）（dpci=3,4-二苯基噌啉,pazH=5-（2''-吡啶基）-3-三氟甲基-吡唑,tazH=5-（2''-吡啶基）-3-三氟甲基-1,2,4-三唑）,通过核磁共振氢谱和氟谱及高分辨质谱对其结构进行了确定,同时对其光电性能进行了表征。结果表明在聚甲基丙烯酸甲酯（1%,w/w）中（dpci）₂Ir（paz）和（dpci）₂Ir（taz）的发光波长分别为616和612 nm,相对参比铱配合物（dpci）₂Ir（pic）的波长（625 nm）有了较大蓝移,发光量子效率也由16.1%提高到了51.9%和32.5%。改进辅助配体后,材料的稳定性明显提高,使其能用蒸镀法制备有机电致发光器件。基于（dpci）₂Ir（paz）的器件发光为纯红光,CIE色坐标为（0.66,0.34）,最大亮度为2 054 cd·m^-2,最大电流效率为8.5 cd·A^-1。基于（dpci）₂Ir（taz）的器件最大亮度为2 931 cd·m^-2,最大电流效率为14.5 cd·A^-1。     

新型含苯并唑类铱配合物的合成及其发光性能

以2-溴-9-乙基-9H-咔唑为原料,首先与联硼酸频那醇酯经宫浦硼基化反应制得相应的有机硼产物,再与溴代物发生传统的铃木偶联反应合成了3种新型的环金属配体(3a~3c);3a~3c依次与三氯化铱及传统辅助配体乙酰丙酮反应合成了3个新型含苯并唑类(苯并恶唑、苯并噻唑和苯并吡唑)环金属铱配合物(4a~4c),其结构经~1H NMR和MS(ESI或FAB)表征。并对其紫外和荧光光谱进行了研究。结果表明:4a~4c由于主配体的结构微调,可实现发光颜色由黄绿色到橙色的调控。     

含茂基咔唑镧系金属有机配合物的合成

以咔唑和正丁基锂为原料,采用schlenk技术合成了一系列新的含茂基咔唑镧系金属有机配合物--Cp2LnL(Cp=环戊二烯基;Ln=Yb,Er,Ho,Tb,Gd,Sm;L=咔唑基),其结构经IR,MS和元素分析表征.     

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)。     

辅助配体对噌啉类铱配合物光电性能的影响

合成了2种新的噌啉类铱配合物(dpci)_2Ir(paz)和(dpci)_2Ir(taz)(dpci=3,4-二苯基噌啉,paz H=5-(2′-吡啶基)-3-三氟甲基-吡唑,taz H=5-(2′-吡啶基)-3-三氟甲基-1,2,4-三唑),通过核磁共振氢谱和氟谱及高分辨质谱对其结构进行了确定,同时对其光电性能进行了表征。结果表明在聚甲基丙烯酸甲酯(1%,w/w)中(dpci)_2Ir(paz)和(dpci)_2Ir(taz)的发光波长分别为616和612 nm,相对参比铱配合物(dpci)_2Ir(pic)的波长(625 nm)有了较大蓝移,发光量子效率也由16.1%提高到了51.9%和32.5%。改进辅助配体后,材料的稳定性明显提高,使其能用蒸镀法制备有机电致发光器件。基于(dpci)_2Ir(paz)的器件发光为纯红光,CIE色坐标为(0.66,0.34),最大亮度为2 054 cd·m~(-2),最大电流效率为8.5 cd·A~(-1)。基于(dpci)_2Ir(taz)的器件最大亮度为2 931 cd·m~(-2),最大电流效率为14.5 cd·A~(-1)。     

含螺环位阻铱(III)配合物的共轭结构调控及其电致发光性能研究

基于螺[芴-9,9'-氧杂蒽]的位阻结构,在其芴端连接苯并噻唑构成共轭扩展的环金属配体,并成功合成了相应的均配、面式构型铱（III）配合物fac-Ir（SFXbtz）₃.配合物的最强发射峰位于587 nm,在635 nm处伴有肩峰发射;其在溶液中的磷光寿命为316 ns,光致发光量子产率达到64.7%.以fac-Ir（SFXbtz）₃为发射材料,在高掺杂浓度下分别制备了橙光电致发光器件及与蓝光材料FIrpic（双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C²）吡啶甲酰合铱）组合的二元白光器件.以CBP（4,4'-二（9-咔唑）联苯）为主体材料的橙光器件最高电流效率和功率效率为10.8 cd·A^-1和8.4 lm·W^-1,最大亮度为7217 cd·m^-2.二元白光器件最高电流效率和功率效率为11.6 cd·A^-1和8.0 lm·W^-1,最大亮度为8763 cd·m^-2,在3~9 V操作电压下CIE1931色坐标稳定.结果表明：协同利用螺环芳烃的共轭结构和位阻结构优势,是获得低成本、本征光电性质良好及可高浓度掺杂的磷光铱（III）配合物的便捷方法.     

含三芳胺基的吡啶甲酸衍生物及其环金属铱配合物的合成与性能

通过Ullmann反应和Negishi偶联反应, 合成了一种含三芳胺功能基的吡啶-2-甲酸衍生物; 并以此为辅助配体、1-苯基异喹啉为环金属配体, 设计合成了一种新型环金属铱配合物. 该配合物的二氯甲烷溶液, 在391～461 nm范围呈现了强烈的金属-配体电荷转移(MLCT)电子跃迁吸收带; 其最大发光波长为609 nm. 与传统的二(1-苯基异喹啉)(吡啶-2-甲酸)合铱配合物相比, 设计的环金属铱配合物具有增强的MLCT电子跃迁吸收和低的氧化电位, 是一种有发展潜力的红色磷光材料.     

苯基噌啉铱配合物的合成及电致发光性质

合成了一种新型环金属铱(Ⅲ)配合物(dpci)2Ir(pic),通过核磁共振氢谱和飞行时间质谱对配合物的结构进行了确定,同时对其光物理性能和电化学性能进行了表征。结果表明(dpci)2Ir(pic)在二氯甲烷中的发光波长为657 nm,量子产率约为0.005,磷光寿命为226 ns。其HOMO能级为-5.16 eV,LUMO能级为-3.16 eV。将铱配合物以0.5~4.0%质量浓度掺杂于聚乙烯基咔唑(PVK)-2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)中,通过旋涂成膜做成电致发光器件。掺杂2.0%的器件表现出最好的性能,电致发光波长为658 nm。器件的启明电压为11.5 V,最大外量子效率为9.1%,最大亮度为2 484 cdm-2,对应的流明效率为5.31cd.A-1。色坐标是(0.66,0.31)接近标准红色的色坐标。     

两种新型离子型铱配合物的合成及其性能研究

以4,4′-二溴-2,2′-联吡啶、3,5-二甲基苯硼酸、2,4-二氟苯硼酸为原料,制得两个联吡啶衍生物（L1, L2）;以2-氯喹啉和3,5-二甲基苯硼酸为原料制得主配体2-（3,5-二甲基苯基）喹啉;主配体与IrCl₃反应制得二聚体［Ir(mqu)₂(μ-Cl₂)］₂;二聚体分别与L1和L2反应合成了两种可用于LECs的以铱为内核的新型离子型铱配合物（Ir-1, Ir-2）,其结构经¹H NMR, IR, MS(ESI)和元素分析表征。并对其光物理性能和热稳定性能进行了研究。结果表明：配合物Ir-1的CIE坐标为（0.58, 0.42）、 Ir-2的CIE坐标为（0.61, 0.39）,二者的最大发射波长分别位于591和623 nm处;配合物Ir-1和Ir-2均具有较好的热稳定性能,分解温度分别为339 ℃和340 ℃。     

螺芴对含三齿磷配体的铱配合物光电性能的影响

合成了一种含4,5-二氮-9,9-螺二芴(sb)配体的三齿磷铱配合物Ir(tpit)(sb)Cl(tpitH2=亚磷酸三苯基酯),通过核磁共振氢谱和磷谱及高分辨质谱对其结构进行了确定。X射线单晶衍射分析表明,sb配体的存在扭曲了分子结构,有助于降低分子聚集及发光淬灭。与存在分子内π-π堆积的模型配合物Ir(tpit)(bpy)Cl(bpy=2,2′-联吡啶)对比进行了光电性能的研究。结果表明在聚甲基丙烯酸甲酯(质量分数1%)中配合物Ir(tpit)(sb)Cl的发光波长为512 nm,相对配合物Ir(tpit)(bpy)Cl的波长(520 nm)有了8 nm蓝移。配合物Ir(tpit)(sb)Cl的发光量子效率为30%,与配合物Ir(tpit)(bpy)Cl的94%相比有明显降低,说明了分子内π-π堆积作用在降低柔性基团非辐射跃迁率方面的重要作用。基于配合物Ir(tpit)(sb)Cl的有机电致发光器件,最大电流效率和外量子效率分别为14 cd·A-1和4.5%。而由于分子内π-π堆积作用,基于配合物Ir(tpit)(bpy)Cl器件的最大电流效率和外量子效率分别高达60 cd·A-1和18.2%。     

橙红色磷光铱配合物的合成及其性能

橙红色磷光铱配合物的合成及其性能;电致磷光;铱配合物;苯并噻唑衍生物;光电器件     

含咔唑基团铕配合物的合成和荧光性能研究

将具有良好空穴传输能力的咔唑基团引入到一个新型β-二酮配体CCHPD(1-[(6-(9H-carbazol-9-yl)hexoxy)phenyl]-3-[(6-(9H-carbazol-9-yl)-hexoxy)-phenyl]-1,3-dione)中, 然后分别以1,10-邻菲咯啉(Phen)和4,7-二苯基-1,10-邻菲咯啉(Bath)为中性配体合成了两种相应的树枝状铕配合物. 配合物在230～350 nm的紫外光激发下都可以发射出非常强的铕离子特征红光(5D0→7FJ (J=0～4)), 主发射峰在612 nm. 含脂肪链的咔唑基团在铕离子的周围形成了"光吸收天线", 拓宽了β-二酮的吸收范围, 屏蔽溶剂分子对稀土离子荧光猝灭效应, 还可以有效地提高铕配合物的空穴传输能力, 对于提高稀土配合物的电致发光性能方面有重要的意义.     

D-A型环金属铱(Ⅲ)配合物磷光材料的合成及其光电性能的研究

为获得非共轭连接的供体(D)与受体(A)结构对环金属配合物的光电性能影响的关系,设计合成了一类新型的基于咔唑和嚼二唑功能基的D-A型环金属铱配合物,并研究了这类材料的光电性能.研究结果显示:这类磷光材料与母体化合物二[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-C2,N'](吡啶-2-甲酸)合铱(Ⅲ)[(dfppy)2Ir(pi...     

2-(对叔丁基-苯基)-苯并噻唑合铱(Ⅲ)的乙酰丙酮配合物的合成及性质

以对叔丁基苯甲酰氯、邻氨基苯硫酚为原料,通过与铱的三氯化物配合,合成了一种新型金属铱(Ⅲ)的2-(对叔丁基-苯基)苯并噻唑配合物(t-bt)2Ir(acac),对产物进行了核磁、红外、质谱和元素分析等结构表征及溶解性、热性能和发光性能的研究.     

水溶性糖基铱配合物的合成、表征及成像分析

设计、合成了3种水溶性糖基金属铱配合物[（dfppy）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（1）、[（tpy-COOH）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（2）和[（mpbq）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（3）（dfppy=2-（2,4-二氟苯基）吡啶,tpy-COOH=4-（2''-吡啶基）苯甲酸,mpbq=2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉,bpy-sugar=4,4''-二（1-硫代-β-D-葡萄糖甲基）-2,2''-联吡啶）,利用核磁共振波谱、高分辨质谱、红外光谱和元素分析对其进行结构表征,并研究其光物理性质及其在细胞成像中的应用。通过辅助配体的调控,可以实现配合物从黄色到近红外的不同波长发光。配合物1和2在水溶液中表现出黄色发光,发射波长分别为546和584 nm,配合物3在水和二甲基亚砜的混合溶液（39：1,V/V）中表现出近红外发光,发射波长为780 nm。配合物1和2具有相对较高的量子产率（16.9%和3.1%）和较长的发光寿命（0.22和0.10 μs）。在配体上修饰不同的基团可以增大配合物的细胞穿透性和水溶性,实现配合物在细胞内的成像分析。从细胞成像结果可以看出,金属铱配合物能够穿过细胞膜进入到细胞,且与4,6-联脒-2-苯基吲哚（DAPI）染色的细胞核部分有所重合,说明进入到了细胞核。同时配合物的发光情况良好,说明在细胞所在的生物环境中,这种配合物仍是稳定的。     

多羧酸根铕二元配合物的合成及光谱分析

分别以1,3,5-苯三甲酸(H₃BTC)、苯六甲酸(H₆MTA)和1,2,3,4,5,6-环己六甲酸(H₆CCA)为配体合成了Eu(III)的二元发光配合物Eu(BTC)·2H₂O, Eu₂(MTA)·4H₂O 和Eu₂(CCA)·4H₂O. 通过元素分析、红外光谱和等离子体原子发射光谱对其化学组成进行了结构表征, 表征结果与理论吻合良好. 利用荧光分度计, 研究了所制备配合物室温条件下的荧光性能(荧光激发光谱、发射光谱、荧光寿命和量子效率), 结果表明: 该三种配合物在紫外光照射下, 均发射Eu(III)离子的特征红光, 其中Eu₂(MTA)·4H₂O(量子效率＝10.25%, 荧光寿命＝0.36 ms)的荧光性能最好, 这说明配体H₆MTA 的能级与Eu³⁺离子能级匹配程度很好. 另外, 通过热分析对配合物的热稳定性进行了分析, 结果表明: 该三种配合物均具有良好的热稳定性, 主要分解温度远高于其他β-二酮配合物.     

含希夫碱侧基聚酯及其锌配合物的合成和性能

经多步反应合成2种新型含希夫碱侧基聚酯(P5,P6),进一步与醋酸锌反应得到2种聚酯锌配合物(P5-Zn,P6-Zn)。 采用元素分析、FT-IR、UV-Vis、¹H NMR、GPC、TG、DSC和荧光光谱等技术手段对其结构和性能进行表征。 P5和P6均溶于四氢呋喃(THF)、氯仿(CHCl₃)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮法(NMP)等有机溶剂,P5-Zn和P6-Zn部分溶于THF及CHCl₃,溶于DMF、DMAc、DMSO、NMP等有机溶剂。 P5和P6的重均相对分子质量M_w及相对分子质量分布指数PDI分别为4164、6148 g/mol和1.42、1.43。 P5、P6、P5-Zn和P6-Zn的5%失重温度分别为339、348、367和358℃。 P5、P6、P5-Zn和P6-Zn的玻璃化转变温度T_g分别为88.8、123.3、39.8和63.8 ℃。 P5和P6的DMF溶液(5×10^-5 mol/L)在418和416 nm处发射弱紫色荧光,P5-Zn和P6-Zn的DMF溶液(5×10^-5 mol/L)在505和506 nm处发射强绿色荧光,固体P5-Zn和P6-Zn在527和532 nm处发射强绿色荧光。