自主体发光的蓝绿色磷光Ir(Ⅲ)配合物的合成及光电特性

合成了一类自主体蓝绿色磷光铱(Ⅲ)配合物(CzPhBI)₂Ir(tfmptz), (CzPhBI)₂Ir(tfmpptz)和(CzPhBI)₂Ir(fpptz)[其中CzPhBI, tfmptz, tfmpptz和fpptz分别为9-[6-(2-苯基-1-苯并咪唑基)己基]-9-咔唑、 2-(5-三氟甲基-1,2,4-三唑基)吡啶、 2-(5-[4-(三氟甲基)苯基]-1,2,3-三唑)吡啶和2-[5-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑]吡啶]. 通过核磁共振氢谱和氟谱及元素分析确定其分子结构, 并对其光物理性能进行了研究. 利用该类配合物作为单发光层制备了器件结构为氧化铟锡(ITO)│N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)(30 nm)│4,4'-N,N'-二咔唑基联苯(CBP)(15 nm)│Ir配合物(30 nm)│1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TBPI)(30 nm)│LiF(1 nm)│Al(100 nm)的电致发光器件, 其最大亮度为6913 cd/m², 最大发光效率达13.9 cd/A.     

2-苯基吡啶铱(Ⅲ)配合物及其衍生物光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论B3PW91和UB3PW91方法, 分别对4种Ir(Ⅲ)配合物(ppy)₂Ir(acac)(1, ppy=2-苯基吡啶, acac=乙酰丙酮)、(npy)₂Ir(acac)(2, npy=2-萘-1-基吡啶)、(pq)₂Ir(acac)(3, pq=2-苯基喹啉)和(bzq)₂Ir(acac)(4, bzq=苯并喹啉)进行了基态和激发态的几何优化, 在此基础上用TD-DFT方法计算了吸收和发射光谱. 结果表明, 随着ppy配体上并苯环位置的变化, 参与最大吸收和发射的分子轨道能隙降低程度不同, 从而使配合物2, 3, 4的最大吸收和发射光谱都比配合物1发生红移, 其中在吡啶环上增加苯环对吸收光谱的影响最大. 这4个分子最大吸收波长的顺序为1<2<4<3, 而最大发射波长顺序则是1<4<3<2. 由于配合物2的两个苯环上H的强排斥作用降低了其共轭程度, 使分子发生很大程度的扭曲, 导致其斯托克位移最大.     

以3-乙酰基樟脑作为辅助配体的环金属铱配合物的合成及光电性能研究

以立体位阻3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了系列新型的环金属铱配合物3-乙酰基樟脑-2-(2,4-二氟)苯基吡啶环金属铱配合物[(46dfppy)₂Ir(acam)], 3-乙酰基樟脑-2-苯基吡啶环金属铱配合物[(ppy)₂Ir(acam)], 3-乙酰基樟脑-2-苯并噻吩吡啶环金属铱配合物[(btp)₂Ir(acam)]. 将配合物的吸收光谱、光致发光光谱以及光致发光效率与辅助配体为乙酰丙酮(acac)的对应配合物进行了比较, 发现在配合物中引入具有大空间位阻的3-乙酰基樟脑使配合物的光致发光效率均有所提高. 并将(ppy)₂Ir(acam)用于有机电致发光器件, 电致发光光谱在516 nm 处有一最大强度峰, 驱动电压为12 V 时最大亮度为10930 cd/m², 最大亮度效率达到14.6 cd/A, 电压为10.7 V 时最大功率为4.23 lm/W, 亮度为698 cd/m².     

单齿配体取代基对钌(Ⅱ)芳烃配合物光致配体解离能力的影响

合成了三种钌(Ⅱ)芳烃配合物[(η⁶-p-cymene)Ru(bpy)(py-R)]²⁺(bpy=2,2′-联吡啶,py=吡啶,R=N(CH₃)₂,H,NO₂),通过紫外-可见吸收光谱、核磁共振、高分辨质谱及DNA凝胶电泳等手段研究了单齿配体吡啶对位取代基的推拉电子能力如何影响配合物的光致配体解离能力。研究发现,当单齿配体吡啶对位取代基为拉电子基团硝基时,配合物具有光致单齿配体解离能力及潜在的光活化抗肿瘤活性。     

无间隔层结构的高效率荧光/磷光混合型白光有机发光二极管

采用磷光红光/荧光蓝光/磷光绿光无间隔层三发光层结构,制备出了高效率荧光/磷光混合型白光有机发光二极管(OLEDs),其中选取具有高荧光量子产率(PLQY)的荧光染料4P-NPD(双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]四联苯)作为蓝光发射分子,以及常用的高效磷光染料Ir(MDQ)₂(acac)和Ir(ppy)₃(acac)分别作为红光和绿光的客体,通过混合和掺杂的方法制备了相应的发光层,实现了发光层中激子的有效利用和白光发射。 制备的白光器件最大电流效率和功率效率分别达到了27.1 cd/A和30.3 lm/W,当电压为6 V时,CIE色坐标为(0.33,0.41),显色指数CRI为70,色温CCT为5432 K。 在此基础上,设计制备了高色温的荧光/磷光混合型白光OLEDs,其色温(CCT)达到了7106 K。     

齐聚苯胺修饰的三联吡啶铁配合物的合成及其光谱和电化学性质

合成了一系列齐聚苯胺修饰的三联吡啶铁配合物,研究了齐聚苯胺链长、不同取代基等对配合物光谱性质和氧化还原性质的影响。 结果表明,相对于配合物[Fe(TPY)₂]²⁺(TPY:三联吡啶),供电子齐聚苯胺单元的引入,使得修饰基团与配合物中心核[Fe(TPY)₂]²⁺之间形成了强的D-A体系,导致配合物¹MLCT吸收波长显著红移至594 nm,且摩尔吸光系数增加近5倍。 配合物同时具有基于金属中心、三联吡啶配体和齐聚苯胺单元的多个氧化还原过程,强拉电子取代基使齐聚苯胺单元氧化还原峰简并且峰电势明显正移,而正丁基取代基对氧化还原峰电势的影响较小。     

系列Sm3+配合物的合成、结构及光物理性能

采用水热方法合成了4种Sm³⁺配合物, 即{[SmZn(2,5-pdc)₂(tp)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1), [Sm₂Zn₂(C₆H₅COO)₁₀(Imh)₂(H₂O)₂](2), {[Sm₂(NO₂C₆H₄COO)₆(H₂O)₄]·H₂O}_n(3)和{[SmN(CH₂COO)₃(H₂O)₂]·H₂O}_n(4)[2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根, tp=对苯二甲酸根, C₆H₅COO=苯甲酸根, Imh=咪唑, NO₂C₆H₄COO=对硝基苯甲酸根, N(CH₂COO)₃=氨三乙酸根]. 通过单晶X射线衍射确定了其晶体结构. 在室温下测定了其红外光谱、 紫外-可见-近红外光谱以及在近红外区和可见区的发射光谱. 结果表明, 4种配合物在近红外区或可见区均出现Sm³⁺离子的特征发射. 这是形成配合物后, Zn-配体部分和配体对Sm³⁺离子发光的敏化作用所致. 此外, 讨论了不同有机配体或d过渡金属离子对Sm³⁺离子发光的影响, 并分析了配合物中Sm³⁺离子的近红外发射带位移、 劈裂和加宽的原因.     

发光颜色可调的白磷钙矿结构Ca8MgBi(PO4)7∶Ce3+，Tb3+荧光粉的制备、发光性能及能量传递

采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物,通过高温固相法制备了发光颜色可调的Ca₈MgBi(PO₄)₇∶Ce³⁺,Tb³⁺荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进行了详细研究。结果表明：掺杂少量的Ce³⁺、Tb³⁺并没有改变Ca₈MgBi(PO₄)₇基质的晶体结构。荧光光谱和荧光寿命曲线确定了Ce³⁺-Tb³⁺之间存在能量传递,其能量传递机制为四极-四极相互作用,能量传递效率可达81%。固定Ce³⁺浓度而逐渐增加Tb³⁺的掺杂量时,系列Ca₈MgBi(PO₄)₇∶0.08Ce³⁺,yTb³⁺荧光粉的发...     

具有刺激响应型铜(Ι)配位聚合物的合成、结构及其荧光性质研究

以三(4-(吡啶-4-基)苯基)胺和Cu₄I₄(PPh₃)₄为原料,在水热条件下合成了一个新的Cu(Ι)配合物[Cu₂I₂(TPPA)₂]_n·4H₂O[1, TPPA=三(4-(吡啶-4-基)苯基)胺],其结构经IR、元素分析、X-射线单晶衍射表征。1属正交晶系,'P b c n'空间群,晶胞参数a=29.257(5) Å, b=12.621(2)Å, c=18.304(4) Å, α=90°, β=90°, γ=90°。固态荧光测试结果显示,在365 nm激发态下,配合物1在低温时具有多重发射峰,在CIE坐标下对其颜色做了一定的探究,可作为优良发光材料应用于LED上调节白光。      

窄光谱磷光配合物的设计及电致发光性能

通过对螯合配体及辅助配体的设计与筛选, 构筑了一种全新的天蓝光铱金属配合物(MeFPyPy)₂Ir(dipcMePy)(简称MFPMP), 实现了三重态配体中心、 三重态金属-配体电荷转移和/或三重态配体-配体电荷转移跃迁类型混合比例较优化的发光过程. 以MFPMP作为发光体的磷光有机电致发光器件实现了半峰宽为52 nm, 最大发光波长为476 nm的窄光谱、 单峰型、 高亮度、 高效率天蓝光发射, 并在1000 cd/m²的实用亮度下保持了25%以上的外量子效率(EQE), 与目前报道的最高水平有机电致发光器件性能相当. 本工作为进一步开发色纯度更高、 更具有实用性的磷光配合物发光材料提供了一条可行的途径.     

3-((4，6-二甲基-2-嘧啶基)硫代)-丙酸和菲咯啉三元稀土配合物的晶体结构和发光性能

制备了以3-((4,6-二甲基-2-嘧啶基)硫代)-丙酸(HL)和菲咯啉(Phen)为配体的2个三元稀土配合物[Eu(L)₃(Phen)]₂·2H₂O(1)和[Tb(L)₃(Phen)]₂·2H₂O(2),并对其结构进行了表征。单晶X射线衍射分析表明它们是同构的。2个稀土离子(Ln)由4个羧酸配体桥接,形成二聚体排列。其余2个羧酸配体和Phen以双齿螯合方式与Ln配位。Ln的配位数为9,具有扭曲的单端方形反棱柱配位多面体构型。固态光致发光测试表明,这2种配合物都显示了金属中心的特征发射带。     

一种双吡啶双酰胺配体修饰的Keggin型硅钼酸盐基配合物的合成、结构与催化性能

水热反应条件下制备了一个基于半刚性双吡啶双酰胺配体3-bpcd(N,N'-双(3-吡啶)环己烷-1,4-双甲酰胺)和Keggin型多金属氧酸盐的银配合物{[Ag₂(3-bpcd)₃][Ag(3-bpcd)(SiMo₁₂O₄₀)]₂(3-H₂bpcd)₂}·7H₂O,并通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射等技术手段确定了其晶体结构。结构分析表明该配合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=1.3597(5) nm,b=1.4949(5) nm,c=2.5249(10) nm,α=88.998(6)°,β=88.856(7)°,γ=67.458(6)°,V=4.739(3) nm³,M_r=6471.02,D_c=2.261 g/cm³,Z=1,S=0.955,F(000)=3124,R₁=0.0768,wR₂=0.1936。 配合物是由一维[Ag(3-bpcd)(SiMo₁₂O₄₀)]₂^6-链、双金属[Ag₂(3-bpcd)₃]²⁺结构单元、2个未配位的质子化有机配体3-H₂bpcd和7个结晶水共同组成的复杂结构,多种结构单元间通过氢键作用形成三维超分子网络结构。 标题配合物修饰的碳糊电极对NO₂^-有好的电催化还原活性,此配合物作为催化剂对罗丹明B的降解有显著的催化效果。 CCDC:1401875     

2-对联苯-8-羟基喹啉锌的合成及其应用于新型白光OLED

合成了一种全新的有机发光材料2-对联苯-8-羟基喹啉锌(Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂), 通过¹H NMR, UV-Vis等对配合物的结构进行表征. 利用该材料制备了新型白光有机电致发光器件(OLED), 其结构为: ITO/NPB (N,N'-双(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺)/BCP (2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)/Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂/Al. 通过调节空穴阻挡层BCP的厚度, 实现了NPB(蓝光发射)和Zn[2-(p-biPh)-8-Q-O]₂(黄光发射)作为器件双发光层的有效复合, 并研究了其发光机理. 当BCP层的厚度为2.0 nm时, 获得了稳定的白色发光; 该器件在6 V电压下启亮, 20 V电压时最大发光亮度达到130 cd/m², 电流效率为0.224 cd/A.     

酚基嘧啶铍(Ⅱ)配合物的合成及光电性质

采用Suzuki偶联方法合成了新型有机螯合配体酚基嘧啶(HPP), 利用HPP进一步合成了酚基嘧啶铍配合物Be(PP)₂. 采用核磁共振(¹H NMR)和红外(IR)光谱等方法对其结构进行了表征, 并通过测定紫外-可见(UV-Vis)和光致发光(PL)光谱对Be(PP)₂的光学性质进行了研究. 结果表明, 配合物在460 nm处有最大发射. 以Be(PP)₂为电子传输层和发光层制备了结构为氧化铟锡(ITO)/N,N'-二(萘-2-基)-N,N'-二(苯基)联苯-4,4'-二胺(NPB)(45 nm)/Be(PP)₂(60 nm)/Al(300 nm)的双层模型器件, 获得了最大亮度为103 cd/m²的近白光发射, 色坐标为(0.37, 0.39), 光功率效率为0.13 lm/W.     

一种水稳性的Zn基金属-有机框架的合成及其对铁离子及2，6-二氯-4-硝基苯胺的荧光识别

以3,5?双(4?羧基苯氧基)吡啶(H₂bcpp)和1,4?双(1?咪唑基)苯(1,4?bib)为配体,通过溶剂热法构筑了一个新型的热稳定性和水稳定性的Zn??基金属-有机框架:[Zn₂(bcpp)₂(1,4?bib)₂]·1.5H₂O(1)。配合物1属于单斜晶系,I2/a空间群,具有一维管状结构。相邻的一维结构通过相互穿插形成一个三维超分子结构。此外,配合物1具有良好的荧光性,能够对水溶液中的铁离子及农药2,6?二氯?4?硝基苯胺实现高灵敏及高选择的荧光猝灭检测。     

新型铱配合物的合成

以氯桥二聚体(ppy)₂Ir(μ-Cl₂)Ir(ppy)₂为原料,在碱性条件下与辅助配体苯甲酰三氟丙酮反应,合成了一种新型的磷光铱配合物,产率超过87%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR, MS和元素分析表征。     

Ru-Fe异金属化合物及其在Au表面上SAM的电化学研究

为使不对称Ru-Fe化合物能在表面上自组装形成单分子膜,对trans-RuCl(dppm)₂(C≡CFc)[Fc=C₅H₄FeC₅H₅,dppm=(C₆H₅)₂PCH₂P(C₆H₅)₂](1)进行修饰,得到Ru(dppm)₂(C≡CFc)(C≡CPhOCH₃)(2),[Ru(dppm)₂(C≡CFc)(N≡CCH₂CH₂NH₂)][PF₆](3)和[Ru(dppm)₂(C≡CFc)(N≡CCH₂CH₂NHC(O)·(CH₂)₁₀SH)][PF₆](4),并详细研究了该系列化合物的电化学性质.循环伏安结果显示出Ru周围配体得失电子能力的差别,直接影响了Ru中心的氧化-还原性,但这种影响并没有通过共轭的炔键传递到二茂铁中的Fe中心.化合物4可以在Au表面上自组装形成稳定、有序的单分子膜.还利用循环伏安法研究了单分子膜的形成过程及其表面覆盖率.     

一种吡嗪铱(Ⅲ)配合物的晶体结构及光物理性质

合成了一种铱配合物二(4,4'-二氟-5-甲基-2,3-二苯基吡嗪) (乙酰丙酮)合铱[(MDPPF)₂Ir(acac)]的有机电致发光器件(OLED),利用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的晶体结构. 利用紫外-可见吸收光谱、发射光谱对其光物理性质进行研究. 结果表明: (MDPPF)₂Ir(acac)的单晶结构属于三斜晶系, P1空间群,晶胞参数a=1.13984(3) nm, b=1.26718(3) nm, c=1.29541(3) nm, α=93.7181(19)°, β=101.638(2)°, γ=110.853(3)°, V=1.69336(7) nm³; (MDPPF)₂Ir(acac)在二氯甲烷溶液中的发射峰为555 nm. 以(MDPPF)₂Ir(acac)为客体材料,制备了结构为ITO/NPB(40 nm)/CBP: (MDPPF)₂Ir(acac)(20 nm)/TPBi(10 nm)/Alq₃ (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的一系列不同掺杂浓度器件, 器件的发射峰位于558 nm, 最大亮度达到32700 cd·m^-2,最大电流效率44.3 cd·A^-1, 最大功率效率20.7 lm·W^-1.     

吡啶二羧酸修饰的稀土嵌入碲钨酸盐的合成及电化学生物识别性质

在乙酸钠水溶液中, 采用微波加热一步自组装策略合成了一系列罕见的2,6-吡啶二羧酸修饰的稀土嵌入Keggin型碲钨酸盐(PTEA)₇H₃K[RE₂(B-α-TeW₉O₃₃)₃W₃O₅(H₂O)₃(HDPA)]·22H₂O[RE=Ce³⁺(1), Pr³⁺(2), Nd³⁺(3), Sm³⁺(4); H₂DPA=2,6-吡啶二羧酸; PTEA=质子化的三乙醇胺]. 化合物1~4的聚阴离子由3个三缺位Keggin型 [B-α-TeW₉O₃₃]^8-构筑块通过1个{RE₂W₃O₅(H₂O)₃(HDPA)}¹³⁺异金属簇连接而成. 该异金属簇中, 2,6-吡啶二羧酸作为四齿配体与2个稀土离子(RE1和RE2)配位形成平面三杂环结构, 且RE1和RE2所在平面与W2, W2A, W16形成的平面互相垂直. 此外, 化合物1可与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT)复合形成1-CMWCNT复合材料. 该复合材料可以作为电极材料构建电化学生物传感器, 用于检测特定的DNA序列.     

由钌杂s-顺丁二烯化合物合成钌杂多环配合物的研究

研究了配位不饱和的钌杂s-顺丁二烯化合物[Ru(CHC(PPh₃)CH(2-Py))Cl₂PPh₃]BF₄ (1)与水、甲醇、苯胺和2-巯基吡啶等亲核试剂的[4+1]关环反应, 合成了一系列有趣的钌杂多环化合物[Ru(CHC(PPh₃)CHR(2-Py))Cl(PPh₃)₂]BF₄ [R=OH (2), OMe (3), 和NHPh (4)]与[Ru(CHC(PPh₃)CH(S(2-Py))(2-Py))PPh₃(S(2-Py)]BF₄ (5). 此外, 将配位不饱和的钌配合物1与三苯基膦配体反应, 制备了类似于氮杂金属萘的配位饱和化合物[Ru(CHC(PPh₃)CH(2-Py))Cl₂(PPh₃)₂]BF₄ (6). 6与HBF₄反应可生成金属杂环结构类似的分子内含三氯桥的双钌核配合物[{Ru(CHC(PPh₃)CH(2-Py))PPh₃}₂(μ-Cl)₃](BF₄)₃ (7). 以上产物均通过核磁(NMR)与元素分析进行了表征, 并解析了部分产物的X射线单晶结构.