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有机小分子由于具有质量轻、结构易于修饰、工艺简单等优点,是一类重要的发光材料,室温无定形态磷光发射和具有刺激响应的圆偏振发光是有机小分子发光材料研究中两个非常有意义但又具有挑战性的光学性质,本论文主要围绕这两个方面的研究开展工作。(1)室温磷光(RTP)由于长寿命、三重态参与、对氧气敏感等特点,在有机发光二极管(OLEDs)、化学传感器、生物成像和防伪技术等光电功能材料领域得到广泛应用。虽然通过引入重原子、其它杂原子或醛基增强系间穿越(ISC)以及通过形成结晶、嵌入刚性基质、借助聚合或金属有机框架等非辐射跃迁方法可以实现有机小分子化合物的室温磷光发射,但由于这些方法样品处理困难,限制了 RTP有机小分子发光材料的实际应用。如何实现有机小分子发光材料在无定形状态下的高效RTP是非常有意义而且具有挑战性的课题。我们研究发现,对于三芳基硼类化合物,4,4’-二溴-2-二米基硼基-2’-(N,N-二甲氨基)联苯(Br2-BN-BPh)可以实现无定形状态下的高效RTP,研磨粉末和旋涂膜的磷光量子产率分别达到了 0.36和0.22。主要是因为由于侧链大取代基二米基硼(BMes2)的存在,该化合物中存在分子内π-π相互作用、B-N相互作用使得分子本身的结构非常刚性,进而在固态状态可以有效抑制分子振动而有效抑制非辐射跃迁过程。同时侧链大取代基二米基硼(BMes2)的存在使得联苯部分非常扭曲,导致HOMO和LUMO有效分离,进而具有较小的单线态-三线态能级(△Es-T),小的△Es-T和溴原子的存在可以有效增强ISC过程。这是迄今报道的第一个具有室温磷光性能的有机三芳基硼烷化合物,研究结果将为进一步设计具有更优异RTP性质的有机小分子材料提供重要的理论参考。(2)圆偏振发光(CPL)材料在3D显示、通讯、信息存储与处理、CPL激光器以及生物检测等领域具有广阔的应用前景,因此近年来具有CPL性质的有机小分子(CPL-SOMs)逐渐引起研究者的广泛关注,与此同时,如何在外界刺激作用下,实现CPL信号的转换也逐渐成为一个有重要意义但又具有挑战性的课题。在前期的工作中,我们课题组报道了一个三芳基硼类的联萘衍生物,6,6’-二(二米基硼基)-2,2’-二(N,N-二苯胺基)-1,1’-联萘(BNPh2-BNaph),该化合物不仅具有高的荧光量子效率和高的发光不对称因子(glum),而且具有溶致CPL方向翻转性质,CPL的方向由环己烷到乙腈可以发生翻转。在前期工作的基础上,我们设计合成了 6-二米基硼基-2,2’-双(N,N-二苯胺基)-1,1’-联萘(MBNPh2-BNaph)以研究BNPh2-BNaph的双给体(D)-π-受体(A)的分子结构对CPL性质的影响,同时以醛基(CHO)(CHONPh2-BNap)、氰基(CN)(CNNPh2-BNaph)和 4-吡啶基(PyNPh2-BNaph)代替 BMes2 以研究双 D-π-A的分子结构对获得溶致CPL方向翻转性质的广泛适用性。研究发现,虽然MBNPh2-BNaph的CPL方向由环己烷到乙腈也可以发生翻转,但glum大大降低,表明双D-π-A的分子结构对于获得强的CPL信号是非常重要的,而CHONPh2-BNaph,CNNPh2-BNaph,PyNPh2-BNap 具有与 BNPh2-BNaph类似的性质,如高的荧光量子效率和glum以及溶致CPL方向翻转,表明双D-π-A的分子结构设计对于获得溶致CPL方向翻转具有广泛适用性。这些研究结果为进一步设计设计具有高量子效率和glum,在外界刺激作用下CPL信号可以转换的CPL-SOMs提供了重要理论依据,并为进一步实现CPL-SOMs在3D显示、自旋信息通讯以及生物检测与探针等领域的应用打下了 一定的基础。