论文部分内容阅读
在课题组前期工作的基础上,本论文以2,2-联苯并咪(噻)唑类配体为基础,利用其两种氮原子的不同成键方式合成了一系列离子型和中性的铜(Ⅰ)磷光配合物,并对其结构特点、光物理性质、电化学性质、理论计算及电致发光性质进行探讨。
此外,巯基含氮杂环配体因其多变的配位模式和丰富的化学性质而备受关注,本文以应用含硫配体构筑具有独特性能的d10金属材料为研究目标,通过条件控制,采用水热和溶剂热合成方法合成和表征了一系列具有新颖结构的配位聚合物,并对这些化合物结构与荧光性能之间的关系进行了较全面的探讨。
本论文一共分为五章。
第一章为前言,阐述了本论文的选题目的、意义及本领域的研究进展,系统地介绍了发光配合物、有机电致发光材料的研究进展以及巯基含氮杂环配体构筑的配位聚合物的研究状况。
第二章合成了9个第一配体为2,2-联苯并咪唑(dbm),2,2-联苯并咪唑苯并噻唑(bmbt)或2,2-联苯并噻唑(btbt),第二配体为三苯基磷(PPh3)或二(2-二苯基膦基)苯基醚(POP)的一系列离子型和中性铜(Ⅰ)磷光配合物,其中1-3是专利中已报道过的结构,这里作为对照,4-9为首次合成:Cu2(dbm)(PPh3)4(1),[Cu(Hdbm)(PPh3)2](BF4)(2),[Cu(Hdbm)(POP)](BF4)(3),[Cu(Hbmbt)(PPh3)2](BF4)·2H2O(4),[Cu(bmbt)(PPh3)2]·CHCl3(5),[Cu(Hbmbt)(POP)](BF4)(6),[Cu(bmbt)(POP)]·CH2Cl2(7),[Cu(btbt)(PPh3)2](BF4)(8),[Cu(btbt)(POP)](BF4)(9)。配合物2和3,4和6,8和9因第二配体不同相互对应,配合物4和5,6和7分别为对应的离子型和中性。本章研究了这9个化合物的光物理性能及其在电致发光器件中的应用。这些配合物中,中心金属离子均采取变形的四面体构型。基于dbm,bmbt和btbt的配合物分别在325-364 nm,354-370 nm和254-385nm附近出现强的π-π*吸收,其中离子型配合物分别在254-385 nm出现强的π-π*吸收,而在402-421nm附近出现弱的MLCT吸收带,而中性配合物共轭程度较大,因而红移的π-π*吸收覆盖了MLCT吸收带。配合物均展示了强的MLCT磷光发射,相对于离子型配合物,中性配合物的最大发射峰蓝移18-35 nm,磷光寿命延长。量化计算结果表明,本章配合物的发光机理主要是金属-配体的电荷转移跃迁(MLCT)并混有部分的配体-配体的电荷转移跃迁(LLCT)。配合物[Cu(Hbmbt)(POP)](BF4)(6)的多层电致发光器件在7.7V启亮,最大亮度为3069cd/m2,最大电流效率为3.5cd/A。
第三章介绍了巯基苯并咪唑配体与d10金属离子在水热条件下构筑的10个配位聚合物:[Zn2(MBD)2(TPA)]n·nH2O(10),[Cd(MBD)2(TPA)·H2O]n(11),[Cd(MBD)2(IPA)]n·nH2O(12),[Cd(MBD)2(IPA)]n(13),[Cd(MBD)2(PMDA)]n·2nH2O(14),[Cd(MBD)(3-PA)Br·H2O]n(15),[Cd(MBD)(3-PA)2]n·nH2O(16),[Cd(μ2-O)(MBD)(4-PA)Br]n(17),[Cd(MBD)(4-PA)I]n(18),[Cd3(MBD)2(BTC)2·2H2O]n(19)。化合物10由巯基苯并咪唑桥连的羧酸链而构筑的三维框架结构,化合物发出强的蓝绿光。化合物11是一个由氢键构筑的镉的超分子结构,化合物发较强的绿光。化合物12和13是通过碱度调控而得到。化合物14、15与13相比是通过改变辅助配体得到的不同结构的配位聚合物。通过改变15和17中金属的酸根离子分别得到化合物16和18。在得到18的基础上改变辅助配体得到19。这十个化合物中,除了化合物16和19之外,都在固态室温下具有明显的发射。我们对结构和发光性能之间的联系进行了系统的探讨。通过对比发现不同辅助配体的引入对荧光发射峰位置有较大影响,阴离子尤其是重离子如碘离子的引入对发光性能有至关重要的作用,重离子效应会使得荧光淬灭。
第四章介绍了一个由5-氨基-2巯基苯并咪唑配体与Cu(I)在溶剂热条件下构筑的具有由氢键连接的一维孔道的Cu4S4簇化合物[Cu2(ABMT)2]2(20)并对其室温荧光性能进行研究。此外,还介绍了一例结构中同时包含左旋和右旋螺旋链,具有新颖的(42·63·8) umv拓扑结构的一价铜发光配位聚合物[Cu(Pyt)]n·(21)。
第五章是对本论文工作的总结和展望。