一种新型铱配合物的合成以及性能研究

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在过去20年对小分子电致发光器件的研究中,OLED由于自身具有自发光、全彩色显示、高亮度、高对比度、低电压(-5~20V)、低功耗、轻而薄(体积与重量仅为LCD的1/3)、发光效率高、快速响应、宽视角、单片结构、加工工艺简单及成本低等优点而备受关注。 但是,由于没有充分利用三线态激子能量,器件的内量子效率存在25%的理论极限。而铱类配合物能够产生强烈的自旋.轨道偶合,使原来禁阻的三线态跃迁变为允许,可以同时利用其单线态和三线态激子,理论上可以使器件的内量子效率达到100%,突破了25%的理论极限,因而近几年在小分子主体材料中掺杂磷光染料制成器件的研究倍受关注,设计合成新型的金属配合物对开发不同发光颜色的磷光材料具有重要意义。 目前铱的配合物中以结构式(C^N)<,2>Ir(LX)为最普遍的一类,人们在分子设计上对环金属配体(C^N),特别是在2-苯基吡啶(PPY)配体上进行各种修饰和功能化,在提高器件性能(包括外量子效率、发光亮度、器件寿命等)和简化器件制备等方面取得了一定的进展。 本文对2-苯基吡啶环进行修饰,设计并利用缩合反应合成了一种吩嗪类化合物DBP,Dibenzola,clphenazine,以DBP作为配体与铱进行配位反应,通过Nonoyama合成方法,合成了一种新型的吩嗪类铱配合物(DBP)<,2>Ir(acac),并成功地获得了目标产物。通过<'1>HNMR、红外、元素分析等方法对配合物结构进行了表征,并用紫外光谱、荧光光谱研究了材料的吸收光谱和光致发光光谱。同时研究了配合物在不同溶剂中的发光性能,并摸索了发光强度最佳的浓度。最后用扫描电镜对物质的成膜性作了表征,表明薄膜具有较高的耐热性、强度和一定的韧性。以及利用电化学工作站对该化合物的电化学性能作了初步研究。 最后用Gaussian03对所合成的化合物DBP执行密度泛涵量化计算(DFT),对化合物的分子结构进行了优化,计算了分子的前线分子轨道HOMO和LUMO的电子密度分布,分析了化合物的电荷转移模式。对配体的能级跃迁进行了理论计算方面的研究,实验结果证明理论和实验结果吻合。
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