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有机电致发光材料因在显示、信息、通讯等许多领域的广泛应用而备受关注。有机电致发光器件(OLED)具有直流低压驱动、效率高、亮度大、可以实现大面积平板彩色和柔性显示等优点,因而成为国际上研究的热点。本文主要对两类有机材料的发光性质进行理论研究,一类是噻吩-二嗯唑类衍生物的电子传输材料,另一类是三苯胺类衍生物的空穴传输材料。在噻吩-二嗯唑类衍生物分子中,通过引入不同的基团,如供电子基团,吸电子基团以及改变共轭链的长短,来调节分子的化学结构,在三苯胺类衍生物中通过增大整个分子的共轭体系,考察这些因素对分子的光学和电子性质的影响,为实验合成新的发光材料提供有意义的参考。研究工作主要有以下三方面的内容:
使用密度泛函理论在DFT//B3LXP/6-31+G*水平对V型噻吩-噁二唑类7个衍生物分子的电离能,电子亲和势,重组能,吸收光谱进行理论计算。结果表明,7个分子具有较好的平面共轭结构,较高的电子亲和势。从重组能角度看,这些化合物都是较好的电子传输材料。
采用密度泛函理论B3LYP方法对苯并噻二唑三苯胺衍生物TPA-BT,b-TPA-BT和t-TPA-BT分子进行几何结构优化,计算得到电离能、电子亲和势、重组能。从重组能角度,TPA-BT,b-TPA-BT和t-TPA-BT三种化合物分子的空穴传输能力优于电子传输。吸收光谱数据显示,该三种化合物分子可作为良好的红色发光材料。
运用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31++G**水平上对3,5-二氨基-1,2,4-三唑离子和苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)离子氢键二聚体进行理论计算研究。计算结果表明,该二聚体存在较强的氢键,经过基组重叠误差和零点振动能校正,最稳定二聚体的氢键相互作用能是-116.49kJ.mol-1。振动光谱分析,N-H...O氢键的形成使N-H键的伸缩振动频率减小,振动强度增大。热力学性质研究显示,在室温和标准压力下氢键二聚体的形成是放热自发的过程。化合物C2N5H6+C6N3O2H2-的标准摩尔生成焓△fHm与标准摩尔生成自由能△fGm分别为-311.89和102.21kJ.mol-1。