功能化啡啶红光及近红外环金属铂配合物的合成及其性能研究

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1、学校代码10530学号201510141461分类号O627.8密级公开硕士学位论文功能化啡啶红光及近红外环金属铂配合物的合成及其性能研究学位申请人阳生熠指导教师朱卫国教授学院名称化学学院学科专业化学研究方向有机化学二零一八年六月五日SynthesisandPropertiesofRedtoNear-Infrared-EmittingPlatinumComplexeswithFunctionalPhenanthridineCandidateShengyiYangSupervisorProf.WeiguoZhuCollegeCollegeofChemistryProgr

2、amChemistrySpecializationOrganicChemistryDegreeMSc.(MasterofScience)UniversityXiangtanUniversityDateJune5,2018湘潭大学2018届硕士学位论文摘要本论文根据发光机制对有机电致红光及近红外发光材料进行了简要分类，同时针对目前该领域存在的问题给出了相应的研究策略，并对其研究进展进行了简要综述。针对目前有机红光及近红外发光材料的发光波长红移困难、发光效率低且器件效率滚降严重等问题，本论文设计合成并表征了基于啡啶衍生物的4个体系共10个红光及近红外环金属铂配合物。对配合

3、物的单晶结构、热稳定性能、光物理以及电化学性能进行了研究。将其中3个体系共7个分子应用于有机电致发光器件，系统研究了它们的电致发光性能。取得了如下研究结果：(1)设计并合成了一类基于啡啶基团的环金属铂配合物TP-TFPD-Pt-acac、TP-TFPD-DPA-Pt-acac以及TP-TFPD-TrPE-Pt-acac。将其应用于溶液处理的有机电致发光器件，构建了两类器件，在器件A中，配合物电致发光波长均为654nm，基于配合物TP-TFPD-DPA-Pt-acac的掺杂器件性能最优，其EQEmax达2.95%，亮度达368cd/m2。引入噁二唑，构筑了器件B，测试了

4、配合物掺杂浓度为5.0wt%和10.0wt%时对应的电致发光性能。研究发现配合物TP-TFPD-DPA-Pt-acac掺杂器件的性能最优，当掺杂浓度为10.0wt%时，其EQEmax达3.07%。(2)设计并合成了一类基于啡啶基团的Zig-Zag构型的环金属铂配合物(BuPh-BDIQ)Ptdpm以及(BuPh-BDIQ)Pt2(dpm)2。将其应用于溶液处理的有机电致发光器件，其最大电致发光波长分别为754nm和785nm。配合物(BuPh-BDIQ)Ptdpm的EQE2max达0.97%，辐照度为412μW/cm。而引入双核铂之后，配合物BuPh-BDIQ)Pt2

5、2(dpm)2的EQEmax达0.97%，辐照度为146μW/cm。研究表明该类Zig-Zag构型的双核铂配合物能够有效抑制器件效率滚降，是一类具有发展潜力的有机近红外发光材料。(3)为研究引入二苯胺基团对Zig-Zag构型近红外单/双核铂配合物光电性能的影响，我们设计合成了Zig-Zag构型的近红外单/双核环金属铂配合物TP-DPA2-PDIQ-Pt-dpm以及TP-DPA2-PDIQ-Pt2-dpm2。以单核环金属配合物TP-DPA2-PDIQ-Pt-dpm为掺杂剂的有机电致发光器件的最大电致发光波长达758nm，EQEmax达0.68%，辐照度为66μW/cm2

6、；以双核环金属铂配合物TP-DPA2-PDIQ-Pt2-dpm2为掺杂剂的有机电致发光器件的最大电致发光波长达785nm，EQEmax达0.61%，辐照度为96μW/cm2。通过对比(2)中工作，发现引入二苯胺基团，配合物的非辐射跃迁速率增大，因此其效率降低。(4)通过调节分子内D-A作用，在刚性啡啶基团的基础上，引入强吸电子噻I湘潭大学2018届硕士学位论文二唑单元，构建噻二唑并啡啶(PDT)单元，增强体系的D-A相互作用，合成配合物TP-PDT-Pt-acac以及TP-PDT-S-Pt-acac，通过单晶结构分析，发现配合物TP-PDT-S-Pt-acac为新型六

7、元环金属铂配合物。我们进一步合成了六元环金属铂配合物TPA-BT-TPA-Pt-acac，系统研究了配合物TP-PDT-S-Pt-acac以及TPA-BT-TPA-Pt-acac的分子构型及分子内和分子间的相互作用。配合物TP-PDT-Pt-acac与TP-PDT-S-Pt-acac的光致发射峰分别为765,753nm，而配合物TPA-BT-TPA-Pt-acac的光致发光波长达802nm。这是一类合成简单，发光波长可调至近红外二区(λ＞800nm)的有机近红外发光材料。关键词：啡啶；近红外；环金属铂配合物；电致发光器件II湘潭大学2018届硕士学位