新型铱配合物磷光材料的合成及性质研究
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《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,白光材料在照明、显示和生物成像等领域的应用日益广泛。
其中,聚芴基白光材料因其良好的光学性能和优异的热稳定性受到广大科研工作者的关注。
特别是在近年来的研究中,磷光铱(Ⅲ)配合物以其独特的光电性质成为合成聚芴基白光超支化共轭聚合物的关键组成部分。
本文旨在研究以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成方法及其性能表现。
二、合成方法本部分主要介绍以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成步骤及原理。
1. 材料准备:准备必要的反应物如芴、铱化合物以及其他合成所需物质。
2. 反应原理:介绍聚合反应的基本原理和化学反应机理。
3. 合成步骤:按照一定的顺序,将各组分进行混合,在适当的温度和压力下进行反应,合成目标产物。
三、结构表征利用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物进行结构表征和性能测试。
通过这些表征手段,可以了解聚合物的分子结构、化学键以及其光学性能。
四、性能研究本部分将详细分析所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物的性能表现。
1. 光学性能:通过荧光光谱、色度坐标等手段分析聚合物的发光性能、色纯度以及色温等光学性能指标。
2. 热稳定性:通过热重分析(TGA)等方法测试聚合物的热稳定性,了解其耐热性能。
3. 电化学性能:通过循环伏安法等电化学方法测试聚合物的电化学性能,包括电导率、电致发光等。
五、结果与讨论根据实验数据,分析讨论所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物的性能表现。
例如,可以讨论磷光铱(Ⅲ)配合物对聚合物光学性能的影响,以及超支化结构对聚合物热稳定性和电化学性能的影响等。
同时,还可以对比不同合成条件下聚合物的性能差异,为后续的优化提供依据。
六、结论总结本文的研究成果,指出以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物在白光材料领域的应用前景。
二嗪磷光铱(Ⅲ)配合物的合成及其性质表征由于最近几年有机发光二极管(OLED)在平板显示器内具有较大的应用潜能,因此有关有机发光二极管(OLED)的研究活动正在如火如荼的进行。
根据简单的统计数据,荧光发光材料仅限于量子效率只有25%的辐射衰变的单线态激子。
相比之下,磷光分子可以收获单线态和三线态激子,因此理论上磷光发光材料可以达到100%的内部量子效率。
而在这些材料中,铱配合物材料是目前最热门的一种磷光材料。
原因是铱配合物的三线态寿命很短,并且有很好的发光性质。
通过改变基团的取代种类和位置就可以改变材料的发光波长,从而可以实现显示屏的红、绿、蓝等彩色显示。
本文主要研究了二嗪磷光铱(III)配合物的合成、结构表征及其发光性能表征。
工作主要有如下几方面:(1)设计合成了一系列二嗪磷光铱配合物(MPPM)2Ir(acac)[MPPM:2-苯基-4,6-二甲基嘧啶, acac:乙酰丙酮]、(MPPM)2Ir(pic)[pic:吡啶甲酸]、(MDFPPM)2IrN4[MDFPPM:2-(2,4-二氟苯基)-4,6-二甲基嘧啶, N4:5-(2-吡啶基)-1H-四唑]、(MDFPPM)2Ir(pic)、(DFPPM)2IrN4[DFPPM:2-(2,4-二氟苯基)嘧啶]。
其结构用核磁共振(1HNMR)进行了表征、并且利用红外光谱作为辅助性表征。
(2)培养得到部分磷光配合物(DPP)2Ir(acac)、(DPPF)2Ir(acac)、(MDPPF)2Ir(acac)、(MDPP)2Ir(acac)、(MDFPPM)2IrN4、(DFPPM)2Ir(acac)的晶体,并测定其单晶结构。
结果表明二嗪磷光铱配合物(DPP)2Ir(acac)有两种晶型:一种是空间群是P21/n,一种空间群是P-1;(DPPF)2Ir(acac)有两种晶型:一种是空间群是C2/c,一种空间群是P-1;(MDPPF)2Ir(acac)的晶型属于P-1空间群;(MDPP)2Ir(acac)的晶型属于P2(1)/c空间群;(MDFPPM)2IrN4也有两种晶型:一种是空间群是P21/c,含有结晶的二氯甲烷,一种空间群是P21/c,不含结晶的二氯甲烷;(DFPPM)2Ir(acac)的晶型属于P-1空间群。
《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》篇一一、引言随着科技的进步,新型的光电材料在许多领域得到广泛应用,特别是那些具备优良光致发光特性的聚合物。
磷光铱(Ⅲ)配合物由于其具有高效发光效率、较长的荧光寿命和丰富的颜色选择,在白光显示技术中扮演着重要角色。
本文以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心,合成了一种新型的聚芴基白光超支化共轭聚合物,并对其性能进行了深入的研究。
二、材料与方法(一)合成材料本实验主要使用磷光铱(Ⅲ)配合物、芴基单体等原料进行合成。
(二)合成方法通过超支化共轭聚合技术,将磷光铱(Ⅲ)配合物与芴基单体进行聚合,得到聚芴基白光超支化共轭聚合物。
(三)性能测试采用光谱仪、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪等设备对合成的聚合物进行性能测试。
三、实验结果(一)合成结果通过超支化共轭聚合技术成功合成了聚芴基白光超支化共轭聚合物。
通过核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)等手段,证实了其结构。
(二)性能分析1. 光学性能:该聚合物具有优异的白光性能,发光效率高,荧光寿命长。
其颜色丰富,可根据需要进行调整。
2. 稳定性:该聚合物在多种环境条件下表现出良好的稳定性,如温度、湿度、空气等。
3. 机械性能:该聚合物具有良好的机械性能,可满足多种应用场景的需求。
四、讨论(一)结构与性能关系本实验合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物中,磷光铱(Ⅲ)配合物的存在对其光学性能起到了关键作用。
其结构与性能之间的关系还需进一步研究。
(二)应用前景该聚合物具有优异的白光性能、稳定性和机械性能,可广泛应用于白光显示技术、光电器件等领域。
其丰富的颜色选择和可调整的发光效率使其在这些领域具有广阔的应用前景。
五、结论本文成功合成了以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物,并对其性能进行了深入的研究。
该聚合物具有优异的光学性能、稳定性和机械性能,为白光显示技术、光电器件等领域提供了新的材料选择。
《高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用研究》篇一一、引言近年来,高效磷光铱(Ⅲ)配合物在光电领域的应用越来越广泛,其独特的发光性能和良好的稳定性使其成为光电材料研究的热点。
本文旨在探讨高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控以及其在光电应用中的研究。
二、设计理念1. 设计目标高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计旨在提高发光效率、优化光谱性能、增强稳定性以及拓展应用领域。
2. 设计思路根据分子轨道理论,设计合适的配体结构,以实现电子的优化传输和有效重组,从而提高发光效率。
同时,通过调整配体的取代基,调控配合物的能级结构,优化光谱性能。
三、合成方法1. 原料准备选择适当的铱源、配体原料及溶剂。
2. 合成步骤采用经典的配位化学方法,将铱源与配体在适当溶剂中进行配位反应,得到高效磷光铱(Ⅲ)配合物。
3. 产物表征通过核磁共振、质谱、紫外-可见吸收光谱等手段对产物进行表征,确认其结构及纯度。
四、激发态调控1. 激发态性质高效磷光铱(Ⅲ)配合物的激发态主要由铱离子与配体间的电荷转移和配体内部的电子跃迁组成。
通过调控配体的电子结构和取代基,可实现激发态的调控。
2. 调控方法通过调整配体的取代基类型、数量及位置,改变配合物的能级结构,从而实现对激发态的调控。
此外,还可采用共轭修饰等方法进一步优化配合物的光学性能。
五、光电应用研究1. 有机电致发光器件(OLEDs)高效磷光铱(Ⅲ)配合物在OLEDs中具有广泛的应用。
通过将其作为发光层材料,可实现高效率的电致发光。
此外,还可通过调整配合物的能级结构,优化器件的能级匹配,提高器件的发光效率和稳定性。
2. 光电器件其他应用领域高效磷光铱(Ⅲ)配合物还可应用于光电器件的其他领域,如光伏器件、传感器等。
通过优化配合物的能级结构和光谱性能,可实现器件的高效能量转换和优异的光电响应性能。
六、结论与展望本文系统研究了高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用。
《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,有机电致发光器件(OLED)在照明、显示等领域的应用越来越广泛。
而其中,白光OLED因其具有高亮度、高效率及长寿命等优点,受到了广大研究者的关注。
近年来,以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物在OLED中表现出优异的性能,成为了研究的热点。
本文将针对该类聚合物的合成及其性能进行深入研究。
二、磷光铱(Ⅲ)配合物及聚芴基共轭聚合物的合成2.1 磷光铱(Ⅲ)配合物的合成磷光铱(Ⅲ)配合物因其高发光效率及良好的稳定性,被广泛应用于OLED中。
其合成过程通常包括配体的合成、配体与铱的络合等步骤。
通过控制反应条件,可以得到具有不同发光颜色的磷光铱(Ⅲ)配合物。
2.2 聚芴基共轭聚合物的合成聚芴基共轭聚合物因其良好的电子传输性能和光学性能,常被用于OLED的制备。
其合成过程主要包括单体的合成、聚合等步骤。
通过引入不同的功能基团,可以得到具有不同性能的聚芴基共轭聚合物。
三、超支化共轭聚合物的合成为了进一步提高聚芴基共轭聚合物的性能,我们采用了超支化结构的设计。
通过将磷光铱(Ⅲ)配合物引入到聚芴基共轭聚合物的超支化结构中,我们得到了以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物。
该聚合物的合成过程包括支化单元的合成、聚合及后处理等步骤。
四、性能研究4.1 光学性能我们对合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物进行了光学性能测试。
结果表明,该聚合物具有较高的发光效率、良好的色纯度及稳定的发光颜色。
与传统的聚合物相比,其光学性能得到了显著提高。
4.2 电学性能我们还对聚合物的电学性能进行了测试。
结果表明,该聚合物具有良好的电子传输性能和较低的驱动电压。
此外,其稳定性也得到了显著提高,具有较长的使用寿命。
4.3 应用性能我们将合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物应用于OLED的制备中,并对其应用性能进行了测试。
《高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用研究》篇一摘要:本文详细研究了高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成及其在光电领域的应用。
首先,通过对配合物结构的设计和调控,我们成功地合成了具有高磷光性能的铱配合物。
其次,我们研究了其激发态的调控机制,并探讨了其在有机发光二极管(OLED)等光电设备中的应用。
本研究的成果为开发新型高效、稳定的磷光材料提供了理论依据和实验支持。
一、引言随着科技的进步,磷光材料在光电领域的应用越来越广泛。
其中,铱(Ⅲ)配合物因其优异的磷光性能和良好的化学稳定性,成为研究热点。
本文旨在研究高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成及其在光电设备中的应用。
二、高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计设计是合成高效磷光铱(Ⅲ)配合物的第一步。
我们通过调整配体的结构和性质,以及选择合适的铱中心配位环境,成功设计出具有高磷光性能的铱配合物。
通过计算机模拟和理论计算,我们预测了可能的结构和性能,为后续的合成工作提供了指导。
三、高效磷光铱(Ⅲ)配合物的合成根据设计,我们采用合适的合成方法,成功合成了高效磷光铱(Ⅲ)配合物。
在合成过程中,我们严格控制反应条件,优化反应步骤,以提高产物的纯度和产率。
通过核磁共振、质谱等手段对产物进行了表征,确认了其结构和纯度。
四、激发态调控激发态是决定磷光材料性能的关键因素之一。
我们通过调节配体的电子结构和能级,以及改变配体与铱中心的相互作用,成功调控了铱配合物的激发态。
我们研究了不同激发态下铱配合物的光学性质和电子结构,为优化其性能提供了理论依据。
五、光电应用研究高效磷光铱(Ⅲ)配合物在光电领域有着广泛的应用。
我们研究了其在OLED、光电传感器、光伏电池等设备中的应用。
通过优化器件结构和制备工艺,我们成功地提高了器件的性能和稳定性。
同时,我们还探讨了铱配合物在生物成像、光催化等领域的应用潜力。
六、结论本文研究了高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用。
《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》篇一摘要:本文旨在研究以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能。
首先,通过详细阐述合成方法及实验过程,对所合成的共轭聚合物进行表征分析。
随后,探讨了该聚合物的光物理性能、电化学性能及器件性能,以期为开发高效、稳定的白光材料提供新的思路和方法。
一、引言随着OLED(有机发光二极管)技术的不断发展,白光OLED在照明、显示等领域的应用日益广泛。
其中,以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光材料因其高效率、高色纯度等优点备受关注。
本文将研究以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能,以期为相关领域的研究提供理论依据和实验支持。
二、文献综述近年来,有关磷光铱(Ⅲ)配合物及其在聚芴基白光材料中的应用已成为研究热点。
前人研究表明,通过引入磷光铱(Ⅲ)配合物,可以有效提高聚芴基白光材料的发光效率和色纯度。
此外,超支化共轭聚合物的引入,可以进一步提高材料的稳定性和加工性能。
因此,本文将重点研究以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能。
三、实验部分1. 材料与方法(1)实验材料:磷光铱(Ⅲ)配合物、芴基单体、催化剂等。
(2)实验方法:采用Stille偶联反应合成聚芴基白光超支化共轭聚合物。
具体步骤包括:将磷光铱(Ⅲ)配合物与芴基单体进行偶联反应,生成中间产物;然后通过超支化反应,将中间产物连接成共轭聚合物。
2. 聚合物表征与分析通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱等手段,对所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物进行表征分析。
四、结果与讨论1. 聚合物的合成与表征通过Stille偶联反应成功合成出以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物。
GPC结果表明,聚合物的分子量分布较窄,说明合成过程中分子量控制较好。
第三章铱配合物有机磷光材料的分子设计许。
一个重要的途径就是增强分子的自旋一轨道祸合作用,促使体系内原有的三重态增加,使导致禁阻变为局部允许,提高三重激发态到基态的辐射跃迁几率,使磷光得以顺利发射。
由于单纯的碳氢化合物难以造成强的自旋一轨道祸合,不易得到强的磷光,因此在分子设计时,通常在分子中引入原子量大的原子团或重金属原子,这样才能有效地增强分子自旋一轨道祸合作用,促进高效磷光产生。
目前常用的磷光材料主要是铱(Ir)、铂仍)、徕(R e)等重金属的有机配合物。
而其中的金属铱配合物磷光材料以其较短的三重态寿命,在室温下较高的发光效率和较强的磷光而成为目前磷光材料研究的热点,广泛地被用于制备电致磷光器件。
虽然铱配合物有机磷光材料己经实现高效红光和绿光的磷光发射[2’,’,73一】,但是对铱配合物配体修饰的研究仍旧是当前磷光材料研究开发的重点。
3.2.1配体的选择目前在电致磷光材料中应用最多的是以铱为内核的有机小分子金属配合物。
此类过渡金属配合物属于受中心原子微扰的配体发光材料,其配体的电子性质、结构及共辘程度的不同(包括配体上取代基的诱导效应、共辘效应等),对磷光材料的发光性能及稳定性有很大影响。
因此,目前铱类有机磷光材料研究的重点就是对配体结构进行改进与修饰,即对配体进行优化设计,以得到新型高效的有机电致磷光发光材料。
图3一12一苯基苯并唆哇的分子结构2一苯基苯并唆哇是一类含有氮原子和硫原子的富电子芳香杂环化合物,其分子内氮原子与硫原子上未共用电子对所在的p轨道与分子内其他碳原子的p轨道侧面相互重叠,并与分子内两个苯环的大二键的兀电子轨道相互交盖形成了一个闭合的共辘体系。
图3一l给出了2一苯基苯并唆哇的分子结构及分子内p一兀共辘结构。
这种共扼体系具有大的共扼二键结构,电子富集程度较高,非常有利于载流子(空穴、电子)的注入与传输,并且能有效的降低发光材料离子化电势。
因此,本文在铱配合物有机磷光材料的分子设计中,选择以这种含有氮、硫杂原子的富电子芳香杂环共扼:键化合物—2一苯基苯并唆哇,作为有机磷光材料铱配合物的基本配体。
《高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用研究》篇一一、引言随着光电技术的快速发展,高效磷光铱(Ⅲ)配合物因其独特的发光性能和优异的稳定性,在光电显示、照明、光电器件等领域具有广泛的应用前景。
本文将针对高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用进行研究。
二、设计策略高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计主要基于以下策略:1. 配体设计:选择具有强吸电子能力和良好共轭性的配体,以提高配合物的发光效率和稳定性。
同时,考虑配体的空间结构,以实现良好的分子内能量传递。
2. 中心离子选择:铱(Ⅲ)因其丰富的电子构型,有利于形成稳定的磷光配合物。
通过选择合适的配位环境和氧化态,优化配合物的能级结构。
3. 结构优化:通过理论计算和模拟,对配合物的分子结构和电子云分布进行优化,以提高其发光性能和稳定性。
三、合成方法高效磷光铱(Ⅲ)配合物的合成主要采用以下方法:1. 配体的合成:根据设计策略,合成具有特定结构和功能的配体。
2. 配合物的合成:将合成好的配体与铱(Ⅲ)盐在适当溶剂中进行配位反应,得到高效磷光铱(Ⅲ)配合物。
3. 纯化与表征:通过柱层析、重结晶等方法对合成得到的配合物进行纯化,并采用光谱、质谱等手段进行表征。
四、激发态调控激发态调控是提高磷光铱(Ⅲ)配合物发光效率的关键。
通过以下方法实现激发态调控:1. 调节配体结构:通过改变配体的电子云分布和空间构型,调节配合物的能级结构和激发态寿命。
2. 引入辅助配体:引入具有特定功能的辅助配体,如电子给体或电子受体,以调节激发态的能量传递过程。
3. 化学修饰:通过化学方法对配合物进行修饰,如引入重原子或调整配位环境,以改变其激发态性质。
五、光电应用研究高效磷光铱(Ⅲ)配合物在光电领域具有广泛的应用前景。
主要应用包括:1. 有机电致发光器件:将高效磷光铱(Ⅲ)配合物应用于有机电致发光器件中,可提高器件的发光效率和稳定性。
2. 光电器件:利用其独特的发光性能,可制备高性能的光电器件,如光电二极管、光电晶体管等。
新型铱配合物的设计、合成及性质研究的开题报告一、研究背景和意义铱元素作为一种重要的贵金属元素,在材料、催化、生物学等领域具有广泛应用。
其中,铱配合物作为一种重要的铱化合物,展现了许多独特的性质和应用。
然而,传统的铱配合物在低配体脱去后,加以激发时发光强度较低,导致其在发光材料方面的应用受到了限制。
为了克服这一限制,许多研究工作都集中在设计和合成新型铱配合物,以提高其发光性能和其他性质。
因此,本研究的主要目的是设计、合成一系列新型铱配合物,并分析其光学性质、荧光性能和生物学研究应用等方面的特点,为铱配合物在材料、生物学等领域的应用提供新的思路和技术支持。
二、研究内容及方法1、研究内容本研究的重点在于设计和合成具有新颖结构和性质的铱配合物,并探讨其应用于生物学和发光材料等领域的潜在亮点。
具体的研究内容包括:(1)对已有的铱配合物结构和性质进行分析和总结,以提高新配合物的设计和合成的准确性和有效性;(2)设计、合成铱配合物的方法:采用选用不同的络合剂和配位控制剂等方法,建立一种高效、简便、低成本的铱配合物合成方法;(3)对铱配合物的光谱性质进行研究:测定铱配合物的紫外吸收光谱、荧光光谱、磷光光谱等特性,以了解铱配合物在生物学和光学材料领域的应用价值和潜在优势;(4)分析铱配合物的化学性质和反应活性:通过探究铱配合物的化学反应机理,剖析其反应特点和机制,为铱配合物在材料、化学等领域的应用提供有力支持。
2、研究方法本研究将采用如下方法:(1)文献研究法:通过对相关铱配合物的文献资料进行综合整理和分析,为新型铱配合物的设计和合成提供依据和设计思路;(2)实验室合成法:采用合适的化学实验室设备和物质,使用特定合成方法,合成铱配合物,并通过光谱分析技术等手段对其进行表征和性质研究;(3)生物学实验法:采用典型的生物学实验方法,如MTT法、流式细胞术等技术,对铱配合物的细胞毒性、细胞活性等生物学效应进行探究。
三、研究预期成果1、设计、合成一系列新型铱配合物,并确定其结构和性质;2、分析铱配合物的光学性质、化学性质等特点,为其在生物学和光学材料领域的应用提供理论基础和实验支撑;3、开发铱配合物在生物学中的应用,为开发新型铱配合物药物提供基础数据和新技术支持。
有机重金属配合物磷光材料的合成与性能研究
有机重金属配合物磷光材料的合成与性能研究
磷光材料因能同时利用单重态激子和三重态激子的发光而在近期有机发光二极管(OLED)器件的研究中大受青睐.Forrest和Thompson 两个研究小组合作,先后合成了一系列以2-苯基吡啶及其衍生物或类似物为配体,β-二酮等为辅助配体的环金属化的铱(或铂)配合物[1,2],然后分别将其用作磷光染料掺杂于电荷传输主体材料作为有机电致发光器件中的发光层,极大地提高了器件的外量子效率.
作者:陈连清杨楚罗秦金贵作者单位:武汉大学化学与分子科学学院,武汉,430072 刊名:有机化学 ISTIC SCI PKU 英文刊名:CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 年,卷(期):2003 23(z1) 分类号: O6 关键词:。
《高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成、激发态调控及光电应用研究》篇一摘要:本文旨在研究高效磷光铱(Ⅲ)配合物的设计、合成及其在光电领域的应用。
通过合理的设计和调控激发态,我们成功合成了一系列具有高发光效率的铱配合物,并对其光电性能进行了深入研究。
本文首先概述了铱配合物的研究背景和意义,接着详细介绍了配合物的设计思路、合成方法、激发态调控机制以及在光电领域的应用。
一、引言随着科技的进步,光电领域对发光材料的要求越来越高。
铱(Ⅲ)配合物因其高发光效率、长寿命和良好的颜色可调性,在有机电致发光器件(OLEDs)等领域得到了广泛的应用。
如何进一步提高铱配合物的发光效率和稳定性,成为当前研究的热点。
本研究的目的是设计并合成一系列高效磷光铱(Ⅲ)配合物,通过调控其激发态性质,优化其在光电领域的应用。
二、铱配合物的设计在铱配合物的设计中,我们主要考虑了配体的选择和结构设计。
通过选择合适的配体,可以调控配合物的能级结构、发光颜色以及化学稳定性。
我们设计了一系列具有不同取代基的磷光配体,并通过与铱(Ⅲ)离子的配位作用,形成了高效的铱配合物。
三、铱配合物的合成我们采用经典的合成方法,通过将适当的配体与铱(Ⅲ)盐在适当的溶剂中进行配位反应,成功合成了系列高效磷光铱(Ⅲ)配合物。
在合成过程中,我们严格控制反应条件,确保产物的纯度和产率。
四、激发态调控为了进一步优化铱配合物的光电性能,我们通过调控激发态的性质来实现。
我们通过改变配体的结构,如引入具有特定功能的取代基,来调节配合物的能级结构,从而影响其激发态的性质。
此外,我们还通过调节外部条件如温度、压力和光强度等,来进一步优化激发态的稳定性。
五、光电应用研究我们研究了合成的铱配合物在OLEDs中的应用。
通过将铱配合物作为发光层材料应用于OLEDs中,我们发现这些配合物具有高发光效率、长寿命和良好的颜色可调性。
此外,我们还研究了这些配合物在其他光电领域如太阳能电池、生物成像等领域的应用潜力。
新型磷光材料铱金属配合物的合成、光物理和电化学性能研究摘 要 为了调制铱金属配合物的发光颜色,本文以1-苯基吡唑(ppz)为第一配体,通过选择第二配体合成了四种新型红色磷光材料;以2-(2, 4-二氟苯基)吡啶(dfppy)为第一配体,2-吡啶甲酸(pic)为第二配体,合成了一种典型的蓝色磷光材料。
本文研究了它们的分子结构、光物理性能和电化学性能,并对其化学结构与性能之间关系进行了初步的探讨。
1、合成配体2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ)及其衍生物2-(3-甲基-2′-羟基苯基)苯并噻唑(3-MeBTZ)、2-(4-甲基-2′-羟基苯基)苯并噻唑(4-MeBTZ)、2-(4-三氟甲基-2′-羟基苯基)苯并噻唑(4-tfmBTZ),通过改变反应温度和时间,提高了配体的产率;以上述合成的化合物为第二配体,以1-苯基吡唑为第一配体,合成了一组铱金属配合物(ppz)2Ir (LX)(LX= BTZ、3-MeBTZ、4-MeBTZ 、4-tfmBTZ)。
通过1HNMR和红外吸收光谱对其结构进行了表征。
2、合成了一种以2-(2, 4-二氟苯基)吡啶为第一配体,2-吡啶甲酸为第二配体的蓝色磷光铱金属配合物(dfppy)2Ir(pic)。
通过1HNMR和红外吸收光谱对其结构进行了表征。
3、经过紫外吸收光谱和荧光光谱测试,发现以1-苯基吡唑为第一配体的四种配合物有着基本相同的紫外吸收光谱和荧光激发光谱,四种配合物的荧光发射光谱也类似,最大发光峰分布在583nm—615nm,都在400nm 左右存在一个弱的光发射,而且发射主要来源于配体的光吸收,而不是3MLCT及3p-p*跃迁。
与Ir(ppz)相比,不仅实现了室温磷光,也通过对第3二配体的修饰实现了对发光颜色的调制,表明配合物内存在着环金属化配体到辅助配体的能量转移。
400nm的弱发射被认为是金属离子微扰的辅助配体BTZ的单重态激子的辐射跃迁,而长波段的光发射被认为是Ir(BTZ)的3MLCT的三重态激子的辐射跃迁。
新型铱配合物磷光材料的合成及性质研究刘芃;俞天智;牛丽霞;康俊丹;梁瑞芝;史彦龙;张成成【摘要】两个含有载流子β-二酮配体的新型铱配合物被成功合成。
分别为Ir(L)2(acac-Ox)和Ir(L)2(acac-Cz)。
其中L=3-(2-吡啶)香豆素环金属铱配合物, acac-Ox=3-(4-(5-(4'-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑)苄基)-戊二酮, acac-Cz=3-((4-(9-咔唑-)苯基)甲基)戊烷-2,4-戊二酮,并且通过了核磁,紫外等数据分析。
配合物的光物理性质采用紫外-可见,光致发光光谱分析研究。
配合物acac-Cz做成的器件,在9%的参杂浓度下器件的发光效率效果最佳。
配合物acac-Ox当参杂浓度为6%时,器件的发光效率最佳。
通过对器件发光性能的比较, acac-Cz通过引入咔唑空穴传输基团提高了器件的性能。
它们都是很好的绿光发光材料。
%Two new iridium complexes containing carrierβ-diketone ligands were successfully synthesized , namely Ir(L)2(acac-Ox) and Ir(L)2(acac-Cz), in which L=3-(pyridin-2-yl)coumarinatoringmetaliridiumcomplexes , acac-Ox=3-(4-(5-(4′-tertbutylphenyl) -1,3,4-oxadiazole)benzyl) -pentane-2,4-dionateandacac -Cz=3-((4 -(9H -carbazol -9 -yl) phenyl) methyl) pentane -2,4 -dionate, and were successfully synthesized and characterized by elemental analysis , 1 H NMR and FT-IR.Photophysical properties of complexes using UV -visible , photoluminescence spectroscopy were studied.The devices based on Ir ( L ) 2 ( acac -Cz ) with 9%(ω) doping concentration showed the best EL efficiency performance , and emits green light.The devices based onIr(L)2(acac-Ox) with 6%(ω) doping concentration showed the best ELefficiency performance acac -Cz by introducing a carbazolyl group to improve the hole transport properties of the device.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】5页(P70-73,102)【关键词】铱(III)配合物;β-二酮配体;光致发光;电致发光【作者】刘芃;俞天智;牛丽霞;康俊丹;梁瑞芝;史彦龙;张成成【作者单位】兰州交通大学,甘肃兰州 730050;兰州交通大学,甘肃兰州730050;兰州交通大学,甘肃兰州 730050;兰州交通大学,甘肃兰州 730050;兰州交通大学,甘肃兰州 730050;兰州交通大学,甘肃兰州 730050;兰州交通大学,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】O614.3有机发光二极管(OLED)的低成本,全彩显示,平板显示器等优点吸引了越来越多的关注[1-4]。
基于过渡金属配合物的有机发光二极管(OLED)已经引起的人们的广泛兴趣,因为它们可以收获单线态和三线态的激子,从而使内部的量子效率接近100%[5-7]。
在磷光金属配合物中,环金属铱配合物是最具有价值的发光材料,因为它的量子效率高,亮度强,色彩多样,激发态寿命短。
通过以前的报道我们知道,环金属铱配合物可以通过调节配体而发出不同的光,香豆素衍生物可以通过与环金属铱相连接而调节铱配合物的能量间隙,香豆素可以作为铱的候选配体作为各种光学应用如光学传感器和OLED技术[8-10]。
环金属铱香豆素配合物是新一类型的有机发光二极管中磷光材料的代表,其具有高效的可见光吸收性、高量子效率和更高的亮度。
在以前的工作中,曾报道过一些香豆素铱的配合物,其中3-(2-吡啶)香豆素或3-(2-苯并噻唑)香豆素用作环金属配体,乙酰丙酮作为辅助单阴离子配位体[11-12]。
这些香豆素铱配合物已经被证明是很好的绿色和橙红色发光体。
在这次工作中,两个含载流子传输基团的新β-二酮配体9-苯基咔唑和1,3,4-恶二唑连接到亚甲基和丙二酮之间的碳原子中,形成了香豆素环金属铱配合物。
分别为Ir(L)2(acac-Cz)和Ir(L)2(acac-Ox),中L=3-(2-吡啶)香豆素,acac-Cz=3-((4-(9-咔唑)苯基)甲基)戊烷-2,4-二酮,acac-Ox=13-(4-(5-(4'-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑)苄基)-戊二酮,-。
本次实验对他们进行了合成与表征。
该铱配合物的光物理性质用紫外-可见和光致发光进行了分析和表征,此外,电致发光器件用铱配合物和4,4'-双 (9-咔唑)联苯(CPB)薄膜的共沉积作为发光层。
来研究铱配合物的发光性质。
1 实验1.1 材料和方法三氯化铱 (AR),Alfa Aesar公司试剂;二乙氧基乙醚(AR),天津光复精细化工研究所;碳酸钾 (AR),天津福晨化学试剂厂;1,2-二氯乙烷 (AR),北京北化精细化学品有限公司;实验中实验的其他各种试剂均为市售分析纯试剂。
核磁共振仪:美国Unity Varian-500MHz核磁共振仪;紫外光谱仪:日本岛津Shimadzu UV-2550紫外光谱仪;荧光光谱仪:美国Perkin Elmer LS-55荧光光谱仪;C,H,N元素分析:Vario-EL自动元素分析仪;熔点测定仪:北京泰克仪器有限公司X-4显微熔点测定仪。
1.2 辅助配体(acac-Ox和acac-Cz)的合成与表征acac-Ox:100mL三口瓶,加入新鲜钠(0.160 g,6.96 mmol),抽真空15 min,通入氮气保护,用针筒注入30 mL的甲苯,将混合物加热至120℃并不断搅拌,使得钠融为小球分散在三口瓶中,然后将然后乙酰丙酮(0.696 g,6.96 mmol)加入到混合物中。
将改混合液在120℃下搅拌3 h,直至出现白色钠盐沉淀。
将2-[4-(溴甲基)苯基]-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(2.584 g,6.96 mmol)的无水甲苯(15 mL)溶液滴加进之前的混合溶液中。
反应混合液在120℃下搅拌24 h后将混合加压蒸馏除去溶剂,粗产物通过柱色谱法提纯,洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚=1∶10,得到acac-Ox倒入100 mL冷水中,调节pH值至3后用二氯甲烷萃取后合并有机相并用无水硫酸镁干燥。
白色固体 (2.15 g,79%)熔点:156~158℃,IR(KBr Pellet,cm-1):(-OH),2 967和2 867(-CH3和-CH2-),1617(n-C=O),1 579,1 498,1 417,1 360,1 269,1 192,1 120,1 096,1 016,982,958,943,848,757,724,561;1 HNMR(CDCl3,d,ppm):16.9(s,1H,C=COH),8.07(dd,4H,J=8.8,aryl-H),7.56(d,2H,J=6.4,aryl-H),7.33(d,2H,J=8.0,aryl-H),3.75(s,2H,-CH2-),2.17(s,3H,O=C-CH3),2.10(s,3H,C=C (OH)-CH3),1.37(s,9H,-CH3);Anal.calc.for C24 H26 N2 O3(%):C,73.82;H,6.71;N,7.17.Found:C,73.91;H,6.67;N,7.21。
acac-Cz:acac-Cz的合成与acac-Ox的合成基本相似,合成通过中间原料9-(4-(溴甲基)苯基)-9H-咔唑(3.828 g,11.38 mmol)和乙酰丙酮(1.14 g,11.38 mmol)得到。
通过柱色谱提纯,洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚=1∶30,产率(67.5%,3.07 g)m.p.:114~116℃.IR(KBr pellet,cm-1): 3 434(ν-OH),2 923和2 856(ν-CH3和ν-CH2-),1 603 (ν-C=O),1 512,1 479,1 450,1 364,1 302,1 230,1 183,1 016,958,939,814,747,724,623,561,528;1 H NMR (CDCl3,δ,ppm):16.4(s,1H,C=C-OH),8.13(d,2H,J=8.2,Aryl-H),7.45(t,2H,J=8.8,Aryl-H),7.42~7.35(m,6H,Aryl-H),7.30~7.24(m,2H,Aryl-H),3.77 (s,2H,-CH2-),2.21(s,3H,O=C-CH3);2.17(s,3H,C=C(OH)-CH3).Anal.Calc.for C24 H21 NO2(%):C,81.10; H,5.96;N,3.94;Found:C,81.23;H,6.03;N,3.8。
1.3 配合物Ir(L)2(acac-Ox)and Ir(L)2(acac-Cz)的合成与表征Ir(L)2(acac-Ox):氯桥化合物((L)2 Ir(μ-Cl)2 Ir(L)2) (0.50 g,0.373 mmol),acac-Ox(0.364 g,0.932 mmol),碳酸钠 (0.158 g,8.379 mmol)在氮气保护下,在二氯甲烷溶液中回流24 h。
冷却后加入少量的水,混合物用二氯甲烷溶液萃取,有机相用水洗涤两次并用MgSO4进行干燥,过滤后减压蒸馏除去溶剂,粗产物通过柱色谱提纯,洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚=1∶2,得到黄色固体Ir(L)2(acac-Ox)(73%,0.28 g)。
1 H NMR(CDCl3,δ,ppm):9.21(d,2H,J=8.4,Aryl-H),8.12~7.96(m,8H,Aryl-H),7.57(d,2H,J=8.0,Aryl-H),7.28(t,2H,J=7.6,Aryl-H),7.21(d,2H,J=8.0,Aryl-H),7.15(t,2H,J=6.8,Aryl-H),7.00(d,2H,J= 8.0,Aryl-H),6.65(t,2H,J=7.8,Aryl-H),6.11(d,2H,J=8.4,Aryl-H),3.64(s,2H,-CH2-),1.83(s,6H,acac-CH3),1.38(s,9H,-CH3);Anal.Calc.for C52 H41 IrN4 O7(%):C,60.87;H,4.03;N,5.46;Found:C,60.64; H,4.11;N,5.53。