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咔唑类小分子发光材料的制备及其发光性能研究咔唑类小分子发光材料的制备及其发光性能研究近年来，随着人们对光电子材料需求的增加，越来越多的研究者开始关注发光材料的制备和应用。
咔唑类小分子作为一种重要的有机发光材料，具有较高的发光效率和较好的光稳定性。
因此，研究咔唑类小分子的制备方法以及其发光性能对于光电子领域的发展具有重要的意义。
咔唑类小分子的制备通常有化学合成和物理方法两种。
化学合成方法主要是通过化学反应在合适的条件下合成目标化合物。
常用的化学合成方法包括咔唑的环合反应、缩合反应等。
例如，通过芳香胺与酮类化合物的缩合反应，可以合成咔唑类小分子。
物理方法主要是通过物理手段将咔唑类化合物制备成薄膜材料。
这种方法常用的有真空蒸发法、溶液法以及旋涂法等。
其中，溶液法是较为简便且易于操作的方法，能够制备具有较好发光性能的咔唑类小分子材料。
制备咔唑类小分子材料后，需要对其发光性能进行研究。
发光性能的研究主要包括发光机理、光谱性质以及稳定性等方面。
发光机理是研究发光材料发光的基本原理，对于探索材料的发光性能起到了基础性的作用。
咔唑类小分子发光通常是通过吸收能量激发到激发态，然后在退激态的过程中发出光子，实现能量的转化。
光谱性质的研究主要是通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱来研究材料的吸收和发射特性。
咔唑类小分子通常在紫外光区域吸收，然后在蓝光到绿光区域发射，具有较宽的光谱范围。
稳定性的研究是通过长时间观察材料的发光性能来评估其在实际应用中的稳定性。
咔唑类小分子具有较高的光稳定性，因此在光电子器件中有着广阔的应用前景。
除了制备和发光性能的研究外，利用咔唑类小分子制备发光器件也是当前研究的一个热点。
咔唑类小分子具有较高的发光效率和较好的电子传输特性，因此可以制备出高效率的有机发光二极管（OLED）和有机光伏等器件。
例如，利用咔唑类小分子作为发光层材料，在OLED中可以实现高亮度和高色纯度的发光效果。
此外，咔唑类小分子还可以应用于化学传感器、生物成像等领域，具有重要的应用价值。
一种咔唑衍生物结构及红外光谱的理论研究李慧;吴世永;王玉良【摘要】The optimization of the N-carbazol-9-yl methacrylamide is performed by density functional theory method at B 3LYP/6-31G(d) of theory with Gaussian 03W software to obtain the most stable configuration and calculate the molecular bond length , bond angle and space dihedral angle .Based on the optimized configuration ,the infrared vibrational frequencies and infrared spectra are obtained by the same method at B3LYP/6-31G ,through the frequency analysis ,optimized configuration of the N-carbazol-9-yl methacrylamide is stable and reasonable .Finally the peak position of the infrared spectra is analyzed .%应用Gaussian 03W软件,通过密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法对9-甲基丙烯酰氨咔唑分子的结构进行优化,得到了其最稳定构型并计算出了该化合物分子的键长、键角和空间二面角等数据.在优化的最稳定构型的基础上,以B3L Y P/6-31G为基组,用同样的计算方法得到了该分子的红外振动频率,并绘制出了红外光谱图,通过频率分析说明优化得到的9-甲基丙烯酰氨咔唑分子的结构稳定合理.最后,对9-甲基丙烯酰氨咔唑分子的红外光谱峰位进行了归属分析.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P53-55)【关键词】9-甲基丙烯酰氨咔唑;红外光谱;Gaussian03;密度泛函理论【作者】李慧;吴世永;王玉良【作者单位】海军航空工程学院基础部,山东烟台264001;海军航空工程学院基础部,山东烟台264001;海军航空工程学院基础部,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】O657.2咔唑及其衍生物具有刚性稠环结构，强的分子内电子转移、优良的空穴传输性使得这类含氮芳杂环化合物表现出许多丰富的功能特性，从小分子到高分子使得咔唑及其衍生物在光电材料、医药和农药等多领域具有潜在的广泛应用[1-5]。
两种咔唑衍生物的结构、光学性质及理论计算甘小平;李先磊;唐诗雅;耿文倩;徐国义;孔林;周虹屏;吴杰颖;田玉鹏【期刊名称】《安徽大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(034)003【摘要】通过Suzuki反应,合成了两种新型的咔唑衍生物:9-己基-3,6-二(2-噻吩)咔唑 (1)和9-己基-3,6-二苯咔唑 (2),并利用1H NMR、 13C NMR、IR、MS和X-射线单晶衍射对它们的结构进行了表征.同时,利用紫外可见光谱、单光子荧光激发谱和理论计算对它们的光学性质进行了研究,结果表明:测量的单光子吸收性能和理论计算的结果比较符合;并进一步对它们的双光子吸收截面进行了理论预测:分别为177.51GM (1)和191.55 GM (2).【总页数】10页(P75-84)【作者】甘小平;李先磊;唐诗雅;耿文倩;徐国义;孔林;周虹屏;吴杰颖;田玉鹏【作者单位】安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽农业大学,理学院应用化学系,安徽,合肥,230036;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,功能无机材料安徽省重点实验室,安徽,合肥,230039;山东大学,晶体材料国家重点实验室,山东,济南,250100;南京大学,配位化学国家重点实验室,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】O742+.8【相关文献】1.两种C60双氰衍生物的结构、光谱和二阶非线性光学性质的理论研究 [J], 任爱民;封继康;刘文革;孙秀云;付伟;金宏威2.两种新型双咔唑基席夫碱衍生物的合成及其光学性质 [J], 甘小平;吴鹏;陈怡欣;涂雨龙;吴杰颖;吴志超;周虹屏3.一种新型长共轭结构咔唑衍生物的合成及其光学性质 [J], 朱维菊;李村;吴振玉;刘钊4.一种含噻吩环的咔唑衍生物的合成及其光学性质和理论计算 [J], 张晴;朱维菊;方敏;殷芳芳;李村5.一种π共轭结构的咔唑衍生物的合成和光学性质 [J], 金凤;朱美安;孙林;柴兰兰;陈继堂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子的构建与发光性能研究》一、引言随着科技的进步，有机光电材料在光电器件如有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、太阳能电池等应用中展现出极大的潜力和前景。
在众多的有机光电材料中，咔唑类分子因具有优异的电子传输性能和良好的光物理性质，在光电器件中发挥着重要作用。
其中，咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子（Cz-based Blue E-TADF Molecules）因其独特的发光性能和稳定性，近年来受到了广泛关注。
本文旨在研究咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子的构建及其发光性能。
二、咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子的构建1. 分子设计咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子的设计主要基于咔唑基团和E（聚集诱导发光）及TADF（热激活延迟荧光）的效应。
我们选择了合适的取代基和结构调整，设计出具有优良性能的分子结构。
这些分子具有良好的电荷传输能力和合适的能级结构，从而在发光二极管中具有优异的性能。
2. 合成与表征根据设计，我们通过一系列的有机合成步骤，成功合成了目标分子。
并通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）等方法对合成出的分子进行了表征。
此外，我们还利用紫外可见光谱、电化学测试等方法，对分子的光学性质和电化学性质进行了研究。
三、发光性能研究1. 聚集诱导发光（E）性能咔唑类蓝色聚集诱导荧光分子的E性能主要表现在其独特的发光机制上。
在聚集状态下，分子的非辐射能量损失被有效抑制，导致强烈的荧光发射。
我们的研究表明，通过适当调整分子结构和取代基，可以显著提高分子的E性能。
2. 延迟荧光（TADF）性能咔唑类分子的TADF性能主要体现在其独特的电子结构上，使分子具有较高的反转电压和较长的荧光寿命。
我们的研究表明，通过优化分子的电子结构和能级结构，可以显著提高分子的TADF性能。
此外，我们还研究了分子在连续激发下的稳定性，结果表明该类分子具有优异的稳定性。
四、结论本研究通过设计和合成咔唑类蓝色聚集诱导荧光-延迟荧光分子，研究了其结构和性能之间的关系。
一种新型长共轭结构咔唑衍生物的合成及其光学性质朱维菊;李村;吴振玉;刘钊【摘要】以咔唑、N,N-二甲基甲酰氨、溴丁烷和对甲基苯乙烯为原料,经Wittig 反应和Heck反应合成了一种新型的长共轭结构的咔唑衍生物--3-[(对甲基苯乙烯基)苯乙烯基]-N-丁基咔唑(4),其结构经1H NMR, IR和元素分析表征.用UV-Vis和荧光光谱初步探讨了4的光学性质,结果表明,4具有良好的光学性质.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2010(018)006【总页数】3页(P718-720)【关键词】咔唑;Heck反应;光学性质;合成【作者】朱维菊;李村;吴振玉;刘钊【作者单位】安徽大学,化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽,合肥,230039【正文语种】中文【中图分类】O625.15咔唑类化合物具有好的刚性共轭平面、电子离域性好、强的分子内电子转移性能，因而具有好的热学性能和光学性能，在有机光致发光、电致发光和非线性光学材料等方面有广阔的应用前景[1～4]。
设计合成新型的咔唑衍生物成为近年来光学材料领域研究的热点之一。
二苯乙烯衍生物具有较大的共轭长度和大的非线性极化率及优良的光电性能，是一类很好的非线性光学生色团[5～8]。
本文以咔唑为初始原料，经烷基化、甲酰化反应、Wittig反应及Heck反应将二苯乙烯衍生物接入咔唑母体，合成了一种新型的长共轭结构的咔唑衍生物——3-[(对甲基苯乙烯基)苯乙烯基]-N-丁基咔唑(4，Scheme 1)，其结构经1H NMR， IR和元素分析表征。
应用UV-Vis和荧光光谱(FL)对4的光学性质进行了初步探讨，结果表明，4具有良好的光学性质，因而具有潜在的应用前景。
![一种咔唑衍生物及其制备方法和用途[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/1ec660ddeefdc8d377ee32ce.png)
叔丁基咔唑功能基的喹喔啉发光材料合成示例文章篇一：《探索叔丁基咔唑功能基的喹喔啉发光材料合成》嗨，你知道吗？在我们这个充满奇妙科学的世界里，有一种特别酷的东西叫叔丁基咔唑功能基的喹喔啉发光材料。
这名字听起来是不是超级复杂，就像外星来的语言一样。
不过别担心，我会慢慢地给你讲清楚的。
我第一次听到这个名字的时候，心里就在想，这到底是个啥呀？感觉就像一个神秘的宝藏，藏在科学的大森林里，等着我们去发现。
我跑去问我的科学老师，老师就笑着说：“这可是个很有趣的东西呢。
”那这个叔丁基咔唑功能基的喹喔啉发光材料是怎么合成的呢？这就像是一场神奇的魔法表演。
我们需要好多不同的“魔法原料”。
比如说，我们得有叔丁基咔唑，这就像是魔法里的一个重要咒语。
还有喹喔啉，它也是这个魔法合成里不可或缺的一部分。
我有个同学叫小明，他特别好奇这个合成过程。
有一天，他拉着我去找科学课代表小红讨论。
小明说：“小红，你说这个合成是不是就像搭积木一样呀？”小红皱着眉头想了想说：“嗯，有点像呢。
不过搭积木是把一个个简单的小木块搭起来，这个合成可复杂多啦。
”其实啊，在合成这个发光材料的时候，就像是在做一道超级复杂的菜。
我们不能随便把原料丢在一起，得按照一定的顺序，还得控制好火候呢。
每一个步骤都很关键，就像做菜的时候，盐放多了或者少了，菜的味道就不对了。
在合成这个材料的时候，如果某个步骤没做好，可能就合成不出我们想要的发光材料了。
我想象着那些科学家们在实验室里，穿着白大褂，像魔法师一样小心翼翼地操作着各种仪器。
他们把叔丁基咔唑和喹喔啉按照精确的比例混合在一起，就像厨师在精确地称量调料一样。
然后呢，可能还要加上一些其他的化学物质，来帮助这个反应进行得更顺利。
这时候，我又想到一个问题，我问小红：“那这个合成出来的材料为什么会发光呢？”小红眼睛一亮说：“这就是这个材料最神奇的地方啦。
你看啊，当这些分子组合在一起之后，它们内部的结构就发生了变化，就像一群小蚂蚁排好了队，然后就有了特殊的能量，这个能量就会让它发光。
第49卷 第6期2010年 11月中山大学学报(自然科学版)ACTA SCIENT IARUM NATU RA L I UM UN I V ERSITAT IS SUNYAT SEN IV o l 49 N o 6N ov 2010叔丁基苯咔唑衍生物发光材料的合成与性能研究*池振国,黎小芳,周 林,李海银,许炳佳,周 炜,张 艺,许家瑞(中山大学化学与化学工程学院 聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东省教育厅高分子化学与物理重点实验室 光电材料与技术国家重点实验室,广东广州510275)摘 要:采用W i tti g H orner反应合成了叔丁基苯咔唑衍生物。
核磁共振氢谱、红外光谱、质谱和元素分析等表征手段对产物的化学结构进行了确认。
利用紫外吸收光谱仪、荧光发射光谱仪、热重分析仪、示差扫描量热仪和电化学工作站对这些化合物的光物理性能、热性能和电化学性能进行了初步表征。
实验结果表明:所合成的化合物无论在溶液状态还是固体状态均能发射强烈荧光;化合物具有较高的溶液荧光量子产率(77%~54%);它们的能隙较窄,约为2 9eV;在紫外吸收光谱和荧光发射光谱上,化合物的最大吸收和发射波长与连接基团有明显的关系;合成的产物均具有非常高的热稳定性,热失重5%的温度(Td )超过470,玻璃化温度(Tg)超过220。
所合成的化合物可望成为高性能发光材料应用于发光器件。
关键词:有机发光材料;叔丁基苯咔唑衍生物;热稳定性;荧光量子产率中图分类号:O621 3 文献标志码:A 文章编号:0529-6579(2010)06-0068-06Synthesis and Properties of tert Butyl phenyl Carbazole D erivatives w ithH igh Thermal Stabilities and H igh Fluorescent Q uantu m Y iel dsC H I Zhenguo,L I X iaofang,Z HOU L in,L IH aiy in,X U B ingjia,Z HOU W ei,Z HANG Yi,X U J iarui(PCF M and DSAP M Lab FC M Institute State Key Laborator y of Opt o electr on i c M ateri a ls and Technol o g ies The Sc hool of Che m istry a nd Che m icalEng i n eeri n g,Sun Yat sen Uni v ersit y,Guangzhou510275,Ch i n a)Abst ract:The nove l tert butylpheny l carbazo le derivatives w ere synthesized by W itti g H orner reactions. The che m ica l struct u res o f the derivati v es w ere deter m i n ed by1H NMR,I R,M S and EA ana lyses,and their properties w ere i n vesti g ated by UV,PL,TGA,DSC and CV m ethods.The results sho w ed tha t !the synthesized co m pounds cou l d e m it strong fluorescence e ither i n so lutions or i n solid states and t h e ir fl u o rescent quantum y i e l d s ranged fro m77%to54%;∀the co m pounds possessed h i g h ther m a l stab ili ties,and their ther m al deco m positi o n te m peratures and g lass transiti o n te m peratures w ere h i g her than 470and220,respectively;#their m ax i m um absorption and fl u orescence e m issi o n w ave lengths w ere related to the link i n g groups.K ey w ords:o r gan ic l u m inescentm ateri a ls;tert bu tylpheny l carbazo le deri v ati v es;h i g h ther m al stab ili ties;h igh fluorescent quantum y ields有机发光材料是有机电致发光二极管(OLED)器件的重要组成部分[1-4],它的性能直接影响到器件的性能,如发光效率和使用寿命等,是OLED器件能否真正大规模产业化的关键因素之*收稿日期:2010-04-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(50773096,51073177);广东省发展平板显示产业财政扶持资金资助项目;广东省科技计划盗用项目(2007A010500001-2);中山大学引进人才启动基金资助项目;光电材料与技术国家重点实验室开放基金资助项目作者简介:池振国(1968年生),男,副教授;E m a i:l chizhg@m a il sysu edu cn第6期池振国等:叔丁基苯咔唑衍生物发光材料的合成与性能研究一。
OLED 器件的使用寿命与发光材料的热稳定性特别是玻璃化转变温度(T g )密切相关。
低T g 的有机发光材料在OLED 器件的使用过程容易发生聚集态结构的改变,导致器件性能的老化,缩短器件的使用寿命。
因此,研究开发高稳定性和高发光效率的有机发光材料,具有重要的理论意义和应用价值。
近年来,许多咔唑衍生物受到了人们高度重视。
因为咔唑衍生物往往具有优异的载流子传输性能、发光性能和高的热稳定性[5-9],有望成为一类性能优异的发光材料和载流子传输材料。
为了进一步提高咔唑衍生物的T g ,本论文把具有较大空间位阻的叔丁基苯引入到咔唑结构的3-和6-位,合成叔丁基苯咔唑苯甲醛,再与相应的膦酸酯叶立德试剂进行W itti g H orner 反应合成具有H 型结构的叔丁基苯咔唑衍生物(合成路线如图1所示),并对它们的热性能和光物理性能进行了初步的表征。
图1 叔丁基苯咔唑衍生物的合成路线F i g 1 Synt hetic route of the t er t but y l phenyl carbazo l e deri vati ves1 实验部分1 1 试剂与表征咔唑、4-氟苯甲醛、叔丁醇钾、N -溴代丁二酰亚胺(NBS )、四(三苯基膦)钯、4-叔丁基苯硼酸、1,4-二(溴甲基)苯和4-甲基苯甲酸购自A lfa Aesar 公司。
亚磷酸三乙酯(Fl u ka ),纯度∃95%;4,4-'二(氯甲基)联苯(江苏省宝应县中宝云鹏化工有限公司),纯度∃98%。
三氯氧磷(天津市福晨化学试剂厂),分析纯;其它分析纯试剂和溶剂购自广州化学试剂厂。
除特别说明纯化外,购得的试剂均直接使用,没有作进一步纯化处理。
溶剂N,N -二甲基甲酰胺(D M F)使用前经过分子筛干燥并减压重蒸;四氢呋喃(TH F)在金属钠存在下干燥蒸馏。
对咔唑基苯甲醛(1)按文献[5]的方法合成;3,6-二溴代对咔唑基苯甲醛(2)按文献[10]的方法制备;3个膦酸酯叶立德试剂分别按文献[11-13]的方法制备。
核磁共振氢谱(1H NMR )在M ercury plus 300核磁共振波谱仪(美国V arian)上测定,以氘代氯仿(CDC l 3)做溶剂;红外光谱(FT I R )在Nexus 670红外光谱分析仪(美国N ico let 公司)上测定,KB r 压片;高分辨质谱(HR MS )在MAT95XP H R M S 质谱仪上测定(Ther m o spectro m eters),快原子轰击源(F AB );元素分析(E A )在Vario EL 元素分析仪(德国E le m entar 公司)上进行;利用UV-3150紫外可见分光光度计(日本岛津)测定产物的紫外可见吸收谱(UV ),样品溶于二氯甲烷中,配成适当浓度,以纯溶剂二氯甲烷作参比;荧光发射光谱(PL)在C ar y E cli p se 荧光分光光度计(澳洲Varian 公司)上进行,试样溶于二氯甲烷中,配成适当浓度,用UV 谱上获得的最大吸收波长进行激发。
以9,10-二苯基蒽为标准,测定荧光量子产率( FL )[14]。
热重分析(TGA )在TGA Q50热重分析仪(美国TA 公司)进行,升温速率为20 /m i n ,氮气气氛;示差扫描量热法(DSC )的测定在Q10示差扫描量热仪(美国TA 公司)上进行,升温和降温速率为10 /m i n ,测试温度范围为50~400 ,氮气气氛;利用循环伏安法(CV )测定分子的HOMO 能级,CH I 660C 电化学工作站(上海辰华仪器公司),二茂铁为标准。
1 2 3,6-二对叔丁基苯对咔唑苯甲醛(3)的合成在三颈瓶中加入3,6-二溴代对咔唑苯甲醛2g (4 7mm o l),对叔丁基苯硼酸1 92g (10 8mm o l),2m o l/L 的K 2C O 3水溶液60mL,甲苯90mL ,相转移剂A liquat 3360 1g 。
搅拌下通氩气30m i n 后,加入四(三苯基膦)钯0 01g 。
加热至90 在氩气保护下搅拌反应24h 。
停止反应,分液取69中山大学学报(自然科学版)第49卷上层甲苯层,加入少量无水硫酸钠干燥后过滤,减压下旋蒸除去甲苯。
粗产物利用硅胶柱层析方法进行提纯,V(二氯甲烷)%V(正己烷)=2%1的混合溶剂作淋洗剂。
得到黄色粉末1 75g,产率71 1%。
1H NMR(300MH z,CDC l3) :1 41(s,18H),7 39~7 77(m,12H),7 79~7 91(d,2H),8 09~8 23(d,2H),8 32~8 42(s,2H),10 13(s,1H);m/z:535(M+);EA测定值(计算值)C39H37NO(w/%):C87 21(87 44),H6 92(6 96),N2 65(2 61)。
