含B-N相互作用偶氮苯强荧光材料光电性质的理论研究
发布时间：2021-08-05 04:19
本文基于增大光谱发光强度的结构修饰方法,采用理论计算方法研究了结构修饰后分子的电子性质、光谱性质以及电荷传输性质的变化.计算结果表明,—N（CH3）2取代、—N（CH3）2和—Br组合取代有助于吸收/发射光谱发光强度的提高.与母体分子相比,—N（CH3）2和—Br取代位置不同或取代数量不同可以引起最高占据分子轨道能量(EHOMO)、最低空分子轨道能量(ELUMO)和能隙(Eg=ELUMO-EHOMO)发生明显变化,从而有效调节了最大吸收波长(λabs)和最大发射波长(λem),从理论角度设计了一系列蓝光和绿光材料.重组能计算显示,除了GM-1和GM-6,其余分子可以作为有机电致发光材料（OLEDs）中的空穴传输材料,GM-1和GM-7可以作为双极性电荷传输材料.
【文章来源】：分子科学学报. 2020,36(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图1 分子结构图
表1 计算所得到各物种的EHOMO,ELUMO和Eg eV 物种 基态 激发态 EHOMO ELUMO Eg EHOMO ELUMO Eg GM-1 -6.77 -3.33 3.44 -6.40 -3.58 2.82 GM-2 -6.09 -3.07 3.02 -5.85 -3.29 2.56 GM-3 -7.21 -3.66 3.55 -6.89 -3.95 2.94 GM-4 -6.16 -2.98 3.18 -6.02 -3.16 2.86 GM-5 -7.22 -3.66 3.56 -6.91 -3.95 2.96 GM-6 -5.46 -2.62 2.84 -5.18 -2.77 2.41 GM-7 -6.15 -3.21 2.94 -5.91 -3.41 2.50 GM-8 -6.14 -3.36 2.78 -6.08 -3.29 2.79 GM-9 -7.19 -3.79 3.40 -6.90 -4.06 2.84基态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,由于HOMO升高的程度大于LUMO导致Eg都减小.虽然GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.13 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO略大于GM-4,ELUMO小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.
基态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,由于HOMO升高的程度大于LUMO导致Eg都减小.虽然GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.13 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO略大于GM-4,ELUMO小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.激发态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,GM-2的HOMO升高的程度大于LUMO,导致Eg明显减小,GM-4的HOMO升高的程度略小于LUMO,导致Eg略变大.GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO,导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.11 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO和ELUMO同样小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.
【参考文献】：
期刊论文
[1]2,1,3-苯并噻二唑衍生物光电性质的理论研究[J]. 胡波,卢瑶,路云凤,张伟娜,李兵雪,吕灵瑜. 分子科学学报. 2019(01)
[2]溶剂效应对D-π-A-π-D型萘基衍生物光电性质的影响[J]. 胡波,徐宝,苏斌,姚婵,赵丽格. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]“CH”/N取代对BTD衍生物光电性质影响的理论研究[J]. 胡波,刘腊梅,张浩. 分子科学学报. 2012(01)
[4]基于2,1,3-苯并噻二唑衍生物的有机发光材料的设计与性质的理论研究[J]. 胡波,齐晓影. 化学研究与应用. 2012(02)
[5]环戊二噻吩中的硫原子被CH2、SiH2取代对化合物光电性质影响的理论研究[J]. 胡波,王悦. 化学通报. 2012(01)
本文编号：3323054
【文章来源】：分子科学学报. 2020,36(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图1 分子结构图
表1 计算所得到各物种的EHOMO,ELUMO和Eg eV 物种 基态 激发态 EHOMO ELUMO Eg EHOMO ELUMO Eg GM-1 -6.77 -3.33 3.44 -6.40 -3.58 2.82 GM-2 -6.09 -3.07 3.02 -5.85 -3.29 2.56 GM-3 -7.21 -3.66 3.55 -6.89 -3.95 2.94 GM-4 -6.16 -2.98 3.18 -6.02 -3.16 2.86 GM-5 -7.22 -3.66 3.56 -6.91 -3.95 2.96 GM-6 -5.46 -2.62 2.84 -5.18 -2.77 2.41 GM-7 -6.15 -3.21 2.94 -5.91 -3.41 2.50 GM-8 -6.14 -3.36 2.78 -6.08 -3.29 2.79 GM-9 -7.19 -3.79 3.40 -6.90 -4.06 2.84基态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,由于HOMO升高的程度大于LUMO导致Eg都减小.虽然GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.13 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO略大于GM-4,ELUMO小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.
基态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,由于HOMO升高的程度大于LUMO导致Eg都减小.虽然GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.13 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO略大于GM-4,ELUMO小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.激发态时,与母体分子GM-1相比,GM-2和GM-4的EHOMO和ELUMO明显增大,GM-2的HOMO升高的程度大于LUMO,导致Eg明显减小,GM-4的HOMO升高的程度略小于LUMO,导致Eg略变大.GM-2的HOMO升高程度大于GM-4,但GM-2的LUMO升高程度小于GM-4,所以GM-2的Eg小于GM-4.GM-3和GM-5的EHOMO和ELUMO明显减小,由于HOMO降低的程度大于LUMO,导致Eg都增大.GM-3和GM-5的EHOMO,ELUMO和Eg几乎没有发生变化.由此说明给电子基团取代位置不同对前线分子轨道能量有影响,而吸电子基团几乎没有影响.与GM-1相比,相对于GM-2和GM-4,GM-6的EHOMO和ELUMO继续增大,Eg减小;相对于GM-3和GM-5,GM-9的EHOMO变化很小,ELUMO减小了0.11 eV,导致Eg减小.与GM-2和GM-5相比,GM-7的EHOMO和ELUMO小于GM-2,大于GM-5,Eg减小.与GM-4和GM-3相比,GM-8的EHOMO和ELUMO同样小于GM-4,大于GM-3,Eg减小.
【参考文献】：
期刊论文
[1]2,1,3-苯并噻二唑衍生物光电性质的理论研究[J]. 胡波,卢瑶,路云凤,张伟娜,李兵雪,吕灵瑜. 分子科学学报. 2019(01)
[2]溶剂效应对D-π-A-π-D型萘基衍生物光电性质的影响[J]. 胡波,徐宝,苏斌,姚婵,赵丽格. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]“CH”/N取代对BTD衍生物光电性质影响的理论研究[J]. 胡波,刘腊梅,张浩. 分子科学学报. 2012(01)
[4]基于2,1,3-苯并噻二唑衍生物的有机发光材料的设计与性质的理论研究[J]. 胡波,齐晓影. 化学研究与应用. 2012(02)
[5]环戊二噻吩中的硫原子被CH2、SiH2取代对化合物光电性质影响的理论研究[J]. 胡波,王悦. 化学通报. 2012(01)
本文编号：3323054
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