双核铂配合物近红外发光材料的合成及其性能研究

发布时间：2017-10-29 13:28

  本文关键词：双核铂配合物近红外发光材料的合成及其性能研究

  更多相关文章： 3 5-二甲基吡唑 2-巯基吡啶 双核铂配合物 近红外 聚合物电致发光器件

【摘要】：近年来,近红外(NIR)发光材料被广泛应用于生物、医疗、军事和能源等各个领域,因而受到人们的广泛关注。同时,因其具有成本低和制备工艺简单等优点,已成为当今非常有发展前景的研究领域之一。然而针对目前已报道的有机近红外发光材料种类少、发光效率低难以满足实用化技术要求等问题,本论文设计合成了一系列基于3,5-二甲基吡唑和2-巯基吡啶桥连的双核铂配合物,借助环金属配体和双核铂配合物离子之间的金属-金属-配体的电荷转移(MMLCT)效应,使配合物的发光延伸至近红外区域。通过核磁共振氢谱(1 H NMR)和时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)等手段表征了这些双核铂配合物的分子结构,并利用紫外吸收光谱(UV-vis)、荧光发射光谱(PL)、循环伏安法(CV)、热失重分析(TGA)等方法研究了它们的光物理、电化学、热稳定性等性能。在此基础上,以这些双核铂配合物为客体,以聚乙烯咔唑和VA二唑衍生物为主体制备了其单发光层的聚合物电致发光器件(PLEDs),研究了它们的电致发光性能。本论文的主要研究成果包括:1.设计合成了2-芘基吡啶(pypy)及其叔丁基衍生物(tBupypy)为环金属配体,分别以3,5-二甲基吡唑(dmpz)和2-巯基吡啶(pyt)为辅助配体的四种D-A型双核铂配合物(pypy)2Pt2(dmpz)2、(tBupypy)2Pt2(dmpz)2、(pypy)2Pt2(pyt)2和(tBupypy)2Pt2-(pyt)2。分别以这四种双核铂配合物作为客体掺杂的聚合物电致发光器件(PLEDs)表现出相似的近红外电致发光(EL)光谱,峰值位于692 nm和753 nm(肩峰)。其中以(tBupypy)2Pt2(dmpz)2为掺杂的PLEDs器件实现的最大外量子效率(EQEmax)为0.15%,最大辐照度(Rmax)为19.10μw.cm-2;而以(tBupypy)2Pt2(pyt)2为掺杂的PLEDs器件实现的EQEmax为0.74%,Rmax为123.40μw.cm-2。2.设计合成了分别以萘酰亚胺吡啶(C8NIpy)、萘酰亚胺喹啉(C8NIiq)、萘酰亚胺吡啶三苯胺(C8NIpy TPA)和萘酰亚胺吡啶四苯乙烯(C8NIpy TPE)为环金属配体,以2-巯基吡啶(pyt)为辅助配体的A-A型和D-A-A型双核铂配合物(C8NIpy)2Pt2(pyt)2、(C8NIiq)2Pt2(pyt)2、(C8NIpy TPA)2Pt2(pyt)2和(C8NIpy TPE)2-Pt2(pyt)2。分别以这四种双核铂配合物为客体掺杂的PLEDs器件,在掺杂浓度为8 wt%时,分别实现了743 nm、810 nm、780 nm和784 nm的近红外发射。这充分说明在环金属配体上扩大其π共轭长度或引入给电子基团,均可实现更加红移的电致发光(EL)光谱。
【关键词】：3 5-二甲基吡唑 2-巯基吡啶 双核铂配合物 近红外 聚合物电致发光器件
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;TQ422
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-31
• 1.1 近红外发光材料概述8-10
• 1.2 有机近红外电致荧光材料10-13
• 1.2.1 有机小分子类近红外荧光材料11-12
• 1.2.2 聚合物类近红外荧光材料12-13
• 1.3 有机近红外电致磷光材料13-19
• 1.3.1 有机环金属铂(Ⅱ)配合物电致磷光材料14-17
• 1.3.2 有机环金属铱(Ⅲ)配合物电致磷光材料17-19
• 1.4 调节配合物的发光光谱至近红外区域的方法19-20
• 1.4.1 延长配体 π 共轭长度19
• 1.4.2 增加分子内的D-A作用19
• 1.4.3 增加分子内金属-金属作用19-20
• 1.4.4 其他方法20
• 1.5 论文的设计思想与主要研究内容20-22
• 1.5.1 本论文的设计思想20
• 1.5.2 本论文的主要研究内容20-22
• 参考文献22-31
• 第2章 基于 3,5-二甲基吡唑和 2-巯基吡啶桥连的D-A型双核铂配合物的合成及其性能研究31-51
• 2.1 引言31
• 2.2 实验部分31-35
• 2.2.1 原料与试剂31-32
• 2.2.2 实验设备与仪器32-33
• 2.2.3 实验合成路线图33
• 2.2.4 中间体、配体及D-A型双核铂配合物的合成33-35
• 2.3 结果与讨论35-48
• 2.3.1 配体及D-A型双核铂配合物的合成与表征35
• 2.3.2 D-A型双核铂配合物(pypy)2Pt2(pyt)2 的晶体结构35-36
• 2.3.3 D-A型双核铂配合物的紫外吸收光谱性能36-37
• 2.3.4 D-A型双核铂配合物的光致发光性能37-38
• 2.3.5 D-A型双核铂配合物的热稳定性能38-39
• 2.3.6 D-A型双核铂配合物的电化学性能39-40
• 2.3.7 D-A型双核铂配合物的密度泛函理论(DFT)计算40-43
• 2.3.8 D-A型双核铂配合物的电致发光性能43-48
• 2.4 本章小结48-49
• 参考文献49-51
• 第3章 基于 2-巯基吡啶桥连的A-A型和D-A-A型双核铂配合物的合成及其性能研究51-66
• 3.1 引言51
• 3.2 实验部分51-57
• 3.2.1 原料与试剂51-52
• 3.2.2 实验设备及仪器52-53
• 3.2.3 合成路线图53
• 3.2.4 中间体、配体及A-A型和D-A-A型双核铂配合物的合成53-57
• 3.3 结果与讨论57-63
• 3.3.1 配体及A-A型和D-A-A型双核铂配合物的合成与表征57
• 3.3.2 A-A型和D-A-A型双核铂配合物的紫外吸收性能57-58
• 3.3.3 A-A型和D-A-A型双核铂配合物的光致发光性能58-59
• 3.3.4 A-A型和D-A-A型双核铂配合物的热稳定性能59-60
• 3.3.5 A-A型和D-A-A型双核铂配合物的电化学性能60-61
• 3.3.6 A-A型和D-A-A型双核铂配合物的电致发光性能61-63
• 3.4 本章小结63-64
• 参考文献64-66
• 第4章 结论与展望66-68
• 4.1 结论66-67
• 4.2 展望67-68
• 致谢68-69
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的SCI论文及会议论文情况69-70
• 附录B 主要中间体、配体及配合物核磁氢谱、质谱图70-86

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