结构简单的吩噻嗪和三苯基膦羰基衍生物的力致变色性质研究

发布时间：2018-02-24 00:50

本文关键词： 吩噻嗪三苯基膦羰基延迟荧光磷光力致变色　出处：《吉林大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：力致变色材料是一种智能刺激响应材料,它在一定的压力或其它机械力(例如研磨、冲击、摩擦或挤压)作用下,颜色、发光颜色或强度发生改变,在另一刺激(例如加热、溶剂熏蒸等)下,还可以恢复到初始状态。因此,这类材料在光学开关、压力传感、光电器件、信息存储等方面有着巨大的应用价值。传统的力致荧光变色材料研究较多,涉及延迟荧光和磷光的力致变色材料鲜有报道。又因为小分子材料因其合成简单、造价低廉,在实际应用中有着更加广阔的前景。因此,本论文以设计新型的力致延迟荧光及磷光变色材料为出发点,合成了多个纯有机的小分子染料,研究了它们的力致变色性质,取得了如下创新性研究成果。(1)以吩噻嗪为电子给体,以苯甲酰基为电子受体,设计合成了非平面D-A型吩噻嗪衍生物PBA。PBA的溶液在紫外灯下表现出很弱的发光强度,它的晶体展现出弱的蓝绿光发射,发光量子效率仅为7.5%。量子化学计算表明在溶液和晶态中它的最低单线态(S1)为n-π*跃迁,导致辐射跃迁为禁阻跃迁。并且,因为羰基的存在,最低单重态会通过隙间穿越转变为三线态,从而进一步减弱了发光的效率。但是,研磨后的PBA粉末却发出强的黄绿光,发光量子效率是研磨前的6倍,这是由于机械压力促使了分子的平面化,S1态转变为了允许跃迁(π-π*跃迁),并且(35)EST变小,随后热激活延迟荧光(TADF)的增强,最终导致了发光效率的增加。(2)设计合成了两个结构简单的分别连接甲酰基(TPPA)和乙酰基(TPPE)的三苯基膦衍生物,研究了它们在溶液和晶态中的发光和力致变色性质。它们的发射光谱包含两个发射带,一个在380 nm附近的荧光发射,一个在540 nm附近的磷光发射。由于分子内单键旋转,两个分子发光效率都低于1.1%。在晶体中两个化合物的单键旋转被抑制,都表现出结晶诱导发光增强,TPPA和TPPE晶体的发光效率比溶液中增强了6.5和27倍,分别达到7.1和26.8%。动力学研究表现TPPE晶体高的发光效率归结于小的非辐射跃迁速率。当两个化合物的晶体被研磨时,发光颜色未改变,光谱未移动,未表现出力致变色性质。
[Abstract]:The results show that the lowest singlet state ( S1 ) in solution and crystalline state is n - 蟺 * transition , which results in a more extensive application value in the fields of optical switch , pressure sensing , photoelectric device and information storage . The light - emitting efficiency of TPPA and TPPE crystals was lower than 1.1 % . The luminescence efficiency of TPPA and TPPE crystals was lower than 1.1 % . The luminescence efficiency of TPPA and TPPE crystals was increased by 6.5 and 26 . 8 % than that in the solution .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O621.2

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