2-苯基吡啶和β-二酮类配体的修饰及其铱、铕配合物的合成与性质

论文摘要

有机电致发光器件（OLED）具有驱动电压低、主动发光等优势,在平板显示领域具有极大的应用前景而引起了世界范围的研究热情。有机电致磷光材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,具有发光效率高的优点,成为近年来OLED研究的热点。目前,应用于电致磷光发光器件的材料多为重金属有机配合物,如铱、铂配合物等,采用的配体以2-苯基吡啶及衍生物最多。我们通过对2-苯基吡啶进行修饰,通过将主客体掺杂材料的三苯胺和咔唑基团连接到一个配体分子中从而使配体分子兼具主客体性质易吸收能量,合成了相应的铱配合物,选用这些配合物作为发光层,组装了电致发光器件,研究了器件的性能。铕配合物由于具有特征的f-f跃迁,色纯度高。β-二酮类的铕配合物既具有特征的窄带发光性质,又具有一定的电子传输性。我们将具有空穴传输性质的三芳胺基团与β-二酮连接起来,使这类配合物具有电子-空穴传输的双极性（Bi-polar）。通过比较它们的发光效率,发现含有三苯胺基团的配合物的吸收有很大的位移,在低温下（77K）,该铕配合物的发光效率得到提高。修饰后的配合物发光不仅具有稀土离子的特征发光,而且,还兼具配体的兰色荧光,从而间接为合成单分子多色光化合物提供了借鉴。另外,由于三苯胺基团具有空穴传输性等多种特性,在光电材料领域有着广泛的应用。我们用三苯胺硼酸与不同的溴代芳烃进行了Suzuki偶联反应,合成出一系列三苯胺的衍生物。研究各种基团、催化剂、反应时间和温度对Suzuki偶联反应的影响,总结出了最佳反应条件。之后,我们用对溴苯胺为原料,Gomberg-Bachmann反应后得到2-（4-溴苯基）吡啶,然后硼酸化得到4-（2-吡啶基）苯硼酸,与1-乙酰基-4′-溴苯甲酮和1-对溴苯基-3-甲基4-异丁酰基吡唑啉酮进行Suzuki偶联反应,合成了两种新型的配体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 有机电致发光的发展历程
• 1.3 2-苯基吡啶配体的修饰及其在有机电致磷光材料中的应用
• 1.3.1 三（2-苯基吡啶）铱
• 1.3.2 三（2-苯基吡啶）铱的修饰
• 1.3.3 铱双环有机配合物中2-苯基吡啶的修饰
• 1.4 铕金属配合物在有机电致发光中的研究进展
• 1.4.1 稀土配合物发光原理
• 1.4.2 铕配合物的第一配体
• 1.4.3 铕配合物的第二配体
• 1.4.4 铕配合物在电致发光应用中的研究现状
• 第2章 2-苯基吡啶的修饰及其铱配合物的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 2-苯基吡啶的修饰及其铱配合物的合成
• 2.2.1 实验试剂及规格
• 2.2.2 主要实验仪器
• 2.2.3 合成步骤
• 2.2.3.1 对溴碘苯（1）的合成
• 2.2.3.2 N,N-二苯基-4-溴苯胺（2）的合成
• 2.2.3.3 4-（N,N-二苯基）胺基苯硼酸（3）的合成
• 2.2.3.4 9-（4-溴苯基）-9H-咔唑（4）的合成
• 2.2.3.5 4-（9H-9-咔唑基）苯硼酸（5）的合成
• 2.2.3.6 5-溴-2-（4-溴苯基）吡啶（6）的合成
• 2.2.3.7 DTPAPPY（7a）的合成
• 2.2.3.8 四（DTPAPPY）.（u-二氯）合铱（8a）的合成
• 2Ir（acac）的合成（9a）的合成'>2.2.3.9 （DTPAPPY）₂Ir（acac）的合成（9a）的合成
• 2.2.3.10 DBCZPPY（7b）的合成
• 2Ir（acac）的合成（9b）的合成'>2.2.3.11（DBCZPPY）₂Ir（acac）的合成（9b）的合成
• 2.3 铱配合物电致发光性能的表征
• 2.3.1 器件的结构
• 2.3.2 器件Ⅰ的光电性质
• 2.3.3 器件Ⅱ的光电性质
• 2.3.4 器件Ⅲ的光电性质
• 2.3.5 器件Ⅳ的光电性质
• 2.3.6 物质结构对器件性能的影响
• 2.4 本章小结
• 第3章 β—二酮的修饰及其铕配合物的合成与表征
• 3.1 引言
• 3.2 四种新型β—二酮配体和三种铕金属配合物的合成
• 3.2.1 实验试剂及规格
• 3.2.2 主要实验仪器
• 3.2.3 合成步骤
• 3.2.3.1 4-（N,N-二苯基）胺基苯硼酸（3）的合成
• 3.2.3.2 1-三氟乙酰基-4′-溴苯乙酮（10a）的合成
• 3.2.3.3 1-乙酰基-4′-溴苯乙酮（10b）的合成
• 3.2.3.4 1-苯甲酰基-4′-溴苯乙酮（10c）的合成
• 3.2.3.5 双-（4-溴苯甲酰基）甲烷（10d）的合成
• 3.2.3.6 1-三氟乙酰基-4′-（4″-N,N-二苯基胺基）苯基苯乙酮（TPABTA）（11a）的合成
• 3.2.3.7 1-乙酰基-4′-（4″-N,N-二苯基胺基）苯基苯乙酮（TPABZA）（11b）的合成
• 3.2.3.8 1-苯甲酰基-4′-（4″-N,N-二苯基胺基）苯基苯乙酮（TPADBM）（11c）的合成
• 3.2.3.9 双-（4-（4′-N,N-二苯基胺基）苯基苯酰基）甲烷（DTPADBM）（11d）的合成
• 3 Eu（phen）（12a）的合成'>3.2.3.10 （TPABTA）₃Eu（phen）（12a）的合成
• 3 Eu（phen）（12b）的合成'>3.2.3.11 （TPABAZ）₃Eu（phen）（12b）的合成
• 3 Eu（phen）（12c）的合成'>3.2.3.12 （TPADBM）₃Eu（phen）（12c）的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 目标产物的合成讨论
• 3.3.1.1 4-（N,N-二苯基）胺基苯硼酸（3）的合成
• 3.3.1.2 克莱森缩合合成β—二酮
• 3.3.1.3 含有β—二酮基团溴代芳烃的Suzuki偶联反应
• 3.3.1.4 新型金属铕配合物的合成
• 3.3.2 目标产物的性能测定
• 3.3.2.1 紫外-可见吸收光谱
• 3.3.2.2 荧光光谱
• 3.4 本章小结
• 第4章 系列新型三苯胺衍生物的合成
• 4.1 引言
• 4.2 系列三苯胺衍生物的合成
• 4.2.1 实验试剂及规格
• 4.2.2 主要实验仪器
• 4.2.3 合成步骤
• 4.2.3.1 4-（N,N-二苯基）胺基苯硼酸（3）的合成
• 4.2.3.2 4-甲基苯基-4′-N,N二苯基胺基苯（14a）的合成
• 4.2.3.3 3,5-二溴苯基-4′-N,N二苯基胺基苯（14b）的合成
• 4.2.3.4 4-（4′-N,N二苯基胺基）苯基苯乙酮（14c）的合成
• 4.2.3.5 4-（4′-N,N二苯基胺基）苯基苯甲酸(（14d）的合成
• 4.2.3.6 4-（4′-N,N二苯基胺基）苯基苯甲酸乙酯（14e）的合成
• 4.2.3.7 1-乙酰基-4′-（4″-N,N-二苯基胺基）苯基苯乙酮（14f）的合成
• 4.2.3.8 1-（4′-（4″-N,N-二苯基胺基）苯基）苯基-3-甲基-4-异丁酰吡唑啉酮（14g）的合成
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第5章 新型配体的合成
• 5.1 引言
• 5.2 两种新型有机配体的合成
• 5.2.1 实验试剂及规格
• 5.2.2 主要实验仪器
• 5.2.3 合成步骤
• 5.2.3.1 4-溴苯肼盐酸盐（15）的合成
• 5.2.3.2 1-对溴苯基-3-甲基吡唑啉酮（16）的合成
• 5.2.3.3 1-对溴苯基-3-甲基-4-异丁酰基吡唑啉酮（17）的合成
• 5.2.3.4 2-（4-溴苯基）吡啶（18）的合成
• 5.2.3.5 4-（2-吡啶基）苯硼酸（19）的合成
• 5.2.3.6 1-乙酰基-4′-（4″-2′″-吡啶基）苯基苯乙酮（20）的合成
• 5.2.3.7 1-(4′-（4″-2′″-（吡啶基）苯基）苯基-3-甲基-4-异丁酰吡唑啉酮（21）的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 2-（4-溴苯基）吡啶（18）的合成
• 5.3.2 4-（2-吡啶基）苯硼酸（19）的合成
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果