酰胺基金属铱配合物高分子发光材料的合成及表征

论文摘要

本文首先合成了一系列以酰胺基为辅助配体的金属铱配合物可聚合单体,并研究了这些化合物的自身均聚、以及与N-乙烯基咔唑、苯乙烯的共聚反应,最后研究了相关化合物的光学性质。以（C^N）2Ir（μ-Cl）2Ir（C^N）2（其中C^N为ppy, cpy, pq, bo）为起始物与酰胺化合物在常温碱性条件下得到小分子可聚合单体:（ppy）2Ir（N-phMA） 1, （ppy）2Ir（N- MephMA） 2, （ppy）2Ir（N-NaphphMA） 3, （cpy）2Ir（N-phMA） 4, （pq）2Ir（N-phMA） 5, （bo）2Ir（N- phMA） 6,通过红外,核磁,元素分析及X-光单晶衍射对其进行了表征;以金属配合物（ppy）2Ir（N-phMA） 1和（pq）2Ir（N-phMA） 5为例,通过自由基聚合方法分别得到此两种单体的均聚物7-8;及单体（ppy）2Ir（N-phMA） 1与不同摩尔比N-乙烯基咔唑的共聚物9-14;单体（pq）2Ir（N-phMA） 5与N-乙烯基咔唑的共聚物15、以及与苯乙烯的共聚物16;合成了N-苯基甲基丙烯酰胺与N-乙烯基咔唑的共聚物17、以及与苯乙烯的共聚物18,17和18进而分别与不同摩尔比的（ppy）2Ir（μ-Cl）2Ir（ppy）2反应合成了高聚物19-24和高聚物25-30,均聚物和共聚物通过核磁和GPC等进行了表征。对相关物质的溶解性、热稳定性质和光学性质进行了研究。结果表明,酰胺基化合物可以作为辅助配体使用,且配体与铱金属中心形成四元环共轭结构;酰胺基金属铱配合物可聚合单体的合成及其均聚与共聚物的合成是可行的;此类新型化合物能很好的溶于一般的有机溶剂,而且具有较好的热稳定性和良好的发光性能。其中,金属配合物（ppy）2Ir（N-phMA） 1小分子及其系列聚合物在520 nm左右有强的荧光发射,且聚合物的荧光强度远远大于小分子的荧光强度;金属配合物（pq）2Ir（N-phMA） 5小分子及其系列聚合物在580 nm左右有强的荧光发射,同时,聚合物拥有比可聚合单体强很多的荧光强度。其良好的光学性质表明这些物质是能应用于PLED的高分子发光材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 引言
• 1.2 OLED 概述
• 1.3 有机小分子发光材料
• 1.4 有机高分子发光材料
• 1.5 磷光发光材料
• 1.5.1 有机小分子磷光材料
• 1.5.2 有机聚合物磷光材料
• 1.6 本论文的目的和创新之处
• 1.6.1 目的
• 1.6.2 主要的研究内容
• 1.6.3 创新之处
• 1.6.4 拟采用的合成路线
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂
• 2.2 主要仪器及测试方法
• 2.3 含双键酰胺辅助配体的制备
• 2.3.1 N-苯基甲基丙烯酰胺（N-phMA）的制备
• 2.3.2 N-（4-甲基苯基）甲基丙烯酰胺（N-MephMA）的制备
• 2.3.3 N-萘基甲基丙烯酰胺（N-NaphphMA）的制备
• 2.4 主配体的制备
• 2.4.1 2-苯基吡啶（ppy）的制备
• 2.4.2 2-苯基（4-氯）吡啶（cpy）的制备
• 2.4.3 2-苯基喹啉（pq）的制备
• 2.4.4 N, O-苯并惡唑（bo）的制备
• 2.5 二桥的制备[59, 63, 64]
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂ 的制备'>2.5.1 2-苯基吡啶二桥化合物（ppy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂的制备
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（cpy）₂ 的制备'>2.5.2 2-苯基（4-氯）吡啶二桥化合物（cpy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（cpy）₂的制备
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（pq）₂ 的制备'>2.5.3 2-苯基喹啉二桥化合物（pq）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（pq）₂的制备
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（bo）₂ 的制备'>2.5.4 N, O-苯并惡唑二桥化合物（bo）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（bo）₂的制备
• 2.6 小分子可聚合单体的制备
• 2Ir（N-phMA） 1 的制备'>2.6.1 金属铱配合物（ppy）₂Ir（N-phMA） 1 的制备
• 2Ir（N-MephMA） 2 的制备'>2.6.2 金属铱配合物（ppy）₂Ir（N-MephMA） 2 的制备
• 2Ir（N-NaphphMA） 3 的制备'>2.6.3 金属铱配合物（ppy）₂Ir（N-NaphphMA） 3 的制备
• 2Ir（N-phMA） 4 的制备'>2.6.4 金属铱配合物（cpy）₂Ir（N-phMA） 4 的制备
• 2Ir（N-phMA） 5 的制备'>2.6.5 金属铱配合物（pq）₂Ir（N-phMA） 5 的制备
• 2Ir（N-phMA） 6 的制备'>2.6.6 金属铱配合物（bo）₂Ir（N-phMA） 6 的制备
• 2.7 均聚物的制备
• 2Ir（N-phMA）均聚物7 的制备'>2.7.1 金属铱配合物（ppy）₂Ir（N-phMA）均聚物7 的制备
• 2Ir（N-phMA）均聚物8 的制备'>2.7.2 金属铱配合物（pq）₂Ir（N-phMA）均聚物8 的制备
• 2.8 共聚物的制备
• 2Ir（N-phMA）与N-乙烯基咔唑的共聚物9-14 的制备'>2.8.1 金属铱配合物（ppy）₂Ir（N-phMA）与N-乙烯基咔唑的共聚物9-14 的制备
• 2Ir（N-phMA）与N-乙烯基咔唑的共聚物15 的制备'>2.8.2 金属铱配合物（pq）₂Ir（N-phMA）与N-乙烯基咔唑的共聚物15 的制备
• 2Ir（N-phMA）与苯乙烯的共聚物16 的制备'>2.8.3 金属铱配合物（pq）₂Ir（N-phMA）与苯乙烯的共聚物16 的制备
• 2.9 不含金属共聚物的制备[65, 66]
• 2.9.1 N-苯基甲基丙烯酰胺与N-乙烯基咔唑的共聚物17 的制备
• 2.9.2 N-苯基甲基丙烯酰胺与苯乙烯的共聚物18 的制备
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂ 的反应'>2.10 不含金属共聚物与2-苯基吡啶二桥化合物（ppy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂的反应
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂ 的反应'>2.10.1 17 与2-苯基吡啶二桥化合物（ppy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂的反应
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂ 的反应'>2.10.2 18 与2-苯基吡啶二桥化合物（ppy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂的反应
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 前言
• 3.2 表征及结果分析
• 3.2.1 酰胺的表征及讨论
• 3.2.1.1 酰胺化反应的分析与讨论
• 3.2.1.2 最终酰胺的鉴定
• 3.2.2 小分子主配体的表征及讨论
• 3.2.2.1 2-苯基吡啶（ppy）和2-苯基（4-氯）吡啶（cpy）的合成分析与结构鉴定
• 3.2.2.2 2-苯基喹啉（pq）和N, O-苯并惡唑（bo）的合成分析与结构鉴定
• 3.2.3 二桥化合物的表征及讨论
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂ 的结构鉴定'>3.2.3.1 2-苯基吡啶二桥化合物（ppy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（ppy）₂的结构鉴定
• 2Ir（μ-Cl）₂Ir（cpy）₂ 的结构鉴定'>3.2.3.2 2-苯基（4-氯）吡啶二桥化合物（cpy）₂Ir（μ-Cl）₂Ir（cpy）₂的结构鉴定
• 3.2.4 单体的表征及讨论
• 2Ir（N-phMA） 1 的合成分析与结构鉴定'>3.2.4.1 小分子可聚合单体（ppy）₂Ir（N-phMA） 1 的合成分析与结构鉴定
• 2Ir（N-MephMA） 2 的合成分析与结构鉴定'>3.2.4.2 小分子可聚合单体（ppy）₂Ir（N-MephMA） 2 的合成分析与结构鉴定
• 2Ir（N-phMA） 5 的合成分析与结构鉴定'>3.2.4.3 小分子可聚合单体（pq）₂Ir（N-phMA） 5 的合成分析与结构鉴定
• 3.2.4.4 小分子可聚合单体结果分析与小结
• 3.2.5 高分子的聚合及结构鉴定
• 3.2.5.1 可聚合单体均聚物7 和8 的表征与讨论
• 3.2.5.2 共聚物的表征与讨论
• 3.2.5.3 热性质分析
• 3.2.5.4 溶解度测试
• 3.2.5.5 聚合物的结果分析与小结
• 3.3 光学性质分析
• 3.3.1 紫外与荧光光谱
• 3.3.1.1 配置溶液
• 3.3.1.2 紫外光谱分析
• 3.3.1.3 荧光光谱分析
• 3.3.2 电化学发光
• 3.3.2.1 配置溶液与电极处理
• 3.3.2.2 实验方法
• 3.3.2.3 实验机理讨论
• 3.3.2.4 实验结果分析
• 第四章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附图
• 攻读硕士期间发表论文