无金属催化条件下吡咯并喹啉的合成和1,2,3-三氮唑类衍生物的光电性能研究

作     者：刘成国 

作者单位：苏州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：纪顺俊

授予年度：2017年

学科分类：07[理学] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：无金属催化 异腈 吡咯并喹啉 1,2,3-三氮唑 PHOLEDs 

摘      要：含氮杂环是一类重要的杂环化合物,它广泛存在于天然产物和功能分子中,其功能衍生物的合成及性能研究是当前有机合成和材料化学领域的研究热点。本论文开发了一种无金属催化下异腈与邻氨基亚甲基环丙烷合成喹啉并吡咯类衍生物的方法;并基于1,2,3-三氮唑设计合成了一系列双极主体材料,对其作为主体材料在有机发光二极管(OLED)中的应用进行了详细研究。具体内容包括以下两部分:第一部分(第二章)我们开发了一种无金属催化的吡咯并喹啉骨架的新方法。该方法利用碘/过氧化氢异丙苯(I2/CHP)催化2-氨基芳基亚甲基环丙烷/环丁烷与异腈发生加成反应,经过碳二亚胺中间体,并在热引发下发生6л-电环化反应,再经过[3+2]环加成生成吡咯并喹啉或哌啶并喹啉的衍生物。该反应无须金属催化,绿色环保经济廉价;在55 ℃下空气氛围中即可反应,条件温和;多种底物都能得到中等至良好的产率,高效普适。第二部分(第三章)我们设计合成了一系列以非对称的1,2,3-三氮唑为核心的有机光电主体材料,并通过测试、分析它们的性能,初步探索出1,2,3-三氮唑为核心的主体材料的结构与性能的关系。在此基础上,我们实现了对分子结构精细可控调节——设计合成了新型双极主体磷光材料dDPAmTAZ和dN-PhCzmTAZ,深入研究了材料的性能并将其制备成磷光OLED器件。由于在苯环的间位偶联,有效打断分子共轭,两者三线态能级(ET)分别高达2.84 eV和2.74 eV;由于1,2,3-三氮唑的非对称性,导致材料具有独特的电子性能。以dN-PhCzmTAZ做主体制备的器件,主要性能电流效率/功率效率/外量子效率(CE/PE/EQE)分别为29.4cd/A、17.11m/W和8.9%,都明显优于以对称的1,2,4-三氮唑衍生物为主体制备的器件。