噻吩双膦及单膦卤化亚铜配合物的合成、表征及光物理性质

作     者：杨柳 

作者单位：湖北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：柳利

授予年度：2022年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：卤化亚铜配合物 OLED 噻吩 有机膦 热激活延迟荧光 

摘      要：有机发光二极管(OLED)具有自发光、高色域、高对比度和柔韧性的优势,最有希望应用于未来的照明和显示设备。与OLED中常用的铂(Pt)和铱(Ir)等贵金属相比,铜具有储量丰富、价格低廉的优势,尤其是具有热激活延迟荧光(TADF)效应的亚铜配合物理论上发光效率最高可达100%,因此亚铜配合物具有替代贵金属材料的潜力。目前对亚铜配合物的研究显示,亚铜配合物的发光效率足以媲美部分贵金属配合物,其中具有双膦和单膦的富电子杂环单核卤化亚铜配合物具有优秀的发光性质,但该领域的研究较少。本文在课题组现有的对富电子噻吩研究基础上,合成了3个噻吩双膦配体及2个噻吩单膦配体,与卤化亚铜反应后获得了9个新型单核卤化亚铜配合物。用核磁共振(NMR)、高分辨质谱(MS)、单晶X射线衍射、红外吸收光谱(IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、荧光光谱(PL)、热失重分析(TGA)等表征并确定配合物的结构及光物理性质和热性质,采用密度泛函理论(DFT)计算并分析了这些亚铜配合物的发光机理。本文共分为四章:(1)绪论部分主要介绍了有机发光二极管材料的发光原理,多种配位形式的亚铜配合物在OLED中的研究进展,并基于现有研究提出本课题的研究内容。(2)合成了2,5-二甲基-3-二苯基膦基噻吩(L)和2,5-二甲基-3,4-二(二苯基膦基)噻吩(L)配体,与卤化亚铜反应后得到三种单核四配位卤化亚铜配合物1-3。在室温下,配合物1发绿蓝光,配合物2-3发黄绿光,最大发射波长分别为475,526和531 nm。室温下固态绝对内量子效率Φ为0.16～0.22,配合物1-3具有TADF效应,发光主要来自MLCT和XLCT和ILCT。(3)以2-二苯基膦基噻吩(L)和2,3-二(二苯基膦基)噻吩(L)为配体,与卤化亚铜配位,得到单核四配位卤化亚铜配合物4-6,在室温下,配合物4-6发黄绿到绿光,最大发射波长分别为519,503和531 nm。室温下固态绝对内量子效率Φ为0.36～0.86。配合物4-6的发光属于TADF,发光主要来自MLCT和XLCT和ILCT。(4)以2-二苯基膦基噻吩(L)和3,4-二(二苯基膦基)噻吩(L)为配体,与卤化亚铜配位,得到单核四配位卤化亚铜配合物7-9,在室温下,配合物7-9发绿到黄绿光,最大发射波长分别为501,517和531 nm。室温下固态绝对内量子效率Φ为0.02～0.45。配合物7-9的发光属于TADF,发光主要来自MLCT和XLCT和ILCT。