论文部分内容阅读
有机电致发光材料在过去20多年里取得了长足的进步。其中,发光配合物因集中了有机物的良好荧光量子产率与无机物的高稳定性的特点,成为了研究的热点。含氮杂芴的结构与联吡啶、邻菲罗啉相似,具有较好的电子传输性能、空穴传输性能,是发光配合物的一种良好配体。本论文设计合成了3个含氮杂芴类配体,并以其为主要配体,设计合成了两个系列的发光配合物,分别为基于卤化亚铜类的配合物和基于稀土铕(III)的配合物。通过X-射线单晶衍射对新合成的配合物进行了结构测定及解析,利用X-射线粉末衍射、元素分析和红外光谱等手段进行了结构及谱学表征,并对配合物的热稳定性及发光性质进行了初步的研究,对这些配合物的结构与性能之间的关系进行了讨论。主要研究内容如下:1、含氮杂芴类卤化亚铜配合物发光材料的合成、结构与性质研究。利用氮杂芴及其衍生物为主要配体,结合不同的膦配体,与卤化亚铜配位组装,成功合成出11个新颖的配合物,分别是:[CuI(DAF)(TPP)](1)、{CuI(DAF)[TPP(o-CH3)]}(2、3)、[CuI(DAF)(TXP-2,4)](4)、{CuI(DAF)[TPP(2-OCH3)]}(5)、{CuI(DAF)[TPP(P)]}(6、7)、{CuI(2,7-dibr-DAF)[TPP(P)](H2O)2}(8)、[CuBr(DAF)(TPP)(CHCl3)](9)、{CuBr(DAF)[TPP(P)]}(10)、[CuSCN(dedaf)(TPP)](11)。对11个配合物均进行了单晶结构分析,晶体结构显示这些配合物的铜原子采取了两种不同的配位方式,分别为四配位的扭曲四面体构型和三配位的类平面构型。其中配合物2、3和配合物6、7是两对同分异构体,通过对配合物6、7转化条件的研究,证实了三、四配位间可通过一定条件进行相互转化。配合物1-11的固体粉末均具有较强的荧光。初步探索了配体对卤化亚铜配合物配位模式及发光波长的影响,结果显示:随着膦配体空间位阻的增大,配合物趋向于三配位的构型;膦配体上供电子基的引入使配合物发光红移,且供电子性能越强,红移的越多。2、含氮杂芴类稀土铕(III)配合物发光材料的合成、结构与性质研究。利用氮杂芴类配体与稀土铕(III)合成了3个新颖的稀土配合物:[Eu(DAF)2(NO3)3](12)、{[Eu(NO3)2(H2O)5](NO3)(DAF)2·H2O}(13)、[Eu(TTA)3(DEDAF)](14),并通过X-射线单晶衍射确定其结构。这些配合物中,配合物12、13为单配体化合物,配合物14为双配体化合物。配合物12、14在紫外灯下发很亮的红光,而配合物13几乎不发光。根据发光性质的研究,这些铕配合物能够有效地将能量从配体通过“天线效应”传递给中心金属离子,从而产生铕离子的特征发光。通过XRD粉末衍射,证实了配合物12、13之间的构型转化,研究了单独氮配体的铕配合物加水荧光淬灭的机理,结果显示:配合物12加入水以后,水分子取代氮杂芴与铕配位从而转变成配合物13,导致铕离子的特征荧光淬灭,而氮杂芴的特征发射加强。初步探索了配合物12、14在检测痕量水方面的应用。