基于不对称螺二芴芳胺类蓝光发光材料的合成与性能研究

螺二芴衍生物作为蓝光发光材料被广泛应用于有机发光半导体(OLED)器件。以螺二芴为母体,在2,7位分别引入具有空穴迁移率高的二苯胺和三苯胺基团,设计合成了不对称的螺二芴芳胺类发光材料7-(4-(二苯胺)苯基)-N,N-二苯-9,9'-螺二芴-2-胺。研究表明,该化合物具有较高的热稳定性,其荧光发射波长为445nm,位于蓝光区域。同时具有高度扭曲的分子结构,有利于抑制分子间相互作用和自聚集,有效抑制非辐射,可应用于构建高效的有机蓝光发光材料。

基于螺二芴的深蓝光材料的设计合成及其表征

以芴和2-溴-芴酮为原料,通过Buchwald-Hartwig等一系列反应合成了一种具有螺二芴类的有机发光材料N-([1,1′-联苯]-3-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-2′-苯基-9,9′-螺二[芴]-2-胺,可用作蓝光OLED发光材料以及空穴传输材料.通过研究表明:目标化合物具有较好的热稳定性,其热分解温度以及熔点分别为459℃和257℃;目标化合物具有深蓝光发射(415 nm),且具有高的三线态能级,有助于增强其作为OLED发光材料的发光性能.

二苯基-2-(9,9'-螺二芴基)膦的合成与表征

以溴苯为起始原料,经过格氏反应,偶联反应,加成反应,酸催化闭环合成了2-溴-9,9'-螺二芴,最后与二苯基膦锂锂化反应合成目标化合物二苯基-2-(9,9'-螺二芴基)膦,总收率为60.6%。通过1H NMR确证了目标化合物的结构。

2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴的合成

2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴是合成有机电致发光材料的重要中间体.文章以9,9′-螺二芴为原料,过量的液溴为溴源,无催化剂作用,室温下合成了2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴,产率为63.3%.用核磁共振氢谱对产物进行了结构表征.

2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴的合成

以2-溴联苯的Grignard试剂和9-芴酮反应制备9-(2-联苯基)-9-芴醇,经关环反应制备了9,9′-螺二芴(SBF),并以溴化钠为溴源、过氧化氢为氧化剂、1,2-二氯乙烷为溶剂,通过SBF的氧化溴化反应制备了2,2′,7,7′-四溴-9,9′-螺二芴(TBSBF)。采用质谱、核磁共振对SBF和TBSBF的结构进行了表征,并用高效液相色谱仪测定了SBF和TBSBF的含量;考察了反应物配比、反应时间、反应温度和溶剂种类对氧化溴化合成TBSBF反应的影响。确定了较佳的工艺条件为:n(SBF)∶n(溴化钠)∶n(过氧化氢)∶n(硫酸)=1∶8∶6∶6,溶剂为1,2-二氯乙烷,反应温度20℃,反应时间48h。在此条件下,TBSBF的选择性达到95.1%,产物TBSBF纯度大于98%,收率约为80%。

寡聚噻吩取代的9，9‘—螺二芴的合成和表征

以四种溴化的9,9＇-螺二芴为原料,设计合成了一系列新型的寡聚噻吩取代的9,9＇-螺二芴.其结构均经1H,13CNMR,MS,FT-IR或元素分析确证.通过核磁共振氢谱分析,我们对该类化合物芳环质子的化学位移进行了归属.热重差热分析表明,由于螺二芴的引入,该类化合物具有较高的玻璃化转变温度和明显改善的无定型性初步的光学性能研究表明,该类化合物与寡聚噻吩相比,其荧光效率明显增强,并且随着寡聚噻吩与螺二芴连接位置的不同,其光学性能也有明显差异.

系列含4,5-二氮杂-9,9′-螺二芴配体的钌配合物的合成及其性能研究(英文)

合成了3个钌髤配合物,[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2、[Ru(bpy)(SB)2](PF6)2和[Ru(SB)3](PF6)2(bpy=2,2′-bipyridine,SB=4,5-diaza-9,9′-spirobifluorene),通过核磁和元素分析对配合物的结构进行了确定。[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2通过X射线单晶衍射确认了结构。研究了配合物的光物理性能。结果表明[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2在乙腈中的发桔红光,波长为606 nm,量子产率约为0.001 2。在同样条件下[Ru(bpy)(SB)2](PF6)2和[Ru(SB)3](PF6)2的发光非常微弱甚至几乎没有发光。还研究了这些配合物的电致化学发光性能。随着配体中SB含量的增加,发光的峰电压从1.36 V增加到1.58 V,相对发光强度从731降低到52。

螺二芴富勒烯吡咯烷衍生物的合成及电化学和光限幅性能

设计合成了3种新颖的螺二芴键联富勒烯(C60/C70)吡咯烷衍生物,其结构通过IR,1HNMR,13CNMR和MALDI-TOF进行确证,其电化学性质用循环伏安法进行研究.结果表明,C70衍生物6的还原电位较C60衍生物7分别向负电势移动0.1,0.12和0.01V.同时,使用纳秒和飞秒激光分别研究了化合物6,7和8的光限幅性能,其光限幅阈值分别为15.3,23.3和13.7J/cm2,表明这些材料具有优异的光限幅性能.

螺二芴基可溶性共聚物的合成及发光性能

以9,9′-螺二芴和不同链长的二烷氧基苯为单体,以FeCl3为催化剂,采用化学氧化法合成了一系列聚合物发光材料.溶解度测试表明,共聚物在二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、氯仿等极性溶剂中具有良好的溶解性.利用核磁共振氢谱(1HNMR)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱研究了共聚物的化学结构和发光性能,结果表明共聚物在二甲基亚砜(DMSO)中均发射蓝色荧光,最大吸收和荧光发射峰分别为356和413nm.以硫酸奎宁溶液作为参比,测得共聚物的荧光量子效率为0.69至0.77.通过循环伏安法(CV)测得所合成的三种共聚物的最高占有分子轨道(HOMO)能级均位于-5.85至-5.69eV之间.

结构规整有序的寡聚噻吩修饰9,9′-螺二芴衍生物的光物理性质及其电化学聚合(英文)

研究了结构规整有序的寡聚噻吩修饰的9,9′-螺二芴衍生物在溶液中和在固体膜状态下的光物理性质,发现在四氢呋喃的稀溶液中,随着有效共轭长度的增加这些化合物的最大吸收峰和发射峰发生了明显的红移.实验结果表明,9,9′-螺二芴骨架中的9位螺碳原子明显地阻断了二个共轭片段的共轭效应,使它们成为了二个独立的共轭链节.此外,还进一步研究了这些化合物的电化学聚合性质.

芳基喹啉取代螺二芴化合物的合成

2-溴联苯格式试剂与9-芴酮生成的叔醇中间体在酸性条件下环合形成螺二芴,再经Friedel-Crafts酰基化得到2-乙酰基螺二芴(3)和2,2-二乙酰基螺二芴(4);3或4与2-氨基二苯甲酮衍生物在酸催化下经过Friedlander缩合,制备了一系列具有荧光性的2-(4-取代苯基)喹啉-9,9′-螺二芴或2,2′-二(4-取代苯基)喹啉-9,9′-螺二芴,其结构经UV-vis,荧光光谱,1HNMR和元素分析表征。

2 ,2’,7,7’-四碘-9,9’-螺二芴的简便合成方法(英文)

2 ,2’ ,7,7’-四碘-9,9’-螺二芴具有特殊的螺形结构 ,它是合成空穴导电材料OMeTAD和TAD及其它一些导电高分子的关键中间体 .我们发展了一种条件温和简便的方法 。

基于螺二芴微孔聚合物光催化水制氢性能研究

设计合成了三种聚合物光催化材料,引入螺二芴和苯并噻二唑不同比例给受电子体系,研究引入不同比例给受电子单元后共轭聚合物的热力学,光学,电化学性质与光催化性能。三种聚合物热力学分解温度均超过350℃。随着电子受体单元BT的减少使聚合物的紫外吸收蓝移,LUMO能级降低,当BT含量在30%时光催化性能得到较大提高。结果表明,调节不同电子给受体单元比例是一个令人满意的合成和提高催化性能的策略,拓宽了研究有机共轭多孔聚合物材料在光催化水制氢的领域。

2-甲基-7-苯并咪唑基螺二芴的合成及性能研究

以对溴甲苯为原料,通过偶联反应、溴化、格氏反应、脱水成环反应和氧化反应得到2-甲基-7-甲酰基螺二芴,再与邻苯二胺反应得到标题化合物(SPF-MB),原料廉价易得,合成路线简单且产率较高。SPF-MB由于引入了螺二芴的三维刚性结构,具有高的荧光量子产率和好的溶解性。热分解温度T d为204.5℃。在电致发光及离子探针领域具有很好的应用前景。用于电致发光领域,将其作为发光层制备成电致发光器件,可得到色坐标为(0.293,0.307)的白光。用于荧光离子探针具有高的灵敏性,对溶液pH的响应非常迅速,是一种具有宽泛响应范围的pH探针。

一种含叔丁基的螺二芴类空穴传输材料的制备及性能表征

以一端含有叔丁基的二氨基螺二芴化合物为起始原料,经过桑德迈尔反应与Ullman反应,制备出一种螺二芴类空穴传输材料,玻璃化温度高于320℃,远高于目前广泛使用的空穴传输材料(NPB).目标分子用作电致磷光器件中的空穴传输层,所得到的器件与传统的器件(以NPB为空穴传输层)相比,其能量效率、电流效率和外量子效率等性能更为优越.且由于具有高的三线态能级,器件中不需要插入第二空穴传输层4,4',4″-三-(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA),提高了器件的效率,降低了器件的制作成本.作为有机电致发光(OLED)器件的空穴传输材料,其有望取代目前广泛使用的NPB,特别在有机电致磷光领域具有良好的实用前景.

2-芳基-3,4-二氮杂芴酮和2-芳基-3,4-二氮杂螺二芴衍生物的合成

水合茚三酮与芳甲基酮、水合肼缩合环化制得2-芳基-3,4-二氮杂芴酮(2);2经还原得2-芳基-3,4-二氮杂芴(3)。2与2-溴联苯格氏试剂反应得到中间体叔醇(4);4在酸性条件下关环合成了2-芳基-3,4-二氮杂螺二芴,其结构经1H NMR,13C NMR和元素分析表征。

4,4'-二溴-9,9'-螺二芴合成工艺研究

4,4'-二溴-9,9'-螺二芴是一种典型的螺旋分子,螺环化合物在荧光材料、电致发光材料、太阳能电池材料等领域有着广泛的应用.以2,2'-二溴联苯、正丁基锂、4-溴芴酮为原料,通过金属化反应、亲核加成反应、付克反应,制备4,4'-二溴-9,9'-螺二芴.三步反应总收率达到86%以上,产物HPLC纯度大于99%,产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR确证.

两种芳胺基团修饰的螺二芴衍生物在有机电致发光材料及荧光探针中的应用

通过在螺二芴上引入芳胺基团制备出两种全新的螺二芴衍生物SPF-1和SPF-2.化合物SPF-1能够通过荧光强度检测有机溶剂中的含水量.其中,SPF-1在1,4-二氧六环中对水的检测限达到0.018%,在四氢呋喃(THF)中对水的检测限达到0.049%,结果优于大多数文献的报道.另外,SPF-1和SPF-2都可用作有机电致发光(EL)器件的发射层材料.SPF-1制备的器件在506 nm附近有强的发射峰,色度坐标为(0.24,0.48);SPF-2制备的器件在471 nm和502 nm处有较强发射,色度坐标为(0.31,0.54).两个器件都具有低开启电压、高热稳定性等优异性能.其中SPF-1的最大亮度、最大电流效率和最大功率效率分别为1653 cd·m^(-2),2.55 cd·A^(-1)和1.23 lm·W^(-1),SPF-2的最大亮度、最大电流效率和最大功率效率为是1660 cd·m^(-2),2.1 cd·A^(-1)和1.28 lm·W^(-1).

一种用于次氯酸根检测的螺二芴类双光子荧光探针的合成及性能研究

设计并合成了一种用于次氯酸根(ClO^(-))检测的螺二芴类双光子荧光探针.加入50μmol·L^(-1)ClO^(-)后,可以裸眼观察到探针溶液颜色从黄色变为无色,在波长365 nm的紫外光照射下荧光明显增强(10倍).在物质的量浓度为0~20μmol·L^(-1)范围内,荧光强度(Y)与ClO^(-)物质的量浓度(X)存在较好的线性相关性,其拟合方程为:Y=7.14241X+65.67557.根据3σ/k准则,计算出检测限为2μmol·L^(-1),表明探针对ClO^(-)有很好的灵敏性.该探针对ClO^(-)的荧光响应不受其他干扰物存在的影响,对ClO^(-)有很好的选择性.探针的荧光响应在广泛的pH范围内表现稳定,适宜在pH值为6~9对ClO^(-)的检测.用Z-扫描技术,测得探针的双光子吸收截面为300 GM.实验结果表明:该探针对环境和生物中ClO^(-)的检测具有很好的应用前景.

新型聚酰亚胺单体螺旋双芴二胺的合成及表征

以联苯和2,7-二溴芴酮为初始原料,经过烷基化、溴代、格氏反应和盖布瑞尔合成,得到了新的螺旋双芴二胺单体,2,7-二胺基-2′,7′-二叔丁基-9,9′-螺二芴(BADBSBF),过程的总收率为28%。该化合物含有两个大的叔丁基以及两个扭曲的芴结构。以它为单体合成的聚酰亚胺有好的溶解性能,从而制备出热稳定、高模量和高强度的纤维。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H NMR)和质谱(MS)对目标化合物(BADBSBF)的结构进行了分析表征。