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本论文设计合成了4个系列共6种未见文献报道的双极性磷光主体材料,其中包括含有咔唑单元、吩噻嗪单元和三苯胺单元的化合物。通过1H NMR、13C NMR和元素分析对所合成的中间体及最终产物进行结构的表征和确定,并对最终产物的光学性能、电化学性能、量子力学性质以及热稳定性进行了研究。1.双极性含苯并咪唑单元的蓝色磷光主体材料通过简单的酰基化、咪唑成环等一系列反应,以咔唑、邻氨基二苯胺、对氟苯甲酰氯等为原料合成了一种含咔唑单元的苯并咪唑衍生物1-苯基-2-[4-(N-咔唑)苯基]苯并咪唑(PCPB)。PCPB在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于296和368 nm;发射峰位于401 nm,属于深蓝色荧光;PCPB的低温(77 K)磷光光谱的第一吸收峰位于452 nm,其三线态能级为2.74 eV,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配;PCPB的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在苯并咪唑环上。其HOMO能级为-5.54 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.68 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),PCPB表现出双极传导性能,且热稳定性良好。所合成的化合物PCPB有望作为双极性蓝色磷光主体材料应用于PhOLEDs。2.双极性含三嗪单元的蓝色磷光主体材料通过简单的Suzuki偶联等反应,以咔唑、三聚氯氰、萘酚等为原料合成了一种含咔唑单元的三嗪类衍生物9-(4-(4,6-二-α-萘氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-苯基)-咔唑(NOTPC)的合成。NOTPC在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于341和374 nm;发射峰位于478 nm,属于蓝色荧光;NOTPC的低温(77 K)磷光光谱的第一吸收峰位于442 nm,其三线态能级为2.80 eV,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配;NOTPC的HOMO主要分布在苯基咔唑单元,而LUMO主要定域在三嗪环上。其HOMO能级为-5.40 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.32 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),NOTPC表现出双极传导性能,且热稳定性良好。所合成的化合物NOTPC有望作为双极性蓝色磷光主体材料应用于PhOLEDs。3.双极性含吩噻嗪单元的蓝色磷光主体材料通过溴化、Suzuki偶联等一系列反应,以吩噻嗪、间溴苯腈等为原料合成了一种新型含噻吩单元的间溴苯腈衍生物3,3′-(9H,9′H-[3,3′-biPhenothiazine]-9,9′-diyl)dibenzonitrile(3CN33BPTZ)。3CN33BPTZ在CH2Cl2稀溶液中的吸收峰位于262和306 nm;发射峰位于410 nm,属于深蓝色荧光;3CN33BPTZ的低温(77K)磷光光谱的第一吸收峰位于423 nm,其三线态能级为2.93 eV,与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配;3CN33BPTZ的HOMO主要分布在吩噻嗪单元,而LUMO主要定域在间溴苯腈环上。其HOMO能级为-5.92 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级为-2.79 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82eV),3CN33BPTZ表现出双极传导性能,且热稳定性良好。所合成的化合物3CN33BPTZ有望作为双极性蓝色磷光主体材料应用于PhOLEDs。4.双极性含1,2,4-噁二唑单元的蓝色磷光主体材料通过溴化、铃木等一系列反应,以吩噻嗪、对溴苯腈等为原料合成了三种新型含吩噻嗪、三苯胺单元的1,2,4-噁二唑衍生物:3,5-二(4-二苯胺基苯)-1,2,4–噁二唑(BAOXD)、3,5-二(4-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(PPOXD)和3,5-二(3-(9H-苯基-吩噻嗪-9-基)苯基)-1,2,4-噁二唑(MMOXD)。所合成的化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD的三线态能量分别为2.77、2.46和2.93 eV。BAOXD和MMOXD的三线态能级与蓝色磷光材料FIrpic(2.62 eV)的能级相匹配,PPOXD的三线态能级与绿色磷光客体材料Ir(ppy)3(2.40 eV)的能级匹配。其HOMO能级分别为为-5.70、-5.25和-5.88 eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0 eV)相匹配,LUMO能级分别为为-2.30、-2.32和-2.64 eV,接近于电子传输材料PBD(-2.82 eV),化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD表现出双极传导性能;化合物BAOXD、PPOXD和MMOXD的玻璃化温度分别为98、170和181℃,玻璃化温度较高。所合成的化合物BAOXD和MMOXD有望作为双极性蓝色磷光主体材料应用于PhOLEDs。化合物PPOXD有望作为双极性绿色磷光主体材料应用于PhOLEDs。