三苯甲基類中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz, αHTTM-1Cz和αHTTM-2Cz, TTM-1Cz Bz和TTM-1Czt B，TTM-3NCz和TTM-3PCz的合成及其電致發(fā)光性能研究

我們選擇穩(wěn)定且發(fā)光的三(2,4,6-三氯苯基)甲基自由基(TTM),根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道適當(dāng)優(yōu)化反應(yīng)條件,通過(guò)與咔唑反應(yīng),成功合成出對(duì)應(yīng)的中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz.兩類自由基均表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性(熱分解溫度均在330℃以上)和較高的發(fā)光效率。其中TTM-1Cz和TTM-2Cz在正己烷溶液中的發(fā)射峰分別位于628 nm 和640 nm,處于深紅光區(qū),熒光量子效率分別為53%和54%。研究其光物理性能發(fā)現(xiàn),三種自由基的發(fā)光都來(lái)自于雙重態(tài),不同之處是TTM的發(fā)光來(lái)自于局域態(tài),而TTM-1Cz和TTM-2Cz的發(fā)光來(lái)自于CT態(tài)的雙重態(tài)發(fā)光。

為了進(jìn)一步研究混合物(前體和自由基)的性能和準(zhǔn)確調(diào)控自由基的摻雜比例,我們合成出TTM-1Cz和TTM-2Cz的前體(αHTTM-1Cz和αHTTM-2Cz)。通過(guò)研究其光物理性能發(fā)現(xiàn),自由基前體均為寬能隙且具有較低發(fā)光效率的閉殼分子。

為了研究影響自由基穩(wěn)定性和光物理性能的因素,我們通過(guò)在咔唑3,6位上引入缺電子基團(tuán)苯甲�；�和富電子基團(tuán)叔丁基,與自由基TTM反應(yīng)得到兩種新自由基TTM-1Cz Bz和TTM-1Czt B。兩種自由基都表現(xiàn)出較高的熱穩(wěn)定性(熱分解溫度均>330℃),研究發(fā)現(xiàn),TTM-1Cz Bz和TTM-1Czt B在正己烷溶液中的發(fā)射峰分別在614 nm和640 nm處出現(xiàn),與TTM-1Cz相比分別藍(lán)移14 nm和紅移12nm,熒光量子效率分別為54%和55%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:咔唑上缺、富電子基團(tuán)的引入不僅影響自由基的光物理性能而且對(duì)自由基的光穩(wěn)定性具有很大的影響。

以TTM自由基作為核心，以PCz和NCz兩個(gè)咔唑衍生物作為給體（Donor），得到了兩個(gè)**的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)（CT）紅光自由基TTM-3NCz、TTM-3PCz（如圖1所示）。

這種Donor-Radical結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計(jì)大幅提高了發(fā)光自由基分子的穩(wěn)定性以及發(fā)光效率，兩個(gè)分子甲苯溶液中的光致發(fā)光效率分別達(dá)到49%和46%，其摻雜薄膜的光致發(fā)光效率分別達(dá)到90%和61%。

▲ 圖1 自由基TTM、TTM-3NCz和TTM-3PCz的分子結(jié)構(gòu) （來(lái)源：吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院）

以TTM-3NCz、TTM-3PCz摻雜薄膜為發(fā)光層制備的OLED材料的EQE分別達(dá)到27%和17%（如圖2所示），其中27%的EQE已接近**IQE的理論**值，是目前為止已報(bào)道的深紅光/近紅外光發(fā)光二極管（LED）中的較高值。

同時(shí)，瞬態(tài)光譜和理論計(jì)算結(jié)果表明：器件的發(fā)光來(lái)自于自由基雙線態(tài)激子SOMO→HOMO的躍遷。該研究成果是OLED研究領(lǐng)域的重大突破，展現(xiàn)了發(fā)光自由基在有機(jī)光電領(lǐng)域的應(yīng)用前景，為OLED的研究開(kāi)辟了新的方向。

西安pg電子官方生物科技有限公司提供金屬配合物，熱激活延遲熒光(TADF)材料，聚集誘導(dǎo)延遲熒光（AIDF）材料，聚集誘導(dǎo)發(fā)光AIE材料的定制合成

D-A型的深藍(lán)光材料,DPA-PPI和DPA-PIM

D-A型材料——3TPA-TAZ和4TPA-TAZ

10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噻嗪(TAZ-PTZ)

10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噁嗪(TAZ-PXZ)

9,9-二甲基-10-(4-(1-苯基-5(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-9,10-吖啶(TAZ-DMAC)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)雙(4,1-亞苯基))二(10H-吩噻嗪)(TAZ-2PTZ)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)雙(4,1-亞苯基))二(10H-吩噁嗪)(TAZ-2PXZ)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)雙(4,1-亞苯基))二(9,9-二甲基9,10-二氫吖啶)(TAZ-2DMAC)

2,2'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)雙(4,1-亞苯基))二(9-苯基-9H-二咔唑)(2Cz-TAZ-2Cz)

3,3'-((5(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)雙(4,1-亞苯基))二(9-苯基-9H-二咔唑)(3Cz-TAZ-3Cz)

基于二硼的分子CzDBA和tBuCzDBA

TADF材料中間體3,7二溴10H吩噁嗪

藍(lán)色熒光染料DSA-ph  DSA-PH CAS#: 358374-59-1

藍(lán)色熒光材料1-4-Di-[4-(N,N-diphenyl)amino]styryl-benzene (DSA-ph)

基于D-A型TADF新材料CZBPXZ

PHXB1,PHXB2,PHXB3,PHXB4

兩個(gè)帶有疊氮基團(tuán)的聚合物骨架分子(PCz-N3,PTPA-N3)

通過(guò)帶有疊氮(-N3)端基的雙溴咔唑單體(Cz-N3)

雙硼酯咔唑單體(Cz-BO)

雙硼酯三苯胺單體(TPA-BO)

聚咔唑/三苯胺主鏈上掛接三嗪基發(fā)光單元TADF發(fā)光材料

帶有疊氮基團(tuán)的聚合物骨架分子PCz-N3和PTPA-N3

PCz-mCP-PxzTrz-X(X=0,10,20,30,40)系列TADF聚合物

溫馨提示：僅用于科研，不能用于人體實(shí)驗(yàn)！

小編zhn2022..01.12