含咔唑的三氮杂苯并菲热激活延迟荧光材料的合成及性质开题报告

1. 研究目的与意义

有机电致发光器件（organic light-emitting diodes，oled）具有能耗低、色彩丰富、响应速度快以及可制备柔性器件等特点，是具有发展前景的新型平板显示和固体照明技术。

根据目前对oled的研究进展分析，基于贵金属包含的磷光发射材料的第2代oled通过贵金属与其配体间的自旋轨道耦合（soc）综合利用单重态（25%）和三重态（75%）激子，iqe可达100%，但是随着有机电致发光器件（organic light-emitting diodes，oled）的飞速发展，昂贵的磷光材料已经无法在竞争激烈市场中占据绝对的优势，面对如此形势，人们尝试各种方法来提高荧光oled的单重态激子产率，因此，原料价格相对低廉的热激活延迟荧光（thermally activated delayed fluorescence ，tadf)材料的研究逐渐受到了人们的广泛关注。热活性延迟荧光(tadf)材料具有小的单重态-三重态能级差(e_st), 因此三重态激子可以通过反向系间窜越(risc)转变成单重态激子发光，该类材料能够充分利用电激发下形成的单重态激子和三重态激子，使其器件的内量子效率理论上可以达到100%，并且所需原料与贵金属包含的磷光材料相比，具有极大的价格优势。

为了获得高效的tadf材料, 一般的方法是设计具有分子内电荷转移(ct)效应的双极分子。在一个ct分子中, 最高占有分子轨道(homo)和最低未占分子轨道(lumo)分别位于电子给体基团(d)和电子受体基团(a)上，这样, 材料分子的homo和lumo容易实现分离，从而导致较小的Δe_st，获得较强的tadf效应。

2. 研究内容和预期目标

具体内容如下：

（1）利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关研究光电功能材料的合成与应用方面的科技文献资料，并对文献进行综合、分析、研究。 在此基础上，设计合成含咔唑的三氮杂苯并菲的有机光电功能材料，拟定出具体实验方案。查阅文献，设计合成路线，确定具体合成条件，合成出一种含咔唑的三氮杂苯并菲的有机光电功能材料，通过实验训练培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研能力。

合成路线如下：

3. 研究的方法与步骤

实验步骤：

1、吡啶-3,4-二胺和3,6-二溴菲-9,10-二酮反应得到3,6-二溴二苯并[f,h]吡啶并[3,4-b]喹喔啉

2、将得到的3,6-二溴二苯并[f,h]吡啶并[3,4-b]喹喔啉与3,6-二叔丁基-9氢-咔唑和叔丁基醇在催化剂作用下反应得到最终产物3,6-双（3,6-二叔丁基-9氢-9-基）二苯并[f,h]吡啶并[3,4-b]喹喔啉

4. 参考文献

[1]chen j, wang k, zheng c, et al. red organic light-emitting diode with external quantum efficiency beyond 20% based on a novel thermally activated delayed fluorescence emitter[j]. adv sci. 2018, 5(9): 1800436.

[2]xie f m, wu p, zou s j, et al. efficient orange–red delayed fluorescence organic light‐emitting diodes with external quantum efficiency over 26%[j]. adv electron mater. 2020, 6(1): 1900843.

[3]尹新颖，卞健健，郭庆美，等. 红色热激活延迟荧光材料的研究进展[j]. 材料导报. 2017, 31(z2): 63-66.

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-01~2022-3-14（第1、2周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

（2）2022-3-15~2022-5-30（第3周到第13周）完成合成实验、结构表征及性能测试。

（3）2022-5-31~2022-6-20（第14到16周）撰写毕业论文并答辩。