环金属铱配合物的设计合成开题报告

1. 研究目的与意义

环金属铱配合物不仅是光致发光还是电致发光，这些配合物在实验测得的发光效率都已经非常接近理论值。这类配合物对比其它发光分子而言有着易于制备、便于通过配体的修饰来调节发光波长和发光效率、稳定性高、室温磷光、发光效率高、可以有多种电荷形式等优点，因此关于环金属铱配合物的合成及功能应用研究逐渐开始引起各国科学家的广泛兴趣。

环金属铱配合物是最为广泛应用的磷光材料。由于重金属铱原子的存在.从三线态激子到单线态激子的辐射跃迁被强的自旋轨道偶合增强.从而表现出高的室温磷光效率和相对较短的发光衰减寿命以及宽广的发光颜色调节范围。基于2-苯 基喹啉及其衍生物作为环金属化配体的铱配合物是一类有前景的电致发光材料.比如苯基喹啉铱配合物(pq)2Ir(acac)是最好的桔光磷光材料之。这类铱配合物的HOMO轨道由铱原子的5d轨道和苯基喹啉配体的π轨道决定.因此对苯基喹啉配体进行修饰.能改变铱配合物的前线轨道和能带，进而调控铱配合物的发光颜色、发光效率、载流子注入 和流动等性能以获得高效磷光材料。三氟乙酰基团具有非常强的拉电子能力.能降低磷光材料的 LUMO能级进而增强电子流动性能。另外，它还能在金属原子周围提供立体位阻保护.降低发光的浓度淬灭.从而增强发光强度，同时还能增加挥发性，利于真空蒸镀。在蓝光材料中，三氟乙酰基团成功将铱配合物的发光调节到深蓝光阴。因此通过引入三氟乙酰基团来发展高效稳定的磷光材料，是非常好的策略.还需要更加深入细致的研究。本文设计合成了一种以2-（4-三氟乙酰苯基)-4-苯基喹啉为环金属化配体.吡啶羧酸为辅配体的高效铱配合物磷光材料。与没有三氟乙酰基的配合物作为对比，详尽地研究了其光物理性能。最后用该新配合物作为发光材料制备了桔光发射的高效磷光有机发光 二极管.并研究了器件性.

2. 研究内容和预期目标

1、在查阅文献的基础上，按要求设计合成1-2种新型配体，确定结构后将其应用到环金属铱配合物的合成中并尽量测定一定光学性质。通过实验培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研素养.

2、对所合成的产物结构进行表征（核磁、红外等）.

3. 研究的方法与步骤

1.底物2-苯基吡啶铱二聚体[ir(ppy)2cl]2的合成:

首先将 2-苯基吡啶 （310 mg， 2 mmol）与 ircl3·3h2o （352 mg，1 mmol）加入三口烧瓶中，然后加入 40 ml 乙二醇乙醚和水的混合溶液（体积比为 3∶1）在氮气保护下回流反应 24ｈ后，有大量黄绿色沉淀产生。 停止反应，静置室温后，抽滤并依次用去离子水、无水甲醇和正己烷洗涤沉淀，放入真空干燥箱中干燥后即得环金属铱氯桥化合物。

2.三水合氯化铱与 2-苯基吡啶反应生成氯桥化铱配合物二聚体,底物2—苯基—4—丁腈—吡啶合成.

4. 参考文献

[1] 潘淼,李思华,程茂玲等 辅助配体对噌啉类铱配合物光电性能的影响[j]. 无机化学学报， 2018, 34(4): 628-632.

[2] 朱泽阳 离子型铱(iii)配合物磷光探针的合成及金属铜离子的检测[d]。兰州交通大学硕士学位论文，2018.

[3] 陈熳，王雪梅，何禹亨等 含三氟乙酰苯基喹啉配体的铱配合物的合成及其电致发光性能[j]. 无机化学学报，2015, 31(12)：2285-2290.

5. 计划与进度安排

1. 2021年3月1日－2021年3月14日（第1－2周）：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。制定实验方案，做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作。

2. 2021年3月15日－5月1日（第3－9周）：正式进入实验室进行实验，合成出相应配体并进行结构鉴定。

3. 2021年4月29日－5月30日（第10 -13周）铱配合物合成，整理归纳实验数据，进行结果分析与讨论，完成毕业论文草稿。

4. 2021年5月31日－6月9日（第14-15周）：根据指导教师审阅意见，修改并正式完成。