吡嗪衍生物新型发光材料的合成及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

纯有机发光材料（包括普通荧光材料和热活化延迟荧光（TADF）材料由于成本低、原料来源广泛等优势，成为有机发光二极管（OLED）领域最有应用前景的一类材料。TADF材料兼具制作成本低和激子利用率高的双重优势。这类材料以给-受体(D-A)型的研究居多，给体比较丰富，但是受体种类匮乏。因此，开发新型的电子受体是设计D-A型材料的重中之重。

基于喹喔啉或吡啶并吡嗪为受体的D-A-D型荧光材料:以喹喔啉（Q）或吡啶并吡嗪（PP或iPP）为电子受体骨架，氮乙基咔唑（NEtCz）为电子给体与之共辄连接，得到D-A-D型有机小分子Q-NEtCz、FQ-NEtCz、TFMQ-NEtCz、iPP-NEtCz 以及PP-NEtCz。其发光分布在蓝光至蓝绿光区域(455 nm-493 nm)，电致发光最大外量子效率(EQE）均未超过5%，瞬态光谱研究显示其为普通荧光分子。进一步，以喹喔啉为受体，咔唑为给体，给受体之间以苯环桥联，并以邻、间和对的取代方式，设计同分异构体o-QCz、m-QCz和p-QCz。其最大EQE为0.8%~2.5%，仍是普通荧光分子，说明喹喔琳受体与咔唑给体组合难以获得TADF分子。但是，给受体之间由于合适的扭转角，间位化合物m-QCz发光蓝移至432 nm,色坐标CIE(0.16,0.09),接近标准蓝光(0.14,0.08）。

2. 研究内容和预期目标

以氮乙基咔唑（NEtCz）为给体基团，喹喔啉、吡啶并吡嗪以及使用F、CF₃和CN修饰的芳环并吡嗪为受体，制备了一系列对称的D-A-D型发光分子Q-NEtCz、PP-NEtCz、iPP-NEtCz、FQ-NEtCz、TFMQ-NEtCz和 CNQ-NEtCz。通过对这些分子进行理论计算、光物理、电化学和电致发光等性质的测试，综合考察了这些分子的光电性能。

3. 研究的方法与步骤

(1）中间体1的合成

称取咔唑溶于适量的 dmf中，分批量将研磨的koh加入上述溶液中，室温下搅拌60 min后，将溴乙烷滴加到该反应的体系中，并在60℃的条件下反应过夜，反应完毕后，将反应物倒入稀盐酸的水溶液中，调节ph值，使其为中性，然后将沉积物减压过滤，获得的粗产品经过干燥后，无水乙醇重结晶，得到白色针状固体。

(2)中间体2的合成

4. 参考文献

[1] reineke s, thomschke m, lüssem b, et al. white organiclight-emitting diodes: status and perspective[j]. reviews of modern physics,2013, 85(3): 1245.

[2]d'andradeb w, forrest s r. white organic light‐emitting devices for solid‐statelighting[j]. advanced materials, 2004, 16(18): 1585-1595.

[3]yuan y,chen j x, lu f, et al. bipolar phenanthroimidazole derivatives containing bulkypolyaromatic hydrocarbons for nondoped blue electroluminescence devices withhigh efficiency and low efficiency roll-off[j]. chemistry of materials, 2013, 25(24):4957-4965.

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-1～2022-3-7，毕业实习，完成课题开题报告。

（2）2022-3-8～2022-3-15，在查阅文献资料的基础上，确定研究路线和实验方案,准备实验药品和实验仪器。

（3）2022-3-16～2022-5-30，完成合成实验、性能测试及结构表征，撰写毕业论文。