通过配体修饰理论设计一类优异的铂配合物发光材料

【摘要】发光材料在能源、照明显示、电子信息以及生物医药等方面发挥了不可替代的作用，随着科学技术的更新和发展，发光材料不断地改变着人们的生产和生活。过渡金属配合物作为有机发光二极管(OLED)的磷光材料能有较高的化学稳定性和发光效率，因此理论研究配体的改变对发光性质的影响对新型有机过渡金属发光材料的设计和探索具有重要的指导意义。本研究主要涉及两种含氮杂环的一类过渡金属二价铂配合物的电子结构和发光性质的理论研究。其中一种是辅助配体为乙酰丙酮(acac)，主配体为二苯并噻吩(dibenzothiophene，Sph2)分别与2-甲基咪唑、3，5-二甲基吡唑、2-吡啶、甲基三唑连接组成的含氮杂环铂配合物，分别命名为1、2、3、4；另一种是辅助配体同样为乙酰丙酮(acac)，主配体为三芳基硼基团(Bph3)分别与吡啶基(N)、甲基咪唑基(C*)，以及在甲基咪唑基(C*)上引入共轭基团苯或者萘连接组成的含氮杂环铂配合物，分别命名为5、6、7、8。我们用理论计算的方法研究了这一类(acac)型铂金属配合物的基态和激发态的几何结构、电子结构、发光性质和辐射跃迁速率。对于计算方法，我们选用五种常用的泛函进行泛函选择。经计算得出的配合物1，5和6的基态几何结构参数和紫外可见吸收光谱，分别与实验给出的X-光晶体结构数据和吸收光谱数据相比较，得出使用B3P86泛函是最准确的。因此，对两种配合物的基态几何结构优化采用B3P86方法，对金属原子和非金属原子分别采用LanL2DZ和6-31G*基组，同时加入了频率的计算。而最低能吸收的计算以及激发态几何结构的优化采用的是TD-B3P86的计算方法；发射光谱的计算使用的是TD-M062x的计算方法。为了模拟实验环境，增加理论计算的准确度，在对紫外可见吸收和磷光发射光谱进行计算的过程中，对于5-8的计算我们使用了二氯甲烷(CH2Cl2)溶剂的极化模型PCM。配合物1、3、4所有的非氢原子都在同一平面上，而含有的二甲基咪唑的2破坏了原子的共面性；配合物5-7的金属原子和配位原子均近似处于同一平面，而配合物8的更大的π电子共轭基团菲基打破了配位原子共面的结构。在优化的S0态几何结构基础上，我们分别得到了前线分子轨道HOMO和LUMO能带间隙、基态和激发态两个最高占据d轨道的能级差Δddocc和Δdd*，并且发现配合物2和8配合物在各自类型中表现出相对较好的电子结构和轨道性质。经过计算配合物的磷光性质，得到两种铂金属配合物均属于蓝色发光材料，并且最低能吸收和磷光发射的跃迁性质分别是MLCT/ILCT和3MLCT/3ILCT。最后，我们通过经验公式定量计算得出两种配合物的辐射跃迁速率常数kr，而引入较大π电子共轭基团菲基的配合物8的kr最大。由此，我们衷心地希望所做的研究工作能对今后高效蓝色磷光材料的设计和研究提供一些理论指导和帮助。
【作者】梁爱华；
【导师】张红星；
【作者基本信息】吉林大学，物理化学，2014，硕士
【关键词】TDDFT；金属铂配合物；电子结构；磷光；辐射跃迁速率；

【参考文献】
[1]楼晓江.行业特征对我国上市公司股票股利分配政策的影响分析[D].厦门大学,管理经济学,2014,硕士.
[2]李红.介孔氧化硅纳米材料控制siRNA释放性能的初步研究[D].哈尔滨工业大学,生物学,2013,硕士.
[3]廉艳华.自适应旁瓣相消的DSP实现与实测数据分析[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[4]林靖博.通用型自动变速箱总成测试系统的设计与实现[D].烟台大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[5]李虎.传统武术对戏曲武打影响的研究[D].西北民族大学,民族传统体育,2012,硕士.
[6]赵伟.关联企业破产的实质合并原则研究[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[7]安增东.山区风环境与斜拉桥的风致振动[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[8]宋庆盈.马克思主义社会发展理论是党实现科学领导的理论基础[D].渤海大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[9]李金霞.时滞系统的DMC—神经元PID串级控制的研究[D].福州大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[10]唐文娟.中学女性体育教师的专业成长研究[D].湖南师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[11]李娇明.影响CUBA女子篮球后卫队员阅读比赛能力诸因素分析[D].湖南师范大学,体育教学（专业学位）,2014,硕士.
[12]代江艳.视频中运动目标阴影检测研究[D].东北师范大学,应用数学,2014,博士.
[13]KIPEJA.中国对非洲直接投资的主要决定因素[D].首都经济贸易大学,国际贸易,2014,硕士.
[14]孙梦飒.非相干泵浦光作用下腔中级联型三能级原子的荧光谱[D].华中师范大学,原子与分子物理,2014,硕士.
[15]刘艺婷.劳动争议处理制度的改进[D].河北经贸大学,法律,2013,硕士.
[16]李翀,刘思峰.含时滞的不确定性供应链网络系统牛鞭效应控制策略及其经济性能分析[J].控制与决策,2013,01:13-19.
[17]黄根.大型立式水泵机组可靠性研究[D].扬州大学,流体机械及工程,2012,硕士.
[18]思亮.基于MEMS的可变光衰减器的设计与制作[D].广西师范大学,系统理论,2013,硕士.
[19]尹涛.无船承运人保证金制度研究[D].东北财经大学,经济法学,2012,硕士.
[20]贾若.试论深度报道在体育类电视节目中的应用及发展[D].东北师范大学,2005.
[21]喻林,杜英杰,向晟,陈红,朱晓曦,谢亮,朱虹,刘华.兴西洼陷沙四段近岸水下扇的识别[J].石油地球物理勘探,2011,S1:88-91+163+170-171.
[22]罗建原.企业售后服务内部控制研究——以JC公司为例[D].广西大学,工商管理,2004,硕士.
[23]夏万军.智能控制及可视化技术在充电机中的应用研究[D].合肥工业大学,2005.
[24]阮晓娟.碱腌制对蛋壳的影响及蛋清凝胶机理的研究[D].华中农业大学,食品科学,2014,硕士.
[25]傅倩.美的电商小冰箱设计[D].湖南大学,工业设计工程,2013,硕士.
[26]王芳,宗群,田栢苓,王婕.基于鲁棒自适应反步的可重复使用飞行器再入姿态控制[J].控制与决策,2014,01:12-18.
[27]谢伟.关节镜下急性期前交叉韧带重建的可行性研究[D].广西医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[28]张应波.抚今追昔话地震——献给《石油地球物理勘探》创刊二十周年[J].石油地球物理勘探,1985,05:528-533.
[29]刘琼.电解法制备高纯铁及其电化学过程研究[D].北京有色金属研究总院,有色金属冶金,2013,硕士.
[30]罗冠男.美国科技成果转化优先序研究[J].科技与法律,2014,04:614-631.
[31]余送辉.柑桔地方良种华容皱皮柑的初步研究[D].湖南农业大学,种植,2003,硕士.
[32]田金亮.基于J2EE的健身中心信息管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[33]赵建华.独立院校教师绩效评价系统研究[D].吉林农业大学,计算机应用与技术,2012,硕士.
[34]杨亮.网格曲面的几种特征度量及其应用[D].浙江大学,应用数学,2014,硕士.
[35]郭留涛.具有临界增长的半线性椭圆型方程的多解问题[D].华中师范大学,应用数学,2013,硕士.
[36]李嘉.中美商业银行发展中间业务的比较研究[D].海南大学,金融学,2012,硕士.
[37]代艳华,张栋栋,郑晓康,秦秋莉.人人网交流模式的社交网络分析与可视化实现[J].硅谷,2014,04:35-36.
[38]王文静,惠晓龙,马纪军.高速列车设备舱支架疲劳裂纹机理研究[J].机械工程学报,2015,06:142-147.
[39]朱嘉伊,陶舒晨,庞赟俊.中英城市规划本科教学方法的比较与启示[J].南方建筑,2013,01:6-9.
[40]刘强.网络化手指静脉识别的嵌入式系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[41]唐杨.云南省体育教育专业大学生自我和谐特点及影响因素研究[D].云南师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[42]高凯.数字开关电源的研究与设计[D].华东交通大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[43]王大伟.基于ISO26000的T电力公司社会责任指标体系研究[D].天津大学,工商管理,2013,硕士.
[44]程锡章.利泽航电枢纽下游河道冲刷与通航条件的影响研究[D].重庆交通大学,水力学及河流动力学,2012,硕士.
[45]郭安祥.BAF处理低浓度生活污水的试验研究[D].西安建筑科技大学,环境工程,2004,硕士.
[46]苏丹娅.基于MOLDFLOW平台的电动刨锯外壳产品模流分析[D].山东大学,机械工程（专业学位）,2012,硕士.
[47]史明.鸡回肠淋巴细胞发育的研究[D].吉林农业大学,基础兽医学,2012,硕士.
[48]聂进.模糊决策树算法在降雨预测中的研究与应用[D].广东工业大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[49]马葳.滋补脾阴方药对脾阴虚糖尿病大鼠脑组织、外周组织PDHE1α蛋白表达的影响[D].大连医科大学,中西医结合临床,2012,硕士.
[50]郭伟严.YZ-4第四代游泳模拟打腿训练器材的研制与应用[D].山东体育学院,体育教育训练学,2012,硕士.