含吸电子基8-羟基喹啉金属配合物的合成及光学性能研究

【摘要】有机发光二极管(OLED)在全彩显示技术方面具有很大的潜在优势,受到国内外研究者的广泛关注。目前,OLED已经在照明以及显示领域有了长足发展。最近的研究表明,8-羟基喹啉-锌配合物(Znq2)可以显著提高OLED的电子传输性能。基于此,研究人员在喹啉环上引入有机官能团,研究相应锌配合物的荧光性质,不同的取代基不仅可以改变金属配合物的发射峰,还可以调节荧光强度。通过调节8-羟基喹啉的2、5和7位上的不同官能团,既可以保留8-羟基喹啉的优越的光电子特性还可以实现黄光的发射。为了能够开发新型的8-羟基喹啉黄光材料,本研究利用2,6-二氯苯甲醛、2,6-二氟苯甲醛、2-氯-6-氟苯甲醛,邻三氟甲基苯甲醛、间三氟甲基苯甲醛等化合物通过乙酰化反应在8-羟基喹啉上引入吸电子基团,以调节相应锌配合物的能级结构,降低8-羟基喹啉-锌配合物的LUMO能级,拓宽带隙,使其发光波长蓝移。另外,LUMO能级的降低可以使电子壁垒降低,促进器件载流子的注入,从而有效改善器件的性能。以含吸电子基的苯甲醛与8-羟基喹啉反应合成了8-羟基喹啉的中间体,配体及其锌配合物,并对其进行NMR、IR和MS结构表征。采用核磁滴定、紫外滴定以及荧光滴定对配体与醋酸锌的螯合过程进行跟踪研究。通过对核磁滴定谱图的观察,发现配体喹啉环上羟基的化学位移为9.71的质子峰随着锌离子的加入逐渐消失,并伴有新的配合物峰的出现；配体和锌离子的紫外滴定和荧光滴定结果表明,紫外吸收峰和荧光发射峰都发生了一定程度的红移,比如,(E)-2-(2,6-二氯苯基乙烯基)-8-羟基喹啉的紫外吸收峰分别在205、240、283和329nm,随着锌离子的加入,配合物的吸收峰出现在209、300和415nm；而其配体的荧光发射峰位于508nm,随着锌离子的加入配合物的荧光发射峰红移至610nm,表明通过锌离子的螯合可以调节8-羟基喹啉配合物的发光波长。本研究还培养了部分化合物的单晶,并使用x射线单晶衍射法测定了晶体结构,确定8-羟基喹啉配体是明显的E式结构。两个配合物的单晶,(E)-2-(2,6-二氯苯基乙烯基)-8-羟基喹啉-锌配合物和(E)-2-(2,6-二氟苯基乙烯基)-8-羟基喹啉-锌配合物,前者为二聚体结构,后者则为明显的三聚体结构。
【作者】聂晓李；
【导师】霍延平；
【作者基本信息】广东工业大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】8-羟基喹啉；锌配合物；荧光滴定；紫外滴定；晶体结构；

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