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环金属铱的配合物具有接近100%的内量子效率,被认为是一种很好的电致磷光材料,其在全色显示和照明方面存在巨大的应用前景。为了获得全色显示,人们通常对ppy进行一系列的修饰和改性,借以调节铱(Ⅲ)配合物中HOMO和LUMO的能级差,从而实现对发光颜色的调节。然而,同时在苯基吡啶的苯环和吡啶环上引入吸电子基团并研究其光物理性质的例子还很少。 本文以苯基吡啶为骨架,在吡啶环上引入吸电子基团硝基,在苯环上引入两个吸电子基团三氟甲基,合成了新的配体5-硝基-2-(3,5-二三氟甲基苯基)吡啶,并以其为主配体合成了一系列新的铱(Ⅲ)配合物,对其结构、电化学和光物理性质进行了系统研究。 (1)以3,5-双三氟甲基溴苯、2-氨基吡啶为原料合成了5-硝基-2-(3,5-二三氟甲基苯基)吡啶,并运用熔点测量、红外光谱及氢核磁等手段对其进行了表征并对其单晶结构进行了解析。 (2)通过5-硝基-2-(3,5-二三氟甲基苯基)吡啶与IrCl3·H2O反应,制得二氯桥联配合物[Ir(dCF3Nppy)2(Cl)2]2(1);1与三苯基膦(PPh3)反应制得[Ir(dCF3Nppy)2(PPh3)](2);由2出发制备了[Ir(dCF3Nppy)2(PPh3)(SCN)](3)和[Ir(dCF3Nppy)2(PPh3)(N3)](4)。通过氯桥联铱的配合物1与二齿辅配体配体吡啶甲酸反应制备了[Ir(dCF3Nppy)2(pic)](5),并对配合物1-5做了红外和氢核磁表征。培养并解析了配合物5的晶体结构,其为三斜晶系且空间群为P-1,晶体结构为以金属铱(Ⅲ)为中心的扭曲的八面体构型。 (3)对配合物1-5进行了紫外可见吸收光谱、液体光致发光光谱和固体光致发光光谱等光物理测试和循环伏安法等电化学测试。在二氯甲烷中,配合物1-5的紫外吸收光谱有两处吸收峰,近紫外区的280nm~400nm和可见光区的400nm~550nm范围处。280nm~400nm附近相对较强的吸收峰属于配体的自旋允许单重态π-π*跃迁产生的;配合物在可见光区400nm~550nm范围内相对较弱的吸收带属于铱(Ⅲ)配合物的三重态金属配体电荷转移(3MLCT)的电子跃迁和单重态的金属到配体的电荷转移跃迁(1MLCT)的混合态跃迁。配合物1-5的液态发光光谱基本一致,最大发射波长范围为552nm~572nm,位于黄光的范围,尤其是[Ir(dCF3Nppy)2(PPh3)](NCS)](3)和[Ir(dCF3Nppy)2(pic)](5)发出强烈的黄光。配合物的1-5的固态发光最大发射波长范围为562nm~588nm,且相对于溶液中的最大发射波长发生不同程度的红移。通过对配合物5和配体L分别在二氯甲烷(非极性溶剂)和乙腈(极性溶剂)中的紫外可见吸收光谱和光致发光光谱分析,发现相对于非极性溶剂它们在极性溶剂中的紫外可见吸收光谱发生蓝移,光致发光光谱发生红移。 (4)我们将具有优秀黄光性质的化合物[Ir(dCF3Nppy)2(pic)](5)和本课题组合成的具有优秀蓝光性质的[Ir(dfppy)2(PPh3)(NCS)]及其混合物进行了紫外-可见吸收光谱、液体光致发光光谱的研究。研究发现这两种化合物对光的吸收和光致发光性质互不影响,所以可以利用色光加色法获得白光。通过一系列的实验发现当[Ir(dCF3Nppy)2(pic)]和[Ir(dfppy)2(PPh3)(NCS)]的摩尔比为1∶15混合时,发出强烈的白光,CIEx,y坐标为(0.33,0.40)。将两者的混合物惨杂到聚苯乙烯层时,发现当两者的摩尔比为1∶12时,发出强烈的白光。