基于三萘苯的溶液可加工螺旋形寡聚物的合成及其在蓝光有机电致发光器件中的应用

初增泽 王丹 吴红伟 邹德春

引用本文: 初增泽, 王丹, 吴红伟, 邹德春. 基于三萘苯的溶液可加工螺旋形寡聚物的合成及其在蓝光有机电致发光器件中的应用[J]. 物理化学学报, 2016, 32(5): 1273-1281. doi: 10.3866/PKU.WHXB201602193 shu
Citation:  CHU Zeng-Ze, WANG Dan, WU Hong-Wei, ZOU De-Chun. Synthesis of Solution-Processable Propeller-Shaped Oligomers Based on Trinaphthylbenzene and Their Application in Blue Organic Light-Emitting Diodes[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(5): 1273-1281. doi: 10.3866/PKU.WHXB201602193 shu

基于三萘苯的溶液可加工螺旋形寡聚物的合成及其在蓝光有机电致发光器件中的应用

    通讯作者: 邹德春
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(50833001) (50833001)

    国家重点基础研究发展规划项目(973)(2011CB933300) (973)(2011CB933300)

    沈阳师范大学博士科研项目启动基金(054-55440109013)资助 (054-55440109013)

摘要: 近年来,人们在有机电致发光材料和器件结构方面取得了巨大的进步。然而由于蓝光材料具带隙宽的内禀属性,在发光效率、色纯度和稳定性上仍然面临巨大挑战。本文将螺旋形三萘苯共轭体系引入电致发光材料领域,它独特的螺旋形分子结构和易于化学修饰的特点有利于抑制聚集体和基激缔合物的形成。通过SiCl4催化的环三缩合反应和Suzuki 偶联反应,我们设计合成了以三萘基苯为核心,萘、蒽和三苯胺为取代基团的系列螺旋形蓝光寡聚物,并系统地研究了它们的热学、光物理和电化学性质。研究发现,萘和三苯胺取代的寡聚物1,3,5-三(3-(1-甲氧基萘-2-基)-4-甲氧基萘-1-基)苯(TNNB)和1,3,5-三(3-(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-4-甲氧基萘-1-基)苯(TPANB)具有最好的热稳定性。在溶液中,这两种材料都具有深蓝发射,发射峰分别为382 和415 nm;在薄膜中,TNNB的发射峰仅有1 nm的红移,而TPANB甚至产生了6 nm的蓝移。以这些寡聚物为发光材料,通过旋涂法制备的有机电致发光器件结果表明,基于TNNB的器件获得了最大亮度达到5273 cd·m-2,色坐标(0.17, 0.11)的纯蓝光器件。

English

    1. [1]

      (1) Jou, J. H.; Kumar, S.; Agrawal, A.; Li, T. H.; Sahoo, S. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 2974. doi: 10.1039/C4TC02495H(1) Jou, J. H.; Kumar, S.; Agrawal, A.; Li, T. H.; Sahoo, S. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 2974. doi: 10.1039/C4TC02495H

    2. [2]

      (2) Yu, T. C.; Liu, L. L.; Xie, Z. Q.; Ma, Y. G. Sci. China Chem. 2015, 58, 907. doi: 10.1007/s11426-015-5409-7(2) Yu, T. C.; Liu, L. L.; Xie, Z. Q.; Ma, Y. G. Sci. China Chem. 2015, 58, 907. doi: 10.1007/s11426-015-5409-7

    3. [3]

      (3) Chung, Y. H.; Bian, M. Y.; Zhang, M. X.; Chu, S. S.; Chen, Z. J.; Gong, Q. H.; Xiao, L. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31, 1597. [钟耀贤, 卞梦颖, 张明骁, 褚赛赛, 陈志坚, 龚旗煌, 肖立新. 物理化学学报, 2015, 31, 1597.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201505291(3) Chung, Y. H.; Bian, M. Y.; Zhang, M. X.; Chu, S. S.; Chen, Z. J.; Gong, Q. H.; Xiao, L. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31, 1597. [钟耀贤, 卞梦颖, 张明骁, 褚赛赛, 陈志坚, 龚旗煌, 肖立新. 物理化学学报, 2015, 31, 1597.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201505291

    4. [4]

      (4) Zhu, M. R.; Yang, C. L. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 4963. doi: 10.1039/c3cs35440g(4) Zhu, M. R.; Yang, C. L. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 4963. doi: 10.1039/c3cs35440g

    5. [5]

      (5) Yook, K. S.; Lee, J. Y. Adv. Mater. 2012, 24, 3169. doi: 10.1002/adma.v24.24(5) Yook, K. S.; Lee, J. Y. Adv. Mater. 2012, 24, 3169. doi: 10.1002/adma.v24.24

    6. [6]

      (6) Yang, X. L.; Xu, X. B.; Zhou, G. J. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 913. doi: 10.1039/C4TC02474E(6) Yang, X. L.; Xu, X. B.; Zhou, G. J. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 913. doi: 10.1039/C4TC02474E

    7. [7]

      (7) Ouyang, M.; Wu, Q. C.; Yu, Z.W.; Li, H. F.; Zhang, C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 1341. [欧阳密, 吴启超, 余振伟, 李洪飞, 张诚. 物理化学学报, 2014, 30, 1341.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201405041(7) Ouyang, M.; Wu, Q. C.; Yu, Z.W.; Li, H. F.; Zhang, C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 1341. [欧阳密, 吴启超, 余振伟, 李洪飞, 张诚. 物理化学学报, 2014, 30, 1341.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201405041

    8. [8]

      (8) Dai, S. X.; Chen, H.; Lin, Z. H.; Ling, Q. D. Polym. Bull. 2014, 3, 46. [代水星, 陈欢, 林正欢, 凌启淡. 高分子通报, 2014, 3, 46.](8) Dai, S. X.; Chen, H.; Lin, Z. H.; Ling, Q. D. Polym. Bull. 2014, 3, 46. [代水星, 陈欢, 林正欢, 凌启淡. 高分子通报, 2014, 3, 46.]

    9. [9]

      (9) Chu, Z. Z.; Wang, D.; Zhang, C.; Zou, D. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2000. [初增泽, 王丹, 张超, 邹德春. 物理化学学报, 2012, 28, 2000.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201206071(9) Chu, Z. Z.; Wang, D.; Zhang, C.; Zou, D. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2000. [初增泽, 王丹, 张超, 邹德春. 物理化学学报, 2012, 28, 2000.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201206071

    10. [10]

      (10) Hu, J. Y.; Pu, Y. J.; Satoh, F.; Kawata, S.; Katagiri, H.; Sasabe, H.; Kido, J. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2064. doi: 10.1002/adfm.v24.14(10) Hu, J. Y.; Pu, Y. J.; Satoh, F.; Kawata, S.; Katagiri, H.; Sasabe, H.; Kido, J. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2064. doi: 10.1002/adfm.v24.14

    11. [11]

      (11) Zhang, Q. S.; Li, B.; Huang, S. P.; Nomura, H.; Tanaka, H.; Adachi, C. Nat. Photonics 2014, 8, 326. doi: 10.1038/nphoton.2014.12(11) Zhang, Q. S.; Li, B.; Huang, S. P.; Nomura, H.; Tanaka, H.; Adachi, C. Nat. Photonics 2014, 8, 326. doi: 10.1038/nphoton.2014.12

    12. [12]

      (12) Lee, Y. H.; Wu, T. C.; Liaw, C.W.; Wen, T. C.; Feng, S.W.; Lee, J. J.; Wu, Y. T.; Guo, T. F. Org. Electron. 2013, 14, 1064. doi: 10.1016/j.orgel.2013.01.021(12) Lee, Y. H.; Wu, T. C.; Liaw, C.W.; Wen, T. C.; Feng, S.W.; Lee, J. J.; Wu, Y. T.; Guo, T. F. Org. Electron. 2013, 14, 1064. doi: 10.1016/j.orgel.2013.01.021

    13. [13]

      (13) Jeong, S. J.; Kim, M. K.; Kim, S. H.; Hong, J. I. Org. Electron. 2013, 14, 2497. doi: 10.1016/j.orgel.2013.06.022(13) Jeong, S. J.; Kim, M. K.; Kim, S. H.; Hong, J. I. Org. Electron. 2013, 14, 2497. doi: 10.1016/j.orgel.2013.06.022

    14. [14]

      (14) Magill, J. H.; Plazek, D. J. Nature 1966, 209, 70. doi: 10.1038/209070a0(14) Magill, J. H.; Plazek, D. J. Nature 1966, 209, 70. doi: 10.1038/209070a0

    15. [15]

      (15) Whitaker, C. M.; McMahon, R. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1081. doi: 10.1021/jp9529329(15) Whitaker, C. M.; McMahon, R. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1081. doi: 10.1021/jp9529329

    16. [16]

      (16) Grilli, S.; Lunazzi, L.; Mazzanti, A.; Pinamonti, M. J. Org. Chem. 2002, 67, 5733. doi: 10.1021/jo0258195(16) Grilli, S.; Lunazzi, L.; Mazzanti, A.; Pinamonti, M. J. Org. Chem. 2002, 67, 5733. doi: 10.1021/jo0258195

    17. [17]

      (17) Grilli, S.; Lunazzi, L.; Mazzanti, A.; Pinamonti, M. Tetrahedron 2004, 60, 4451. doi: 10.1016/j.tet.2004.01.094(17) Grilli, S.; Lunazzi, L.; Mazzanti, A.; Pinamonti, M. Tetrahedron 2004, 60, 4451. doi: 10.1016/j.tet.2004.01.094

    18. [18]

      (18) Swallen, S. F.; Kearns, K. L.; Mapes, M. K.; Kim, Y. S.; McMahon, R. J.; Ediger, M. D.; Wu, T.; Yu, L.; Satija, S. Science 2007, 315, 353. doi: 10.1126/science.1135795(18) Swallen, S. F.; Kearns, K. L.; Mapes, M. K.; Kim, Y. S.; McMahon, R. J.; Ediger, M. D.; Wu, T.; Yu, L.; Satija, S. Science 2007, 315, 353. doi: 10.1126/science.1135795

    19. [19]

      (19) Martin, R. E.; Diederich, F. Angew. Chem. Int. Edit. 1999, 38, 1350. doi: 10.1002/(SICI)1521-3773(19990517)38:10<1350::AID-ANIE1350>3.0.CO; 2-6(19) Martin, R. E.; Diederich, F. Angew. Chem. Int. Edit. 1999, 38, 1350. doi: 10.1002/(SICI)1521-3773(19990517)38:10<1350::AID-ANIE1350>3.0.CO; 2-6

    20. [20]

      (20) Shirota, Y.; Kageyama, H. Chem. Rev. 2007, 107, 953. doi: 10.1021/cr050143+(20) Shirota, Y.; Kageyama, H. Chem. Rev. 2007, 107, 953. doi: 10.1021/cr050143+

    21. [21]

      (21) Shirota, Y. J. Mater. Chem. 2005, 15, 75. doi: 10.1039/b413819h(21) Shirota, Y. J. Mater. Chem. 2005, 15, 75. doi: 10.1039/b413819h

    22. [22]

      (22) Carreno, M. C.; Ruano, J. L. G.; Sanz, G.; Toledo, M. A.; Urbano, A. Synlett 1997, 1241. doi: 10.1055/s-1997-1553(22) Carreno, M. C.; Ruano, J. L. G.; Sanz, G.; Toledo, M. A.; Urbano, A. Synlett 1997, 1241. doi: 10.1055/s-1997-1553

    23. [23]

      (23) Giordano, C.; Villa, M.; Annunziata, R. Synthetic Commun. 1990, 20, 383. doi: 10.1080/00397919008052779(23) Giordano, C.; Villa, M.; Annunziata, R. Synthetic Commun. 1990, 20, 383. doi: 10.1080/00397919008052779

    24. [24]

      (24) Elmorsy, S. S.; Pelter, A.; Smith, K.; Hursthouse, M. B.; Ando, D. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 821. doi: 10.1016/S0040-4039(00)77724-0(24) Elmorsy, S. S.; Pelter, A.; Smith, K.; Hursthouse, M. B.; Ando, D. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 821. doi: 10.1016/S0040-4039(00)77724-0

    25. [25]

      (25) Cao, X. Y.; Liu, X. H.; Zhou, X. H.; Zhang, Y.; Jiang, Y.; Cao, Y.; Cui, Y. X.; Pei, J. J. Org. Chem. 2004, 69, 6050. doi: 10.1021/jo049268p(25) Cao, X. Y.; Liu, X. H.; Zhou, X. H.; Zhang, Y.; Jiang, Y.; Cao, Y.; Cui, Y. X.; Pei, J. J. Org. Chem. 2004, 69, 6050. doi: 10.1021/jo049268p

    26. [26]

      (26) Lyu, Y. Y.; Kwak, J.; Kwon, O.; Lee, S. H.; Kim, D.; Lee, C.; Char, K. Adv. Mater. 2008, 20, 2720. doi: 10.1002/adma.v20:14(26) Lyu, Y. Y.; Kwak, J.; Kwon, O.; Lee, S. H.; Kim, D.; Lee, C.; Char, K. Adv. Mater. 2008, 20, 2720. doi: 10.1002/adma.v20:14

    27. [27]

      (27) Chen, G.; Li, W. B.; Zhou, T. R.; Peng, Q.; Zhai, D.; Li, H. X.; Yuan, W. Z.; Zhang, Y. M.; Tang, B. Z. Adv. Mater. 2015, 27, 4496. doi: 10.1002/adma.v27.30(27) Chen, G.; Li, W. B.; Zhou, T. R.; Peng, Q.; Zhai, D.; Li, H. X.; Yuan, W. Z.; Zhang, Y. M.; Tang, B. Z. Adv. Mater. 2015, 27, 4496. doi: 10.1002/adma.v27.30

    28. [28]

      (28) Sobolev, A. N.; Belsky, V. K.; Romm, I. P.; Chernikova, N. Y.; Guryanova, E. N. Acta Crystallogr. Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 1985, 41, 967.(28) Sobolev, A. N.; Belsky, V. K.; Romm, I. P.; Chernikova, N. Y.; Guryanova, E. N. Acta Crystallogr. Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 1985, 41, 967.

    29. [29]

      (29) Reva, I.; Lapinski, L.; Chattopadhyayc, N.; Faustoa, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 3844. doi: 10.1039/b306489a(29) Reva, I.; Lapinski, L.; Chattopadhyayc, N.; Faustoa, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 3844. doi: 10.1039/b306489a

    30. [30]

      (30) Yuan, W. Z.; Lu, P.; Chen, S. M.; Lam, J.W. Y.; Wang, Z. M.; Liu, Y.; Kwok, H. S.; Ma, Y. G.; Tang, B. Z. Adv. Mater. 2010, 22, 2159. doi: 10.1002/adma.v22:19(30) Yuan, W. Z.; Lu, P.; Chen, S. M.; Lam, J.W. Y.; Wang, Z. M.; Liu, Y.; Kwok, H. S.; Ma, Y. G.; Tang, B. Z. Adv. Mater. 2010, 22, 2159. doi: 10.1002/adma.v22:19

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  935
  • HTML全文浏览量:  24
文章相关
  • 发布日期:  2016-02-19
  • 收稿日期:  2015-11-12
  • 网络出版日期:  2016-02-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章