Page 47 - 精细化工2019年第12期

第 12 期 韦钦河，等: 4-氮杂芴-9-酮衍生物的合成及发光性质 ·2375·

图 3 IP-6-PhCz（a）和 IP-9-PhCz（b）掺杂 DPEPO 薄膜的温度依赖性瞬态 PL 衰减光谱
Fig. 3 Temperature-dependence of the transient PL decay for IP-6-PhCz (a) and IP-9-PhCz (b) doped DPEPO films

2.2 密度泛函理论（DFT）计算及电化学性质 行大的结构重组而消耗能量，它的荧光量子产率更
对 4 例染料基态时 HOMO 和 LUMO 的电子云 高。由于该分子辐射发光的能级相对更高，导致其
分布情况进行了模拟，结果如图 4 所示。 发光波长蓝移。对于 IP-6-PhCz、IP-7-PhCz、IP-8-
由图 4 可知，HOMO 主要位于富电子 Cz 环上， PhCz 和 IP-9-PhCz，Cz 部分与 IP 单元之间的二面角
相邻亚苯基的贡献很小；而 LUMO 主要分布在 IP 分别为 45.3°、37.1°、36.5°和 51.8°。在这 4 种异构
上，邻近的苯环上有较少的分布。IP-6-PhCz 和 IP-9- 体中，Cz 空间上越接近 IP 中的羰基或吡啶单元（例
PhCz 两例染料具有较小振子强度（f）和较低光致 如：IP-6-PhCz 和 IP-9-PhCz），则分子中给体 D 和
发光荧光量子产率的原因可能是 HOMO 和 LUMO 受体 A 之间的扭转角越大。IP-6-PhCz 和 IP-9-PhCz
的完全分离。正如表 1 所示，f 值与 PLQY 呈正比， 位于 6′-位和 9′-位的 Cz 与 IP 环上的羰基或者吡啶氮
较低 的 f 值导 致较低的荧 光量子产率 [17] 。而 原子之间存在较大的空间位阻，迫使分子发生结构
IP-8-PhCz 具有明显的 HOMO 和 LUMO 空间重叠， 扭曲，导致了较大的扭曲角；同时也抑制了 Cz 通过
IP 和 Cz 之间存在更加有效的 π 共轭，所以具有相 亚苯基与受体 IP 之间的共轭 [18] ，HOMO/LUMO 几
对高的 f 值，PLQY 也相应比其他染料更高。 乎没有空间上的重叠，产生了相对较小的 ΔE ST ，表
IP-8-PhCz 具有更大的刚性，受到激发之后不需要进 明这两个分子具有 TADF 性质。

图 4 IP-6-PhCz、IP-7-PhCz、IP-8-PhCz 和 IP-9-PhCz 的 HOMO 和 LUMO 的电子云分布图以及能级关系
Fig. 4 HOMO and LUMO distribution as well as energy levels for IP-6-PhCz, IP-7-PhCz, IP-8-PhCz and IP-9-PhCz

使用循环伏安法研究目标化合物的电化学行 的起始氧化电位（ E onset ）分别为 1.25、1.24、1.24
ox
为，负向扫描和正向扫描分别在无水 DMF 溶液和 和 1.22 V，根据经验公式 E   e onset  4 .( 4 )E 计
CH 2 Cl 2 溶液中进行，分别得到 4 例染料的循环伏安 HOMO ox
算得到其对应的 HOMO 能级（ E HOMO ）分别为–5.65、
曲线，如图 5 所示。
–5.64、–5.64 和–5.62 eV。同理，可得 4 例染料的
IP-6-PhCz、IP-7-PhCz、IP-8-PhCz、IP-9-PhCz