1. 研究目的与意义
近年来关于有机发光材料的研究愈来愈引起人们的兴趣。有机物发光领域包括光致发光、电致发光、化学发光、生物发光等。而近年来发展最快的是有机薄膜电致发光。自1987年美国kodak公司的tangcw和vanslykesa制作了第一个性能优良的有机电致发光器件(oled)以来,有机电致发光显示由于其具有的优点引起了人们的极大兴趣。有机电致发光显示技术与现有的液晶、等离子平板显示技术相比,具有结构简单、主动发光、高亮度、高效率、视角大、响应速度快、低压直流驱动等诸多优点。随着研究工作的深入,oled作为新一代平板显示技术具有极大的市场潜力和竞争力。在oled的研究中,材料起着决定性的作用。oled中用到的材料主要有空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料及电子注入材料等。而发光材料是其中的主要材料[1-4]。
有机电致发光材料种类繁多,蒽类化合物由于具有高荧光量子产率、分子结构的易修饰性及高热稳定性,成为非常重要的一类发光材料。pope等于1963年首次发现蒽单晶具有有机电致发光现象,但由于驱动电压高达400v,并未得到足够重视。随着1982年蒽类化合首次应用于有机电致发光器件中,蒽系列化合物的合成及其在发光器件中的应用,获得了广泛关注,并对不同的蒽系列衍生物的物化性能进行了深入研究。蒽类化合物几乎可用于oled的各个功能层,包括发光层、电子传输层和空穴传输层等[5-6]。发光材料在oled中是最重要的材料。在三基色有机发光材料中,蓝光材料不仅自身可以作为发光层用于非掺杂器件,而且还可以和其他发光材料通过能级匹配用于制备绿光和红光掺杂器件,因而,蓝光材料一直是有机电致发光材料中的研究重点。在众多蓝光材料中,蒽是一种典型的荧光材料,人们常把它作为前驱物,通过引入不同取代基对其进行化学修饰,从而改善其性能。蒽类衍生物通常具有优良的光致发光和电致发光性质。从理论上讲,电致发光材料和载流子传输材料的电子结构决定着有机电致发光器件(oled)的性能。譬如:发光材料与空穴传输材料的最高占据轨道(homo)能级以及阳极材料的费米能级的匹配,发光材料与电子传输材料的最低空轨道(lumo)能级与阴极材料的费米能级的匹配都影响器件的性能发挥。因此,研究oled材料的电子结构对于提高器件的性能至关重要[7-15]。
蒽以及蒽的衍生物作为蓝光材料是有机电致发光器件中研究的重点的同时,而且在医疗方面也有一定的作用。大黄[16,17]是我国特有的闻名世界的中药材,药用历史悠久,早在《神农本草经》中就有记载。大黄入药,可能是在西域诸民族总结其药用经验后流入内地的。公元前114年,我国的大黄由商队经丝绸之路运往西亚与欧洲。13世纪,意大利人马可波罗将大黄引入意大利。我们发现在清朝宫廷医案中就记载着大黄十分广泛的药用范围。而蒽类衍生物是其主要有效部位,也是其制剂提取的重要成分。其具有抗菌、抗肿瘤[18]、缓下、保肝利胆、利尿解毒等功效。其次,近年来,氧杂蒽类荧光探针[19]因具有发射波长长、光稳定性好、荧光量子产率高等特点,已成为检测活性氧物种的研究热点。因此,在蒽以及蒽的衍生物的提取[20],合成,应用表征方面都有一定的研究价值。
2. 研究内容和预期目标
1、利用现代科技文献的查阅方法和手段,如因特网,网上图书馆,电子期刊数据库,查阅有关蒽以及蒽的衍生物的合成,用途,应用方面,有关理论研究方面的科技文献资料,并对文献进行综合,分析,研究总结。在此基础上,选择合适的量子化学计算方法,拟定出具体研究方案,写出开题报告。
2、查阅文献,设计理论计算方案,确定具体计算步骤,对dtacn的相关参数进行高精度量子化学计算研究,通过研究训练培养动手能力,独立思考问题,独立解决问题的能力,初步提高自己的科研能力。
3、将得到的数据进行整理,与已有的实验数据进行比较。
3. 研究的方法与步骤
学习并初步掌握量子化学计算软件Gaussian03的安装和操作→掌握几种常用的量子化学计算方法如AM1,HF,MP2,B3LYP等的使用方法和适用研究体系→采用密度泛函方法优化出DTACN的空间几何结构→对研究对象作频率分析,得到红外光谱数据等→计算得到体系的电荷布局→分析微观机理,得到分子轨道等信息→计算得到吸收光谱信息,如紫外吸收光谱数据→利用最新的福井函数,得到体系的反应活性部位
4. 参考文献
[1]薛云娜,柴生勇,别国军,刘波,甘宁.蒽类电致发光材料研究进展[j].技术交流,2008,86:29-35.
[2]田杰,王子俊,宋新潮,安永,徐茂梁.10,10'-二溴-9,9'-联蒽合成工艺改进[j].应用化工,2010,39(10):1608-1612.
[3]刘洁,江浪,胡文平.蒽及其衍生物在有机场效应晶体管中的应用[j].化学进展,2009,21(12):2569-2576.
5. 计划与进度安排
2022-03-02~2022-03-13:确定论文方向,写出开题报告。
2022-03-16~2022-03-27:准备工作,搜集相关资料。
2022-03-30~2022-05-08:完成课题研究,准备撰写论文。
