含磷氧基团的三嗪类热激活延迟荧光材料的合成及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

热激活延迟荧光（TADF）材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25%单线态激子发光，器件的内量子效率较低（最高为25%）。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间穿越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100%。但磷光材料大多含贵金属如Ir、Pt或Os等,存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用,开发它们的替代物引起人们的越来越多的关注。其中,基于有机小分子的热激活延迟荧光(TADF)材料有望替代贵金属配合物,制作低成本、高效的OLEDs。

该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差（DEST），三线态激子可以通过反系间穿越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100%。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。但是该类材料仍存在一些局限性,如寿命较长,在高电流密度时容易发生三线态-三线态湮灭,导致器件效率滚降，材料结构与其光物理性质及器件效率的相关性的还不清楚，限制了高效延迟荧光材料的开发，导致现有TADF材料种类单一，器件的效率较低，无法满足高效有机发光二极管的要求。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：本论文要求学生在查阅文献的基础上，设计合成一种含磷氧基团的三嗪类热激活延迟荧光材料。研究确定具体的合成工艺条件，对产物的结构进行表征，并对其基本的光电性能进行评价。具体研究内容如下：

1、利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关研究含磷氧基团的三嗪类热激活延迟荧光材料的合成与应用方面的科技文献资料，并对文献进行综合、分析、研究。在此基础上，设计合成含磷氧基团的三嗪类热激活延迟荧光材料，拟定出具体实验方案，写出开题报告。

2、查阅文献，设计合成路线，确定具体合成条件，合成出含磷氧基团的三嗪类热激活延迟荧光材料，通过实验训练培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研能力。

3. 研究的方法与步骤

第一步：二甲基亚砜作溶剂合成n-乙基咔唑/间溴苯氰，加三氯甲烷，用冰盐浴冷却，滴加三氟甲磺酸合成tbrpz；

第二步：nbs法合成3-溴-n-乙基咔唑；

第三步：先格式试剂的交换，再硼酸酯交换合成n-乙基咔唑-3-硼酸频哪醇酯；

4. 参考文献

[1]gong s, chang y l, wu k, et al. high-power-efficiency blue electrophosphorescence enabled by the synergistic combination of phosphine-oxide-based host and electron-transporting materials[j]. chemistry of materials, 2014, 26(3): 1463-1470.

[2]wagner d, hoffmann s t, heinemeyer u, et al. triazine based bipolar host materials for blue phosphorescent oleds[j]. chemistry of materials, 2013, 25(18): 3758-3765.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-29~2022-3-13（第二周~第三周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告，并准备药品和

实验仪器。

（2）2022-3-14~2022-6-12（第四周~第十六周）完成合成实验、性能测试及结构表征。