基于激发态配位骨架形变受阻的Pt(II)配合物磷光聚集诱导发光分子及电致发性能研究
结题报告
批准号:
21875179
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
周桂江
依托单位:
学科分类:
B0503.有机功能材料化学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯雪红、杨晓龙、冯钊、田转转、钟道昆、党婉平、靳德源、刘钊、张引弟
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中文摘要
配合物磷光聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)机理过多沿袭传统有机荧光AIE机理,对新型配合物磷光AIE分子的设计合成及相关应用造成严重制约。在对配合物磷光AIE机理研究及其在有机电致发光领域应用所面临的困境和亟待解决问题的系统梳理之上,本项目利用平面4配位Pt(II)配合物骨架从基态平面构型到激发态四面体构型转变(D2d形变)这一特性,发展基于激发态配位骨架D2d形变受阻的磷光AIE新机理,并结合功能化的分子设计合成新型2-苯基吡啶类平面4配位Pt(II)配合物磷光AIE分子,突破配合物磷光AIE分子在电致发光领域应用遇到的瓶颈。在此基础之上,深入探讨基于此磷光AIE新机理的配合物磷光AIE行为、电致发光性能与其结构间的构-效关系规律。本研究不仅为配合物磷光AIE分子设计提供新理论依据,而且对高效磷光AIE电致发光材料的开发也具有重要应用价值。
英文摘要
In traditional phosphorescent complexes with aggregation-induced emission (AIE) features, the phosphorescent AIE mechanisms involved are typically derived from the ones working in the organic fluorescent AIEgens. Obviously, it will set serious restrictions on the design and synthesis novel phosphorescent AIEgens as well as their application. Based on the systematic analysis of the predicaments and pressing problems in both the mechanism investigation of phosphorescent AIEgens and their application in organic electroluminescent field, the novel phosphorescent AIE mechanism has been established based on restraining the D2d distortion of coordinating skeleton in excited states of four-coordinated planar Pt(II) complexes. Based on this new phosphorescent AIE mechanism and combining with functional notion of molecular design, novel phosphorescent AIEgens of the ppy-type Pt(II) complexes with planar four-coordinated configuration have been developed to cope with the problems faced by the traditional phosphorescent AIEgens for their application in organic light-emitting diodes (OLEDs). Furthermore, the relationship between chemical structures of these ppy-type Pt(II) phosphorescent AIEgens and their AIE behaviors as well as their electroluminescent properties will be explored in depth. This research project not only can provide new theoretical basis for the design of novel phosphorescent AIEgens, but also shows great importance for developing highly efficient phosphorescent AIEgens for the application in electroluminescent field.
配合物聚集诱导磷光(AIPE)发光分子以其特殊的发光特性在诸多领域都有重要的应用,尤其是在有机发光二级管(OLED)领域。但是,目前AIPE配合物发光分子的设计原理主要沿袭传统荧光聚集诱导发光(AIE)分子的设计策略,这显然对AIPE配合物发光分子的性能优化产生严重制约,且作为OLED新型发光材料电致发光(EL)效率低,限制了其在EL领域的应用。本项目针对这些关键问题,基于平面4配位Pt(II)配合物分子的结构特点,提出了配位骨架形变受阻的新型AIPE分子设计原理,并结合功能化的分子设计思想,制备并开发出基于新型AIPE配合物发光分子,实现电致发光性能的显著提升。以PtII(C^N)(N-donor ligand)型配合物为对象,利用这类配合物分在溶液中光激发时配位骨架会从基态的平面四边形构型(D4h)转变成激发态的四面体构型(Td)这一配位骨架形变过,猝灭磷光发射信号造成溶液样品的磷光发射信号很弱。然而,在聚集态时配体骨架形变过程会受阻使得磷光发射信号恢复,从而出现AIPE行为。显然,激发态配位骨架形变受阻的AIPE机理完全利用了配合物分子本身的结构特点。同时,通过在配体中引入载流子注入传输功能基团,使得这类新型AIPE配合物发光分子表现出优异的电致发光效率,最大外量子效率为25.2%、电流效率53.9 cd A-1及功率效率43.5 lm W-1。电致发光性能可完全媲美传统配合物磷光分子,解决了传统AIPE配合物分子电致发光效率低的问题。本项目不仅为设计合成新型AIPE配合物分子提出了新的机理,而且为优化AIPE配合物分子性能提供重要的出路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
AIE-active Pt(II) complexes based on a three-ligand molecular framework for high performance solution-processed OLEDs
基于三配体分子框架的 AIE 活性 Pt(II) 配合物,用于高性能溶液加工 OLED
DOI:10.1016/j.cej.2022.137457
发表时间:2022
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Yuanhui Sun;Chengyun Zhu;Siqi Liu;Wentai Wang;Xi Chen;Guijiang Zhou;Xiaolong Yang;Wai-Yeung Wong
通讯作者:Wai-Yeung Wong
Triphenylamine-based trinuclear Pt(II) complexes for solution-processed OLEDs displaying efficient pure yellow and red emissions
基于三苯胺的三核 Pt(II) 络合物,用于溶液处理的 OLED,显示高效的纯黄色和红色发射
DOI:10.1016/j.orgel.2021.106101
发表时间:2021-02-12
期刊:ORGANIC ELECTRONICS
影响因子:3.2
作者:Sun, Yuanhui;Liu, Bochen;Yang, Xiaolong
通讯作者:Yang, Xiaolong
Novel Emission Color-Tuning Strategies in Heteroleptic Phosphorescent Ir(III) and Pt(II) Complexes
杂配磷光 Ir(III) 和 Pt(II) 配合物的新型发射颜色调节策略
DOI:10.1002/tcr.201800183
发表时间:2019
期刊:Chemical Record
影响因子:6.6
作者:Feng Zhao;Sun Yuanhui;Yang Xiaolong;Zhou Guijiang
通讯作者:Zhou Guijiang
Asymmetric thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters with 5,9-dioxa-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene (OBA) as the acceptor and highly efficient blue-emitting OLEDs
以 5,9-dioxa-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene (OBA) 作为受体的不对称热激活延迟荧光 (TADF) 发射器和高效蓝光 OLED
DOI:10.1039/c9tc04115j
发表时间:2019
期刊:Journal of Materials Chemistry C
影响因子:6.4
作者:Song Dongdong;Yu Yue;Yue Ling;Zhong Daokun;Zhang Yindi;Yang Xiaolong;Sun Yuanhui;Zhou Guijiang;Wu Zhaoxin
通讯作者:Wu Zhaoxin
High performance solution-processed yellow organic light-emitting device and fluoride ion sensor based on a versatile phosphorescent Ir(III) complex
基于多功能磷光 Ir(III) 络合物的高性能溶液处理黄色有机发光器件和氟离子传感器
DOI:10.1039/c8qm00548f
发表时间:2019
期刊:Materials Chemistry Frontiers
影响因子:7
作者:Xiaolong Yang;Zhao Feng;Jingshuang Dang;Yuanhui Sun;Guijiang Zhou;Wai-Yeung Wong
通讯作者:Wai-Yeung Wong
基于可逆光异构行为动态调控配合物磷光分子立体构型及电致发光性能研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    60万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    周桂江
  • 依托单位:
基于手性基团诱导Pt(II)配合物磷光分子手性组装的圆偏振发光材料及电致发光性能研究
  • 批准号:
    52161145411
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    200万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    周桂江
  • 依托单位:
跃迁偶极水平取向优化的非对称磷光分子的合成及电致发光性能研究
  • 批准号:
    21572176
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    周桂江
  • 依托单位:
配合物磷光材料发光颜色的光动态调节
  • 批准号:
    20902072
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    周桂江
  • 依托单位:
国内基金
海外基金