论文部分内容阅读
有机半导体材料因在有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机光伏电池方面的潜在应用而引起人们很大关注。小分子材料是有机半导体材料不可缺少的部分,咔唑、联苯和蒽等单体的衍生物拥有很好的电荷传输性能、热稳定性能和发光性能,因此它们的合成和应用一直是化学和材料学家的研究热点。在本论文中,在咔唑、联苯和蒽等单体的基础上用C-C、C-N偶联反应(Ullmann,Buchwald和Suzuki)合成了一系列小分子半导体材料。两种2,7-咔唑小分子衍生物:9-己基-四苯基-9H-咔唑-二苯胺(TPCA)和9-己基-9H-三咔唑(HTC)分别用Buchwald和Ullmann偶联反应合成。对这两类化合物的光学、电化学和热稳定性等性质作了测定表征。TPCA和HTC的HOMO能级分别为-5.25eV和-5.29eV,它们有很好的空穴传输性能,他们的固态薄膜深蓝色发光峰在410nm和428nm。根据测定数据,在四氢呋喃溶液中,TPCA的荧光量子效率为0.98,近乎是HTC(0.59)的1.7倍。化合物的几何学结构和电子性质用密度泛函理论计算(DFT)阐述。性能表征说明这两种化合物,TPCA和HTC可用于蓝光有机发光二极管的应用。二苯胺和噻吩类材料是有机发光二极管的理想材料,本文中,合成了一种新的小分子量化合物:四(4-四噻吩)-(1,1-二苯基)-4,4-二苯胺(TPPA),并对其性能作了研究。目标化合物用4,4-二溴联苯作为合成起始材料,合成过程包括溴化反应、Buchwald和Suzuki偶联反应.根据对其光学性质的测定,它的紫外吸收峰和荧光发射峰分别在351nm和412nm。其荧光量子效率为61.3%.新半导体材料四苯基蒽-2,6-二苯胺(TPAA)以蒽为合成中心基团,用Buchwald偶联反应将二苯胺基团修饰在其两端。目标化合物用UV-紫外吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安法和热重曲线作测定表征。新型蒽衍生物有很好的热稳定性,场效应迁移率达到2.9×10-3cm2/Vs,器件的开关比为8.0×103。