一种绿色磷光铱配合物的合成_表征及发光性质

核磁共振谱在 Mercury Plus 400NB M Hz 核磁 基乙醇中. 100～120 ℃反应 12 ～15 h 后, 冷却反
共振仪上测定; 元素分析由Vario EL Ⅲ O-元素分析 应 液, 加入 10 m L 蒸馏水抽滤得到固体. 晾干后柱
测试系统完成; 红外光谱在Vaat ar 360 FT -IR 上测试 层 析 ( 二 氯 甲 烷/ 石 油 醚) 分 离 得 到 黄 色 固 体.
( 1) 4-苄氧基甲基-2-苯基吡啶的合成. N2 保护 61. 48, H 4. 68, N 3. 33; 实 际 值: C 60. 64,
下, 将1. 0 m mol 2-苯基吡啶-4-甲醇溶在10 mL T HF H 4. 68, N 3. 25.
中, 依次加入1. 2 mmo l NaH 、1. 1 m mol P hCH2Br. 1. 2. 2 配合物紫外-可见吸 收光谱及荧光光 谱的
1 000 r/ m in旋转制得.
Hz, 2H) , 6. 27 ( d, J = 7. 2 Hz, 2H ) , 5. 18 ( s,
1. 2 实验过程 1. 2. 1 4-苄氧基甲基-2-苯基吡啶的合成及配合物
Ir( ppy-O CH 2Ph) 2 acac的合成
1H) , 4. 77 ( s, 4H) , 4. 71 ( s, 4H) , 1. 77( s, 6H) ; M S ( EI/ Int ensit y ) : 840. 4 ( 18. 7) , 741. 4 ( 29. 1) , 275. 2 ( 4. 76) ; 元素分析理 论值 C43 H39 N 2 O 4Ir: C
Synthesis, Characterization and Luminescent Properties of a New Green Emissive Iridium Complex
L i X i anghong, H u Yumei
( Co llege o f Chem istry and M aterials Science, So ut h-Cent ral U niv ersit y fo r N ationalities, Wuhan 430074, China)
1 实验部分
( 体积比3∶1) 中. 100～120 ℃反应24 h 后, 冷却反 应液, 加入 10 mL 蒸馏水抽滤得到固体. 依次用无水
1. 1 试剂及仪器
乙醇、正己烷、无水乙醚洗涤2～3 次后晾干, 得 Ir 2
IrCl3 ·3H2O ( 58 % ) 、Pd( PP h3) 4 购自上海久山 ( ppy-O CH2Ph) 4Cl2, 产率80 % .
Abstract F or the development o f phosphor escent mater ials of different colar , a new ir idium ( Ⅲ) complex w ith gr een emission w as synthesized and char acter ized by U V -Vis, emussion, HN M R and element ana ly sis spectr a. In solut ion, it is g r een w ith emission max ium at 529 nm . How ever , it is or ange -red ( em= 618nm) in thin film. T he electr oluminescent dev ice fabr icated using this co mplex as the triplet emissiv e do pant sho wed a max imum ex ter nal quantum efficiency o f 13. 6 % and br ightness of 13 157 cd/ m 2. Keywords iridium( Ⅲ) com plex ; phospho rescence ; electr oluminescence
本文在绿色磷光材料Ir( ppy ) 2acac ( ppy 为2-苯 基吡啶, acac 为乙酰丙酮) 基础上设计合成了一种 具有苄醚结构的 2-苯基吡啶铱( Ⅲ) 配合物[ Ir( ppyO CH2P h ) 2acac] ( ppy-O CH 2Ph 为 4-苄氧基甲基-2苯基吡啶) , 合成路线见图1. 通过元素分析、NMR、 M S 等方法对配合物结构进行了表征. 并用紫外-可 见吸收光谱、荧光光谱研究了该配合物在溶液状态
得到; 质谱在 Micromass GCT 质谱仪上获得.
1HN M R ( CDCl3, 400 M Hz) : 8. 45 ( d, J = 6. 0
固体膜制备方法: 将配制好的 10 mg / mL 配合物 溶液滴在石英片上, 然后将石英片固定在KW -4A 型 台式匀胶机( 中国科学院微电 子中心研究部) 上以
第 3 期 李襄宏, 等: 一种绿色磷光铱配 合物的合成、表征及发光性质 7
图 1 配合物 Ir ( ppy-OC H2Ph ) 2acac 的分子结构及合成路线 Fig. 1 St ructu res and synt het ic rout e of Ir( ppy-O CH2Ph) 2acac
一种绿色磷光铱配合物的合成、表征及发光性质
李襄宏, 胡玉梅
( 中南民族大学 化学与材料学院, 武汉 430074)
摘 要 为开发不同发光 颜色的磷光材料, 合成了一种 新的磷光铱( Ⅲ) 配合物, 通过紫 外-可见吸 收光谱、发射光 谱、核磁共振氢谱及元素分析对其结构进行了 表征. 该配 合物在溶液中表现为 强的绿光发射( em= 529 nm) , 其薄 膜则表现为橙红色发光( em= 618 nm) . 以其作为发光材料制备的电致发光 ( EL , Electr oluminescent ) 器件的最大 亮度为 13 157 cd/ m 2, 外量子效率为 13. 6 % . 关键词 铱( Ⅲ) 配合物; 磷光; 电致发光 中图分类号 O 614. 82+ 1 文献标识码 A 文章编号 1672-4321( 2010) 03-0006-04
到粗品, 柱层析分离得到油状物. 1HN M R ( CDCl3, Edinbur gh L FS920 光谱仪上测得; 配合 物溶液的
400 M Hz) : 8. 66 ( d, J = 4. 8 Hz, 1H ) , 8. 00 ( d, J =
磷光量子产率以硫酸奎宁的 1 mo l/ L 硫酸溶液 ( F
第 29 卷第 3 期 中南民族大学学报( 自然科学版) V ol . 29 N o. 3 2010 年 9 月 Journal of Sou th -Cent ral U niversit y for N ati on ali ties( N at . Sci . E diti on ) Sep. 2010
化工有限公司; 乙氧基乙醇购自中国医药集团( 上海)
( 3) Ir ( ppy -O CH2P h) 2 acac 的 合 成. N 2 保 护
化学试剂公司; NaH ( 60 % ) 购自L ancast er 公司; 2苯基吡啶-4-甲醇[ 10] 按文献[ 10] 方法合成.
下, 0. 12 mmo l Ir2 ( ppy -OCH2 Ph) 4 Cl2, 0. 5 mm ol 乙酰丙酮及0. 5 mm ol 无水碳酸钠溶解在9 m L 乙氧
室温下搅拌2～3 h 后, 加20 mL 蒸馏水终止反应. 用
测定
CH2Cl2 萃取 2～3 次后合并有机相, 水洗2～3 次后用
紫外-可见光谱在 Schimadzu U V-2550 型紫外
无水 N a2SO 4 干燥. 滤除干燥剂后, 旋蒸除去溶剂即得 分光 光 度 计上 测 定; 溶 液 和 薄膜 的 磷光 光 谱 在
和膜状态下的吸收光谱和光致发光光谱; 以该配合 物为磷光材料制备了电致发光器件, 研究了器件的 电致发光性能.
收稿日期 2 01 0-04-29 作者简介 李襄宏( 1979-) , 女, 讲 师, 博士, 研究方向: 光电功能材料, E-mail: lix hchem@ yaho o. co m. cn 基金项目 湖北省自然科学基金资 助项目( BZ Y 09008) ; 中南民族大学自然科学基金资助项目( Y ZZ 06022)
119. 00, 73. 06, 70. 73, 70. 79; Ms ( EI/ Int ensit y ) : 氩气氛围下进行测试.
275. 2 ( 2. 31) , 169. 1( 100)
1. 2. 3 器件的制备及测试
( 2) Ir2 ( ppy -O CH2P h) 4Cl2 的合成. N 2 保护下,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2H ) ; 13 CN MR ( CD Cl3, 100 M Hz ) : 157. 90, 软件包对荧光寿命数据进行拟合处理; 所有溶液磷
149. 93, 148. 63, 139. 57, 137. 92, 129. 28, 129. 01, 光光谱和寿命均采用冻融的方法除氧, 在液氮中冷
128. 82, 128. 21, 128. 08, 127. 27, 127. 28, 120. 68, 冻后减压泵抽气15 min, 然后通氩气, 循环3 次, 在
作为高效电致磷光材料的重金属配合物近年 来引起人们的极大兴趣[ 1, 2] . 此类金属配合物能够 产生强烈的自旋-轨道偶合, 使原有禁阻的三线态 跃迁变为允许, 进而可实现强的磷光发射. 其中金 属 Ir( Ⅲ) 与有机配体形成的配合物由于具有较短的 三线态寿命, 在室温下具有较高的发光效率和较强 的磷光而成为研究的热点[ 3-7] . 该配合物中有机配 体的结构对发光效率和发射波长有很大影响[ 8] , 通 过调整配体的结构, 目前已设计出可发红、蓝、绿等 各种颜色的铱配合物, 并在利用这些配合物制备可 实用化的白光器件等方面取得了重要进展[ 9] .
实验 中 器 件 结 构为 IT O/ PEDOT : P SS / PVK
1. 28 m mol ( 4-苄 氧 基甲 基) -2-苯 基 吡 啶, 0. 583 ( 40 nm ) / P FO + P BD: Ir ( ppy-OCH2P h) 2acac ( 80
mm ol Ir Cl 3·3H 2O 溶解在 15 m L 乙氧基乙醇/ H2O nm ) / Ba( 4 nm ) / A l ( 120 nm) , 采用标准的真空蒸镀
8 中南民族大学学报( 自然科学版)
第29 卷
方法制备. CBP 做主体材料, 铱配合物掺杂的浓度 为4 % ( 质量百分数) ; 聚( 乙基二氧噻吩( PEDOT ) : 聚苯磺酸( PSS) 用作空穴注入层; P BD 作为空穴传 输 材料掺杂在 PF O 中, 掺杂浓度为 30 % ( 质量百分 数) . 各种膜材料的分子结构见图 2.
Hz, 2H ) , 7. 82 ( s, 2H ) , 7. 55 ( d, J = 7. 6 Hz, 2H) , 7. 45～7. 35 ( m, 10H) , 7. 14 ( d, J = 5. 6 Hz, 2H) , 6. 79 ( t , J = 7. 2 Hz, 2H ) , 6. 69 ( t , J = 7. 2
8. 0H z, 2H ) , 7. 73 ( s, 1H) , 7. 50～7. 37 ( m, 8H) , = 0. 56) 为 参 照 测 得; 磷 光 寿 命 在 Edinburgh
7. 24 ( d, J = 4. 8 Hz, 2H ) , 4. 64 ( s, 2H) , 4. 63 ( s, F L S920 光谱仪上测定, 以氢灯作激发光源, 并用