《具有空間電荷轉移特性的有機硼光電功能分子的研究》是依託山東大學，由趙翠華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有空間電荷轉移特性的有機硼光電功能分子的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙翠華
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
有機硼pi-共軛分子以其獨特的光電性能和廣闊的套用前景成為目前有機光電功能材料研究領域備受關注的一個研究方向，本項目主要研究電子給體和吸電性硼取代基均在共軛體系側鏈的具有空間電荷轉移特性的新型有機硼pi-共軛分子的設計合成、光電性能以及套用。首先在預研工作的基礎上，將設計合成一系列具有空間電荷轉移特性的有機硼pi-共軛分子，其中包括具有單向和雙向空間電荷轉移特性的有機硼pi-共軛分子、給電子基團含有活潑氫以及給電子基團官能化的具有空間電荷轉移特性的有機硼pi-共軛分子；在此基礎上，系統研究所得pi-共軛分子的光電性能，結合理論計算，揭示分子結構與光電性能間相互關係的內在規律；並探索其作為長波長發光材料在有機電致發光器件、生物成像領域的套用，以及作為水相氟離子螢光探針和雙功能化探針的套用，從而為開發性能優異具有套用前景的有機硼pi-共軛新材料提供指導。
結題摘要
在本項目的支持下，我們圍繞o,o’-位氨基和硼取代基取代的聯芳基共軛體系，一方面系統研究了體系的構效關係，另一方面探索了體系在有機光電領域的套用，研究發現：（1）o,o’-位二甲氨基和二米基硼取代的聯苯（o,o’-NMe2-BPh）具有非常獨特和光學性能，儘管二甲氨基和二米基硼之間非常擁擠，二者仍位於聯苯主鏈的同一側，更為重要的是，這一化合物不僅固體量子效率高，而且Stokes位移特別大，發射波長特別長，這些性能特點是通過對其它共軛體系如二苯乙炔和二苯乙烯進行結構上的修飾所難以實現的。（2）相對於常見p,p’-位氨基和硼取代基取代的線性聯苯共軛體系，通過改變氨基，更易於調控o,o’-位取代聯苯共軛體系的構象以及光學性能。當二甲氨基被二苄基氨基取代後（o,o’-BNBn2-BPh），氨基和硼取代基不再位於共軛主鏈的同一側，而是扭向了的兩側，與此同時螢光發射顯著藍移，理論計算表明o,o’-NMe2-BPh的結構特點有利於激發態下H-SOMO能級的穩定；如果以二苯氨基來代替二甲氨基，發射波長進一步藍移（o,o’-BNPh2-BPh），而且o,o’-BNPh2-BPh的聯苯主鏈具有基本完全垂直的構象使得它具有小的單線態-三線態能隙和高的三線態能級，進而可以用作有機藍光和綠光磷光器件的主體材料。（3）以o,o’-NMe2-BPh作為核心骨架對其進行結構上的修飾，不僅調控體系的光學性能，而且可以獲得識別兩種干擾性離子氟離子和氰基負離子的雙功能探針、同時識別氟離子和汞離子的雙功能比率螢光探針，以及在特定溫度下螢光急劇增強並在冷卻後保持強螢光進而可以檢測某一特定溫度的溫度螢光探針。（４）當將二甲氨基和二米基硼引入到1,1’-聯萘的o,o’-位時（BN-BNaph），氨基所連萘環和鄰近米基的苯環之間存在著強的π-π相互作用，不僅可以限制米基的自由旋轉，而且使得對應於同一聯萘構型的三價硼中心的兩種構型具有不同的穩定性，進而可以實現由聯萘的軸手性向三價硼中心螺手性的傳遞。這些系統的研究結果，不僅為新型三芳基硼類有機光電功能材料的設計提供了一定的理論基礎，而且拓展了三芳基硼類有機光電功能材料的套用範圍。
