以咔唑为给体的分子内电荷转移化合物的自组装及发光性质

发布时间：2024-04-07 06:02

　　设计合成了两种以咔唑为给体单元,苯并噻二唑为受体单元的分子内电荷转移化合物((E)-4-((4-(4-(9H-咔唑-9-基)苯乙烯基)苯基)乙炔基)-7-溴苯[c][1,2,5]噻二唑(CzPB-Br)和4,7-双((4-((E)-4-(9H-咔唑-9-基)苯乙烯基)苯基)乙炔基)苯[c][1,2,5]噻二唑(CzPBPCz))。研究了紫外、荧光等光物理性质,发现CzPB-Br和CzPBPCz的溶液态在可见区域404和442 nm有明显特征紫外可见吸收峰,同时在557和588 nm处有明显的荧光发射。结合理论计算考察了共轭长度对两种化合物性能的影响。两个化合物利用给-受分子间的偶极-偶极、π-π等相互作用,通过良溶剂向不良溶剂扩散和热饱和溶液析出的自组装方法,分别获得了一维微米线、多边形微米片等聚集态结构。其中,一维的微米线宽度为1～2μm,长度可达100μm以上。一维微米线和多边形微米片分别在515和568 nm处显示出了较强的发光,同时还显示出了光波导的特征,为获得高性能低维有机光电纳米材料提供了新思路。

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【部分图文】：

图1化合物CzPB-Br和CzPBPCz的紫外可见吸收(左)和荧光发射谱(右)

两种化合物在稀的二氯甲烷溶液中的紫外吸收和荧光光谱如图1所示,其光物理数据总结在表1中。从图1中可以看出,两个化合物在344nm附近均有一个明显的吸收,这是由于苯并噻二唑单元的π→π*跃迁引起的[19]。同时,两个化合物在可见区域都有一个明显特征吸收峰,比如化合物CzPB-....

图2CzPB-Br(左)和CzPBPCz(右)的立体结构及HOMO和LUMO能级的电子云分布图

图1化合物CzPB-Br和CzPBPCz的紫外可见吸收(左)和荧光发射谱(右)2.3分子的理论计算

图3CzPB-Br聚集态结构的SEM(A,B)和TEM(C,D)照片

从分子结构上看,由于两个化合均具有反式二苯乙烯为共轭基团,同时拥有咔唑稠环、苯并噻二唑杂环等结构,分子呈现出比较强的刚性,分子内存在着强的π-π堆积和偶极-偶极等相互作用。在一般的溶剂中,比如甲醇、乙醇和正己烷等溶剂的溶解度很小,但在二氯甲烷、四氢呋喃溶液中溶解度较大。我们利....

图4CzPBPCz聚集态结构的SEM(A,B,C)和TEM(D)照片

图3CzPB-Br聚集态结构的SEM(A,B)和TEM(C,D)照片2.5聚集态发光

本文编号：3947785