苯并呋喃三聚物发光性质的理论研究

【摘要】：近年来电致发光材料引起了世界范围的广泛兴趣。苯并呋喃聚合物因其良好的蓝光性质和高量子效率得到了关注。对苯并呋喃高聚物/低聚物的理论研究有利于对其进行切实可行的功能改性。苯并呋喃单体由于连接位置的不同而形成了不同共轭类型的聚合物。在2,6位置上连接的被称为T型共轭(through-conjugated);在2,5位置上连接的被称为C型共轭(cross-conjugated)。本文主要研究了不同共轭类型不同取代基团对苯并呋喃三聚物吸收及发射光谱性质的影响。分别利用密度泛函B3LYP方法和单激发CIS方法对三聚物系列分子的基态和激发态进行优化。在此基础上计算吸收及发射光谱,并讨论了有关的前线轨道、能级和电离能及电子亲和势。从计算结果中得知,T型共轭聚合物的共轭长度大,分子的基态能量低,比C型共轭聚合物要稳定。T型共轭聚合物的吸收和发射光谱比C型共轭聚合物分别红移约50nm和80nm。T型和C型聚合物在无取代基下皆为平面的分子,然而T型聚合物的甲基和异丁基的存在由于空阻作用使得苯并呋喃环平面产生扭曲,降低了分子的平面性。从分子轨道图和光谱计算结果中可以看出,甲基和异丁基所引起的环扭曲还未能阻断电子共轭。吸收与发射光谱并未发生显著的变化。