金属有机配合物及高聚物发光材料的理论研究

【摘要】：本论文利用密度泛函方法对过渡金属配合物和低聚物及高聚物发光材料进行了一系列的研究。通过理论计算详细的给出了金属有机配合物及聚合物的平衡几何结构、电子结构、能带、最低激发态的几何构型和吸收、发射光谱等信息,这为探索发光材料的结构-性质间关系的建立奠定了基础,并且为实验研究提供了有价值的理论依据,为进一步探索高效率的发光材料做出了重要贡献。 研究了不同的给/吸电子基及扩展共轭平面对两个系列铼(I)的金属配合物的电子和光学性质的影响。计算结果表明,扩大共轭体系使得体系的能隙变窄,吸收和发射光谱发生红移。不同的取代基可以调节金属配合物的电子和光学性质。给电子基使得HOMO-LUMO能隙变宽,吸收和发射光谱蓝移;吸电子基使得HOMO-LUMO能隙变窄,吸收和发射光谱红移。 研究了新型的多吡啶和邻二氮杂菲(phen)的杂配体铜(I)化合物[Cu(NN)(POP)]~+。计算结果表明,在phen的2,9位引入取代基能够提高HOMO-LUMO的能带隙,在4,7位引入取代基对能带隙和前线轨道性质的影响较小。并且,由于空间位阻效应,在2,9位取代使得吸收和发射光谱蓝移。 研究了不同的取代基对四配位基N_2O_2支撑的磷光Pt化合物的电子和光学性质的影响。结果表明,π-受体比σ-给体对吸收和发射光谱产生更大的影响,并且,前者使吸收和发射光谱发生红移,后者使它们发生蓝移。更重要的是,引入吸电子基使得低能激发与d-d态之间的能量增加,从而有效地阻止了d-d跃迁引起的非能量辐射的可能性。