取代基位点对于芴基化合物电致发光性能的调控研究

Fluorene is an important building block in constructing optoelectronic functional molecules, especially for organic light-emitting diodes application. Though it is widely studied, its potential has not been deeply developed. An obvious fact is that most of the researches focus on the para-derivation of fluorene. That is the C2 position which is easy for derivation in organic synthesis. The other positions, e.g. C1, C3 and C4, are rarely reported. To explore its further applicable possibility, here we propose to systematically study all the substitution effects at different positions. By design rational synthetic routes, we could readily obtain key precursors with different substituted positions. Furthermore, we will afford a variety of materials (or isomers) by different coupling reactions. These materials include organic emitters, host materials, carrier-transport materials etc.. From this project, we intend to construct a full family of fluorenyl-based materials which can direct us to screen better materials for optoelectronics.

芴是有机光电功能分子中一类主要的构建基元，特别对于有机电致发光而言尤为重要。到目前为止，芴类分子虽被广泛的研究，但其分子的潜力却并得到彻底的开发。这是基于一个显而易见的事实：绝大部分工作都是基于芴类分子的对位衍生化而获得的材料，即化学取代位点是分子的2位，这是因为此位点是有机合成中最容易实现的位点。但芴分子本身并不是只有此一个位点可以作衍生，其他位点，比如1位、3位、4位的工作则很少见报导，其具体性能也因此少有涉及。这里，为了探索芴基材料的进一步应用可能，我们打算系统性的研究其取代基位点对于此类分子的性能影响，特别是在电致发光性能上的作用。通过对合成路线的合理化设计，我们可以顺利地合成出相应的不同位点的前驱体，并接着经过进一步不同的偶联反应，一系列各种各样的材料（或者可以称之为同分异构体）可以得到。这些材料包括发光分子，主体材料以及传输材料等等。通过此项目，我们希望能系统地筛选出优质材料。

芴是有机光电功能分子中一种重要的构建基元，但是其早期的研究多基于其对位衍生方式。其他位点，比如1位、3位、4位的相关研究因为有机合成的难度则少见于报导，其具体性能也因此少有涉及。为了探索芴基材料的基础化学和材料应用，我们系统地围绕着芴的新位点、新的骨架、新的衍生方式展开了系统性的研究，发展了系列新的化学方法，扩展了其有机光电功能材料中的应用。最终，我们探讨了材料的构性关系，得到数个高性能的材料，可用于有机发光二极管、有机钙钛矿太阳能电池和有机光伏器件，并申请了多项专利。目前该项目的后续工作正在开展，我们相信此项目的研究成果将为后续研究带来不少启发。