含磷共轭分子的合成及性能研究

Compared with recent developments in the optoelectronic application of five-membered phosphole based π systems, the related research with phosphirene, phosphete and phosphinine based π systems are rare. In this project, we will focus on the synthesis and optoelectronic properties of these three-, four- and six-membered phosphacycles based π systems.

含有磷杂环戊二烯结构单元的共轭体系有着独特的电子性质，而且易于通过配位、氧化、硫化等手段对磷原子进行修饰。研究表明，这些电子特性和修饰手段赋予这类化合物特殊的光电性能。因此，近年来含有这种磷杂五元环的共轭化合物在有机光电材料领域得到了极大关注，并取得许多引人注目的结果。而含有磷杂环丙烯（三元环）、磷杂环丁烯（四元环）和磷杂苯（六元环）结构单元的共轭材料的研究几乎是空白。我们实验室长期从事磷杂环丙烯、磷杂环戊二烯和磷杂苯等有机磷化合物的研究，并将相关研究应用于含磷有机光电材料中。结合我们的特长和经验，本研究将探索这些含有磷杂三元、四元和六元环的共轭化合物的设计与合成及其结构与光电性能的相关性，丰富和完善有机磷光电材料的研究。

近些年来，对含磷共轭化合物的合成及应用研究引起了人们极大的关注。本项目中，我们发现了一系列合成含磷共轭化合物的新方法并合成出一系列新型含磷共轭体系。在亚膦烯研究领域，我们发现亚膦烯对分子内C-H键的插入反应，及分子内亚膦烯和炔烃的反应新模式，这些新发现为含磷共轭化合物的合成提供了新方法和新途径。发现金属锂选择性切断C-P键的新反应。理论计算帮助我们进一步理解了磷上取代基与C-P键选择性切断的关系。发现Pd/Cu双金属共催化选择性切断C-P键构筑多取代的苯并磷杂环戊二烯的新方法。与传统方法相比，该催化反应路线简单、底物易得、原子经济性高。这些研究促进了对选择性活化C-P键的认识及应用。发展了一种利用邻位带有腈基的三芳基膦化合物和缺电子炔烃通过亲核环化反应合成磷杂苯衍生物的新方应，发现磷上取代基对分子空间结构及荧光性能的影响。为磷杂苯类化合物在有机光电领域的研究奠定了基础。.首次报道了磷杂环丁烯类有机光电新材料，初步探讨了这类化合物结构与发光性能之间的构效关系，并将相应的磷杂环丁烯氧化物掺杂入OLEDs的发光层，初步优化结构后的器件表现出良好的性能，而且器件的色度学特性(CIE)不受电流影响。设计与合成了一类同时含有硅杂环戊二烯和磷杂环戊二烯的深蓝光材料。 将该类化合物掺杂入发光层，可以有效提高深蓝光器件的发光性能。而且我们在研究中还发现该类化合物存在摩擦发光的现象。利用我们以前发现的α，α-联磷杂环戊二烯类化合物可以通过磷上取代基调控其与金配合物中两个金原子中心空间相对位置为同侧和反侧的现象，我们设计并合成了相应带有手型螺烯结构单元金配合物，通过电子圆二色谱（ECD）和理论计算等的研究证明手型基团空间相对位置对分子旋光性能有着重要影响。