单核酞菁、 双核酞菁和多核酞菁化合物的分类和介绍

酞菁按酞菁单元的数目不同可划分为单核酞菁、 双核酞菁和多核酞菁。 下面对单核酞菁、 双核酞菁和多核酞菁的

分类和结构作了简要的归纳和总结。

一、单核酞菁化合物

根据周边取代基的数目不同, 通常分为四取代、 八取代和十六取代的酞菁化合物。根据周边取代基的位置不同, 可把酞菁化合物分为准取代和p位取代。 根据结构的对称性, 又可分为对称取代酞菁和不对称取代酞菁。

1.四取代酞菁

取代酞菁化合物中, 以四取代占主要地位。 四取代酞菁存在4种异构体, 图1.2给出了4种异构体示意图及相应的点群符号。 这四种异构体很难被分离得到较纯的单一物质, 但可以利用取代基的位阻效应, 阻碍某些异构体的形成, 这样就有可能得到较为单一的异构体 。 从图1中可以看出, 四取代酞菁的异构体中存在不对称酞菁。 酞菁外围有十六个氢, 8个最外环氢的位置称为D位, 8个次外环氢的位置称为a位。 图中所示为a位四取代酞菁化合物。 因为四取代酞菁一般是由几种异构体混合而成, 聚集时的有序性不太好, 因此四取代酞菁的溶解性相对较好。

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2.八取代酞菁

八取代酞菁化合物通常组成单一, 不存在异构体现象, 因此比四取代酞菁较易得到晶体。

八己烷基取代无金属酞菁的晶体结构, 开辟了周环取代酞菁化合物晶体结构研究的道路。 该结构中, 酞菁的4个异吲哚基均偏离环平面, 其中相对的2个朝上翘, 另外2个朝下翘, 整体成马鞍状。 如图1-3为八己烷基取代无金属酞菁的晶体结构

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3.十六取代酞菁

六取代酞菁化合物外围苯环上的氢全部被取代基取代, 故不存在异构体现象。Bench B. A 等人曾报道过十六取代酞菁化合物, 并用X. 射线衍射测定了其晶体结构

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4、不对称取代酞菁

不对称取代酞菁是在酞菁分子外围取代上不同基团,其分子具有不对称中心和一个,高度极化的π电子共轭体系。不对称酞菁由于取代基种类和数量不同存在多种类型,人们研究的主要是含两种取代基的不对称酞菁化合物,若以A、B代表两种不同取代基,可形成AAAB,ABAB,AABB,BBBA四种不对称酞菁化合物

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二、双核酞菁化合物

含有两个酞菁单元的为双核酞菁化合物。 常见的有三明治型双核酞菁和平面型双核酞菁两种。

1.三明治型双核酞菁

20世纪60年代,俄国学者Kinn首先合成了稀土金属双核酞菁化合物, 它具有高度的三维共轭体系, 其酞菁大环体系间存在强烈的7c-兀电子共轭作用, 这种强烈的7【键相互作用使得酞菁分子很容易形成聚集体[211。 图1. 8为两种夹心双核酞菁的结构。

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2.平面型双核酞菁

平面双核酞菁的两个酞菁单元位于同一平面上。 其中以平面共享一个苯环的双核酞菁性质最为独特, 这主要是因为这种双核酞菁的【共扼体系扩大的原因, 这种平面双核金属酞菁具有平面刚性结构。 

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三、多核酞菁化合物

含有三个或三以上酞菁单元的为多核酞菁化合物。 其中以三明治型三核酞菁较常见。1965年,R Weiss曾报道了含有两个不同稀土金属的三层不对称酞菁化合物, 并对其作了UV/vis和x射线单晶衍射表征。下图为一种三层三明治型酞菁化合物的结构。

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基于邻菲啰啉/吩噁嗪的绿光TADF异构体分子o-PXZP、m-PXZP和p-PXZP

基于邻菲啰啉/吩噁嗪的绿光TADF异构体分子o-PXZP、m-PXZP和p-PXZP是通过将电子给体吩恶嗪单元结合到刚性电子受体菲咯啉核心的邻位位或对位来构建的。

这种方法使这些化合物功能化,以表现出具有微秒级光致发光 (PL) 寿命的热激活延迟荧光 (TADF) 特性。

它们的热、电化学特性、发射特性和能级可以通过异构体工程进行精细调整。

间位和连接化合物 ( m-PXZPp -PXZP ) 具有更高的分解温度、更深的最低未占据分子轨道能级、更高的 PL 量子效率、更小的单重态-三重态能量分裂,以及相对于它们的邻位异构体 ( o -PXZP ) 的降低的 DF 寿命。

因此,基于m -PXZP的绿色荧光有机发光二极管(OLED)实现了18.9%的外量子效率,并且在1000 cd m -2的亮度下具有28%的缓慢效率滚降

值得注意的是,m -PXZP基器件对电产生的单重态和三重态激子的利用效率接近 100%。

这些结果证明菲咯啉衍生物可用作高效 OLED 的 TADF 发射器。

TADF 发射器的异构体工程提供了一种简单的方法来扩展 TADF 发射器的结构多样性,此外它还提供了一种灵活的方法来优化光电性能,从而控制电致发光性能。

基于邻菲啰啉/吩噁嗪的绿光TADF异构体分子o-PXZP、m-PXZP和p-PXZP

上海金畔生物是国内的光电材料供应商,我们可以提供各种基础的热延迟荧光材料TADF材料,也提供TADF材料的定制合成。

含苯甲酰基TADF分子

TADF分子BP-PXZ

tCz-BP-PXZ

tCz-PhBP-PXZ

中间体tCz-BP-Br

中间体tCz-PhBP-F

热活化延迟荧光(TADF)分子m-CzTri

基于咔唑和三嗪单元的TADF蓝色荧光分子p-CzTri

基于吲哚并咔唑的热致延迟荧光有机电致发光材料mTRZ-ICz

蓝光TADF材料pTRZ-ICz

天蓝光TADF材料mBP-ICz

10-苯基-10-(4-(7-苯基吲[2,3-b]咔唑-5(7H-基)苯基)蒽-9-(10H)-酮(DphAn-5PhIdCz)

基于1,2,3-三唑的OLED材料TAZDCz和蓝光TAZDPXZ

蓝色发光TADF材料OXDDACR

D-A型的TADF材料CCDC和CCDD

TADF发光材料2,4-二苯基-6-(4-(1,3,6,8-四甲基-)咔唑-9-基)苯基)烟腈(tMCzPN)

TADF材料oPTBC  发光峰为561 nm

oATBC  发光峰509 nm

oSTBC  发光峰497 nm

mPTBC  发光峰518 nm

mATBC  发光峰480 nm

mSTBC  发光峰474 nm