分會

第二十四分會：化學(xué)中的量子與經(jīng)典動力學(xué)

摘要

含π鍵的不飽和有機分子有望用于制備有機發(fā)光二極管（organic light-emitting diodes, OLED）。11-甲基-9,14-二苯基二苯并[de,qr]-2,7-二叔丁基四烯（簡稱1）及其衍生物是一種潛在的熱激活遲滯熒光（thermally activated delayed fluorescence, TADF）材料，它們可能具有較高的內(nèi)轉(zhuǎn)換量子效率。然而，該材料的電子和空穴等載流子遷移率仍有待研究。我們利用密度泛函理論(DFT)研究了1及其衍生物的光學(xué)特性和導(dǎo)電特性。 我們利用高斯的B3LYP泛函和6-311G**基組對1及其11-位分別被-H、-NH2、-OH、-CN、-NO2取代的衍生物進行了優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)構(gòu)的最低15個電子激發(fā)態(tài)進行了含時密度泛函理論(TDDFT)計算，獲得了如圖1所示的紫外可見光譜。如圖1所示，化合物1的S1態(tài)波長為399 nm，其11-位甲基被-H、-OH、-NH2、-CN和-NO2取代后的波長分別為400、408、414、422和461 nm。顯然，相對于-H取代，烷基取代基(-CH3)的S1態(tài)的波長幾乎沒變(1 nm)，這兩種結(jié)構(gòu)的S1態(tài)的主要來自于HOMO-1到LUMO躍遷的貢獻；盡管-OH、-NH2給電子取代和-CN、NO2吸電子取代的S1態(tài)都主要是HOMO到LUMO的單電子躍遷，給電子取代的S1峰紅移較小(8~14 nm)而吸電子取代的S1峰紅移很強(22~61 nm)。取代基電子效應(yīng)的差異也表明電子和空穴分離效果的不同。我們根據(jù)Marcus理論對這些物質(zhì)的電子和空穴載流子遷移率分別進行了計算，探討了不同取代基對載流子遷移率的影響，從而有助于明確取代基提升空穴載流子的遷移率的機制，促進發(fā)光材料的合成和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞

密度泛函理論

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