[发明专利]基于分子设计的Ir(bt)2(acac)环金属配体的绿光材料和橙光材料的制备方法

说明书

本发明提供基于分子设计的Ir(bt)₂(acac)环金属配体的绿光材料和橙光材料的制备方法，包括首先采用密度泛函优化了Ir(bt)₂(acac)环金属配体的基态S₀结构；接着基于优化好的基态分子结构，采用含时密度泛函方法计算了配合物的前线轨道和吸收光谱；然后在优化好的S₀构型的基础上，使用UB3LYP开壳层方法优化配合物的三重态的几何结构，对优化后的S₀构型的Ir(bt)₂(acac)环金属配体键进行拉伸，然后对拉伸后变形的分子进行优化。本发明采用量子力学的计算模拟技术，在发光材料的开发和性能改善中，选用合适的母体根据此策略先进行分子设计，再根据模拟的结果进行实验合成，在实际的合成过程中，更高效地获得性能优异的橙光和绿光有机光电功能材料。

技术领域

本发明属于计算机化学领域，尤其涉及在有机电致磷光铱配合物的调色策略研究中引入计算机模拟的交叉方法。

背景技术

近年来，铱(Ⅲ)配合物电致磷光材料由于具有高的发光效率、较短的激发态寿命及发光颜色易于调谐等优点而引起了人们的广泛关注。在全色显示所需要的RGB三基色发光器件中，基于铱配合物的绿光器件的性能已能满足实用化要求，但是由令人满意色纯度的红光和蓝光器件的性能还有待提高。因此，如何有效地设计和开发出新型的高性能的红光和蓝光电致磷光铱配合物对推动OLED的产业化进程具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，利用取代基的电子性质和母体分子的有效取代位置，通过计算机协同效应设计出一些列发光颜色覆盖整个可见光区域的铱配合物，并筛选出符合目标的铱配合物进行实验相应的合成和性能测试。

本发明采用如下技术方案：

基于分子设计的Ir(bt)₂(acac)环金属配体的绿光材料和橙光材料的制备方法：

步骤1.首先采用密度泛函优化了Ir(bt)₂(acac)环金属配体的基态S₀结构；接着基于优化好的基态分子结构，采用含时密度泛函方法计算了配合物的前线轨道和吸收光谱；然后在优化好的S₀构型的基础上，使用开壳层密度泛函方法优化了配合物的三重态的几何结构，对优化后的S₀构型的Ir(bt)₂(acac)环金属–配体键进行拉伸，然后对拉伸后变形的分子进行优化；

对于发射光谱，具体采用三种方法进行计算：

1).在优化后的基态结构基础上用密度泛函方法进行计算；

2).采用自洽场方法(ΔSCF)方法计算垂直跃迁能ΔE_vert，即在优化后的T₁，计算T₁和S₀构型的能量差；

3).计算绝热跃迁能0-0，即在考虑零点能的基础上，计算优化后的S₀态和T₁态的能量差。

所有计算均采用Gaussian09程序包完成。

步骤2.分别选用氰基和甲氧基作为电子取代基，引入至Ir(bt)₂(acac)环金属配体作为结构骨架的碳环C-Ir键的对位和/或间位，采用步骤1的方法分析其取代后在DCM溶液中基态和最低三重激发态的几何结构、前线轨道能量和电子云分布、吸收光谱和磷光发射光谱、16个配合物的三线态能级(E_T1)，三线态金属-配体电荷转移³MLCT(％)，单线态-三线态能隙ΔΕ_S1–T1(eV)，跃迁电偶极矩μ_s1,(D)，离子势，电子亲和能，重组能。

具体包括以下步骤：