环金属配体Ir(Ⅲ)配合物结构、光谱和量子效率的理论研究

摘要

对一类环金属Ir(Ⅲ)[(C^N)_2Ir(A^A)]配合物[C^N=ptaz(1, 2, 4), mhtz(3), ptaz=3,4,5-三苯基-4H-1,2,4-三唑,mhtz=1,3-双甲基-5-苯基-1H-1,2,4-三唑; A^A=pzpy(1), npzpy(2, 3), bicb(4), pzpy=2-(1H-吡唑-1-基)吡啶, npzpy=4-二甲基氨基-2-(1H-吡唑-1-基)吡啶, bicb=3,3′-亚甲基双(1-甲基-1H-咪唑-2-亚基)]的结构、光谱特征和磷光量子效率进行了理论研究.计算方法探究表明,基于B3LYP泛函优化的基态结构和单激发组态相互作用(CIS)方法得到的激发态结构计算的吸收和发射光谱更准确.配合物1～4的最低吸收峰和发射峰分别位于408, 376, 382,365 nm和503, 506, 468, 511 nm处,其HOMOs主要由金属和C^N配体占据,而配合物1～3的LUMOs由A^A配体的π反键轨道组成,配合物4的LUMO存在于C^N配体上.因此,配合物4的最低吸收峰和发射峰具有与配合物1～3不同的金属到配体和配体内部(MLCT/ILCT)的混合跃迁性质,非共轭N^N配体的引入显著消弱了其在跃迁过程中的贡献程度.配合物1～4的量子效率取决于非辐射跃迁速率常数k_(nr),这与它们重组能的贡献[4569 cm~(-1)(3)>2583 cm~(-1)(1)>1232 cm~(-1)(2)>975 cm~(-1)(4)]相一致,表明主配体的体积和辅助配体的共轭能力都能影响配合物的磷光量子效率.

关键词

环金属铱(Ⅲ)配合物 / 电子结构 / 光谱特征 / 量子效率