Электронно-колебательные спектры могут быть смоделированы в рамках методов квантовой химии. Конкретно могут быть вычислены энергии вертикальных электронных переходов, колебательные факторы и формы полос спектров. В настоящее время такая возможность существует только в определенных квантово-химических программах. Наиболее полно расчет характеристик вибронных спектров реализован в квантово-химическом программном пакете GAUSSIAN [1]. В отличие от вычислений только вертикальных электронных переходов моделирование вибронных спектров позволяет наиболее точно сопоставлять получаемые модельные спектры с экспериментальными спектрами. Кроме того, расчет характеристик электронно-колебательных спектров поглощения и излучения дает дополнительную информацию для понимания природы спектров электролюминесценции.
Недавно были синтезированы новые соединения, производных дивинилдифенила и дивинилфенантрена, на основе которых были созданы органические светодиоды (OLED). Исследования их электронных спектров поглощения и излучения в растворителях экспериментальными методами показали, что некоторые из них имеют ярко выраженную вибронную прогрессию. В связи с этим является актуальным проведение исследования их электронных (вибронных) свойств теоретическими методами. Проведение данного исследования позволит изучить не только их вибронные свойства, но и поможет понять природу спектров электролюминесценции, созданных на основе их OLED.
Таким образом, целью данной работы является проведение моделирования электронно-колебательных спектров 4-х молекул производных дивинилдифенила и дивинилфенантрена теоретическими методами квантовой химии.
В данной работе было проведено моделирование электронно-колебательных спектров 4-х молекул производных дивинилдифенила и дивинилфенантрена теоретическими методами квантовой химии.
Теоретические исследования спектральных свойств четырех люминофоров линейного строения показали, что соединения на основе дивинилфенантрена (L1 и L2) имеют вибронную структуру в спектрах поглощения и флуоресценции, обусловленную промотирующей модой ~1670 см-1. Показано, что высокое сходство спектров поглощения и флуоресценции этих молекул обусловлено тем, что концевые фрагменты молекул не участвуют в формировании So-S1 переходов.
Квантово-химическое исследование прояснило природу аномально большого стоксова сдвига соединений на основе дивинилдифенила (L3 и L4). Расчеты показали, что наблюдаемая в эксперименте длинноволновая полоса поглощения обусловлена переходами So >S2 (L3) и So >(S2lS3) (L4).
Соединения L1 и L2 склонны к сильным межмолекулярным взаимодействиям, приводящим к красному сдвигу спектров излучения, а соединения на основе дивинилдифенила (L3 и L4) не проявляют признаков агрегации и спектры фото- и электролюминесценции в THF, пленках TVD и PVC принадлежат излучению мономолекулярных форм.
Данные OLED устройства получились малоэффективными, значение КПД которых не превышает несколько единиц процентов.
