翁闻升 肖慧萍 曹家庆

摘  要：芴结构的化合物广泛被用于有机光电领域。光电性质的理论模拟计算对设计合成性能卓越的有机光电材料具有一定指导作用。根据密度泛函理论，采用高斯软件针对芴类衍生化合物的偶极矩、HOMO与LUMO的具体分布情况及吸收光谱等光电性能进行了模拟计算，研究了氧杂环丁烷基团、砜基和胺基的引入对芴类衍生物光电性能的影响。结果表明：氧杂环丁烷基团对芴类分子的光电性能几乎没有影响;砜基和胺基的引入能分别降低芴类衍生物的LUMO能级与HOMO能级;含砜基和胺基的芴类衍生物偶极矩较大，极性溶剂可作为其良溶剂。

关键词：芴类衍生化合物;高斯软件;光电性能;氧杂环丁烷基团;砜基;胺基

中图分类号：TP391.9;O626              文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）15-0145-04

Abstract： Compounds with fluorene structure are widely used in the field of organic optoelectronics. Theoretical simulation calculation of photoelectric properties has a certain guiding role in the design and synthesis of organic photoelectric materials with excellent performance. Based on the density functional theory， Gaussian software is used to simulate the optoelectronic properties of fluorene derivative compounds， such as the dipole moments， the specific distribution of HOMOs and LUMOs， and the absorption spectrum， exploring influence of sulfone group， oxetane group and amine group on the photoelectric properties of fluorene derivatives. The results show that the oxetane side chain group has almost no effect on the optoelectronic performances of fluorene molecules; the introduction of sulfone group and amine group can effectively reduce the LUMO energy level and the HOMO energy level of fluorene derivatives， respectively; fluorene-based materials containing sulfone group and amin units have large dipole moments and polar solvents can be used as their good solvents.

Keywords： fluorene derivatives; Gaussian software; optoelectronic performances; oxetane group; sulfone group; amine group

0  引  言

在科學技术飞速进步的今天，对材料性能的理论模拟计算已然是研究者们一个不可或缺的辅助研究工具。其中，密度泛函理论（DFT）是有效的计算方式之一。为了提高有机光电器件的性能，寻找更加适用的新型光电材料，研究者们采用DFT成功预测和计算了一系列共轭化合物及聚合物的能隙和光谱，并指导于实验，与实验值对比，取得相似的结果[1-5]，这说明DFT计算结果对实验的方向具有一定指导作用。

芴结构的化合物，具有特殊的刚性稠环结构;并且芴类衍生物的结构很容易进行修饰，所以可以方便地在芴环上引入各种功能基团[5]。芴类衍生物已被广泛用于有机光电领域[6，7]。……