深蓝色TADF | 含甲基的咔唑3-丁基9H-咔唑和甲基硼酸tCz-ND和MetCz-ND的定制合成

含甲基的咔唑3-丁基9H-咔唑和甲基硼酸tCz-ND和MetCz-ND的定制合成

研究者们设计了一对1,8-萘吡啶(ND)基化合物,其中叔丁基咔唑(tCz)作为供体。通过相应的1-溴-3,7-二酯之间的Suzuki偶联反应以高收率合成了含甲基的咔唑3-丁基9H-咔唑和甲基硼酸。X射线分析清楚地证实了tCz-ND和MetCz-ND的结构。

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在实验和装置制造之前,通过真空升华纯化ND化合物。tCz-ND和MetCz-ND的热重分析(TGA)分别显示了433°C和422°C的高分解温度,这意味着这两种化合物都具有很高的热稳定性,因此适用于实际应用。(DOI:10.1039/d0tc01637c)

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研究者们借用理论计算深入了解合成化合物的光物理性质,在取代基上施加较大的空间位阻(二面角55°),从而导致显着增加的CT强度,因此降低了激发能量,振子强度和ΔEST。此外,在优化的基态几何结构中进行的分子结构分析显示,两种化合物中ND受体的N原子与相邻D基团的接近的H原子之间的接近性与以前报道的基于二吡啶基甲酮的TADF发射体相似。
确定了tCz-ND和MetCz-ND的C–H⋯N距离分别为2.39Å和2.42Å,表明分子内氢键相互作用的参与有望提高所研究化合物的刚性,从而影响它们的光物理性质。并研究了tCz-ND和MetCz-ND在甲苯溶剂中的光物理性质,MetCz-ND有较强的电荷转移特征,和较宽的荧光发射光谱。并且tCz-ND和MetCz-ND均对氧气敏感,展示出顺时荧光和延迟荧光性能,荧光量子产率分别达到0.53和0.64,在mCP薄膜中表现出明显增强的DF信号和明显的电荷转移过程,可能是由于抑制基态的振动耦合,减小三重态的非辐射过程。

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计算得出tCz-ND和MetCz-ND的系间窜跃的速率为0.34 ×106s−1和1.06 × 106s−1。为了研究其蓝色延迟荧光作为OLED的应用,检测了电致发光性能。在相同的器件结构中比较了两种化合物,在相同的掺杂浓具体而言,λ最大相比,与之前报道的装置相比当前装置的FWHM小了10nm。这主要归因于在极性较小的mCP主机中以较低发射极浓度(7 wt%)的3倍进行了适当的设备优化,它们被用作ND:mCP发射层的掺杂剂,与用于FL研究的掺杂剂相同。在这样的条件下,所获得的器件特性(包括效率滚出)可以直接与ND化合物的分子性质联系起来。基于tCz-ND的OLED表现出3.25 V的低开启电压,459 nm处的EL峰和66 nm的FWHM呈现了国际照明委员会(CIE)的深蓝色窄带发射(0.14,0.16)的坐标。并且还研究了两种萘酰亚胺化合物在溶液中蓝色延迟荧光的发射性能,结果表明,通过使用ND受体,空间控制的CT相互作用与H键结合确实可以实现获得窄的深蓝色TADF。

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上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物,热激活延迟荧光(TADF)材料,聚集诱导延迟荧光(AIDF)材料,聚集诱导发光AIE材料的定制合成

咔唑衍生物2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)

长波长TADF分子CAT-1

APDC-DTPA分子

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P

TADF共轭高分子

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-DMP)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-TMP)

主客体MOF(Tpl@NKU-111)

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac

基于DBNA骨架的TADF分子结构

m-AC-DBNA

p-AC-DBNA

m'-AC-DBNA