D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

设计TADF分子,最基本的要求是分子的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)的分离,实现较小的单、三线态能级差;前线分子轨道的分离,一般需要构建电子给体(D)与电子受体(A)之间的扭转构型。另一方面,与重金属配合物的磷光现象相比,纯有机室温磷光(RTP)仍处于初步阶段。对于有机RTP独特的现象有几种解释,包括:结晶诱导磷光(CIP),H-聚集分子的强耦合作用稳定三线态激子和分子间的电子耦合作用。

通过合理的分子设计,获得了一种同时具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子。他们选择喹喔啉作为电子受体,吩噁嗪为电子给体,构建了一个新的D-A结构的有机分子(DBQPXZ)。

D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

研究表明,该DBQPXZ化合物同时具有TADF和RTP特征,其发光机制涉及热控制的三线态激子循环通道,并且存在一个170K的阈值温度:在阈值温度以下,磷光的发射占主导;在170 K时,三线态激子的反向隙间窜越通道被激活,随着温度的进一步升高,TADF过程逐渐占据主导地位。

D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

通过单晶-X-射线衍射测试,发现DBQPXZ其RTP现象来源于“结晶诱导效应”。

D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

使用DBQPXZ该化合物作为发光材料的有机电致发光器件,实现了54.1 cd A−1的电流效率、59.0 lm W−1的功率效率和16.8%的外量子效率。上述研究结果可促进新型有机发光材料的发展,推动有机光电子技术的应用。

D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

相关工作已发表在Advhaiced Optical Materials上 (DOI: 10.1002/adom.201700588)上。


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

D-A结构的有机分子(DBQPXZ),具有热致延迟荧光和室温磷光的纯有机小分子的设计与合成

蓝色延迟荧光tCz-ND

蓝色TADF分子MetCz-ND

D-A型TADF分子TCz-o-TRZ

D-A型TADF分子BCz-o-TRZ

D-A型TADF分子BCz-o-2TRZ

D-A型TADF分子BBCz-o-TRZ

D-A型TADF分子BBCz-o-2TRZ

D-A结构的有机分子(DBQPXZ)

MR-TADF分子oCBP (γ-Cb-B)

MR-TADF分子Cz-B

MR-TADF分子TCz-B

MR-TADF分子DACz-B

2,3-c-BTIQO

mBDPA-TOAT红光热活化延迟荧光材料

pBDPA-TOAT红光材料

DMAC-TOAT红光材料