Kamiński Bartosz

Zakład Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej
Pracownia Syntezy Organicznych Nanomateriałów i Biomolekuł

Czy struktura ma znaczenie? Regioizomery D-A-D dla TADF OLED

Bartosz Kamiński

Promotor: dr Rafał Wieczorek, dr Marcin Lindner
Opiekun: dr inż. Krzysztof Bartkowski

Funkcjonalne związki aromatyczne o odpowiednio zaprojektowanych strukturach elektronowych są niezwykle interesujące z punktu widzenia elektroniki organicznej ze względu na ich pożądane właściwości absorpcyjne i emisyjne. Przykładem takiego zastosowania jest dziedzina organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED), w których emisja fotonów realizowana jest dzięki termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (TADF) [1]. Kluczowym aspektem tego procesu jest termicznie aktywowane odwrotne przejście międzysystemowe (rISC), co jest możliwe gdy przerwa energetyczna (ΔE_ST) pomiędzy stanami S₁ i T₁ jest wystarczająco mała (0,2 eV), a czas życia stanu T₁ jest wystarczająco krótki. Z molekularnego punktu widzenia, ΔE_ST może się drastycznie zmniejszyć, gdy gęstości elektronowe granicznych MO są przestrzennie rozdzielone przez przypisanie ich do różnych regionów cząsteczki (wzrasta prawdopodobieństwo procesu rISC).

Przedmiotem tej pracy jest wspomagane obliczeniowo, racjonalne projektowanie i synteza nowej klasy układów opartych na acenafthenechinonie ze strukturą elektronową donor π-akceptor-donor do wykorzystania jako emitery TADF. Ponieważ grupy bogate w elektrony są przyłączone po obu stronach acenaftenachinonu z różnymi donorami elektronów (patrz ryc. 1), przewiduje się utworzenie dwóch regioizomerów. W związku z tym kładziemy nacisk na oddzielenie każdego izomeru i zbadanie ich właściwości optycznych, aby dokładnie udowodnić związek między strukturą a właściwościami. Co więcej, spodziewamy się, że system podwójnego donora spowoduje nie tylko znaczne przesunięcie batochromowe emisji, ale także przyczyni się do obniżenia wartości ΔE_ST, co jest kluczowe dla realizacji wydajnego procesu TADF.

Literatura:
[1] Data P., Takeda Y., Chem. Asian. J., 2014, 14, 1613.
[2] Naveen K. R., CP K. P., Baveenth R., Kwon J. H., Chem. Eur. J., 2020, 28, e202103532.