Triagem estrutural e efeitos eletrônicos de moléculas MR-TADF de luz azul de banda estreita do sistema N/C==O

ZHOU Aowei ,  

ZHU Yanan ,  

GUO Zhipeng ,  

YIN Yongming ,  

UTOCHNIKOVA Valentina ,  

MENG Hong ,  

摘要

Materiais de fluorescência tardia ativada termicamente por ressonância múltipla (MR-TADF) baseados na vantagem de alta pureza de cor têm recebido grande atenção devido ao seu valor potencial em displays de alta precisão. Este artigo utiliza 12,12-dimetil-4H-benzo[9,1]quinolina[3,4,5,6,7-defg]acridina-4,8(12H)-diona (DQAO) como núcleo molecular e, por meio da introdução de grupos laterais com propriedades eletrônicas distintas, juntamente com triagem estrutural e avaliação do desempenho fluorescente, projetou e avaliou um conjunto de moléculas potenciais com banda estreita e emissão azul profunda, propondo uma fórmula geral de design para materiais emissores de alto desempenho baseados neste sistema N/C==O. O estudo utilizou métodos de química quântica para avaliar de forma abrangente a diferença de energia triplete-singlete, a intensidade do oscilador fluorescente e as características do espectro de emissão de 74 moléculas-alvo. Por meio da energia de reestruturação da estrutura do estado fundamental e excitado, foi apropriadamente aproximada a largura de meia altura (FWHM) do espectro de emissão. Foi descoberto que a substituição na posição N com um aceitador eletrônico favorece o aumento da intensidade do oscilador e a diminuição da energia de reestruturação, enquanto o doador eletrônico tende a reduzir a diferença de energia triplete-singlete. Os resultados indicam que o ajuste das propriedades eletrônicas dos substituintes na posição N reduzirá significativamente a diferença triplete-singlete das moléculas MR-TADF, ao mesmo tempo que aumentará efetivamente a intensidade do oscilador e obterá um comprimento de onda de emissão ideal, alcançando características de emissão estreitas e de alto desempenho. Este estudo não só oferece novas ideias de design molecular e conjuntos de dados estruturais eficazes para o design eficiente de moléculas MR-TADF, como também estabelece uma base teórica sólida para a otimização adicional do desempenho de materiais fluorescentes com base nas vantagens da substituição na posição N e nas propriedades eletrônicas dos grupos modificadores.

关键词

largura da meia altura da emissão fluorescente; efeitos eletrônicos; DQAO; energia de reestruturação molecular; triagem virtual

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