Selección estructural y efectos electrónicos de moléculas MR-TADF de luz azul de banda estrecha del sistema N/C==O

ZHOU Aowei ,  

ZHU Yanan ,  

GUO Zhipeng ,  

YIN Yongming ,  

UTOCHNIKOVA Valentina ,  

MENG Hong ,  

摘要

Los materiales de fluorescencia retardada activada térmicamente por resonancia múltiple (MR-TADF) basados en la ventaja de alta pureza de color han recibido gran atención debido a su valor potencial en pantallas de alta precisión. En este artículo, se utiliza 12,12-dimetil-4H-benzob[9,1]quinolina[3,4,5,6,7-defg]acridina-4,8(12H)-diona (DQAO) como núcleo molecular, mediante la introducción de grupos laterales con diferentes propiedades electrónicas y la selección estructural y evaluación del rendimiento fluorescente, se diseñó y evaluó un conjunto de moléculas con potencial que combinan una banda espectral estrecha y emisión de luz azul profunda, proponiendo una fórmula general para el diseño de materiales emisores de alto rendimiento basados en este tipo de sistema N/C==O. Este estudio utilizó métodos de química cuántica para evaluar exhaustivamente la brecha de energía triplete-singlete, la intensidad del oscilador fluorescente y las características del espectro de emisión de 74 moléculas objetivo. Mediante la energía de reestructuración de las estructuras en estado fundamental y excitado, se aproximó efectivamente el ancho medio de pico (FWHM) del espectro de emisión. Se descubrió que la sustitución en posición N con un aceptor electrónico favorece el aumento de la intensidad del oscilador y la disminución de la energía de reestructuración, mientras que el donador electrónico tiende a reducir la brecha de energía triplete-singlete. Los resultados indicaron que regular las propiedades electrónicas de los sustituyentes en posición N reducirá significativamente la brecha triplete-singlete de las moléculas MR-TADF, al tiempo que aumentará eficazmente la intensidad del oscilador y se logrará una longitud de onda de emisión ideal, logrando características de emisión estrechas y de alto rendimiento. Este estudio no solo proporciona nuevas ideas de diseño molecular y conjuntos de datos estructurales efectivos para el diseño eficiente de moléculas MR-TADF, sino que también establece una base teórica sólida para la optimización adicional del rendimiento de materiales fluorescentes basados en las ventajas de la sustitución en posición N y las propiedades electrónicas de los grupos modificadores.

关键词

ancho de pico medio de emisión fluorescente; efectos electrónicos; DQAO; energía de reestructuración molecular; selección virtual

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