Angew. Chem. :米基修饰的硼氮二元掺杂多重共振新骨架

  • A+

近来,基于硼氮掺杂的多环芳烃(B,N-PAHs)因其独特的光、电学性质备在有机光电材料等领域受到广泛关注。其中利用B,N原子相反的共振效应构筑的多重共振(MR-TADF)材料,由于具有刚性的分子骨架和非键合分子轨道特征,兼具了TADF性质、高辐射跃迁速率以及窄的半峰宽。作为染料用于有机发光二极管时,MR材料能显著提升器件性能,并获得高色纯度光谱,可实现广色域显示。然而,目前报道的B,N-MR染料其分子骨架几乎都基于早期的氮-硼-氮三元掺杂的三角烯母核结构,极大的限制了MR分子的多样性以及对其构效关系的全面认识。


针对此,清华大学有机光电子与分子工程教育部重点实验室的段炼教授和张东东助理研究员团队利用米基修饰的B,N二元掺杂的1,4-硼氮芳烃BIC为骨架设计合成了一系列MR染料分子,开辟了多重共振分子设计新思路。

on>



1

与三元掺杂的BCz-BN相比,BIC的不仅半峰宽窄,且发射峰大幅蓝移,理论计算证明其具备MR特性。通过在B原子或氮原子对位引入给体或骨架融合实现了从深蓝光到绿光的光色调控。这四个分子均以“一锅法合成”。与之前报道的1,4-硼氮芳烃的合成相比,这种合成路线对底物的要求更低且不需要过渡金属催化剂的参与,有望被广泛应用在其他B,N-PAHs的合成中。

9

采用上述分子做为染料,并选用相应的TADF材料作为敏化剂,构筑的敏化发光OLED器件表现出了优异的电致发光性能。基于BIC-mCz与mDBIC的器件电致发光光谱的峰值波长为432 nm,CIE坐标为(0.16, 0.05),接近超高清视频标准BT.2020的蓝光色坐标标准。基于pDBIC的器件实现了最大EQE 31.0%,CIE坐标为(0.33, 0.64)的绿光发射。基于BIC-pCz的器件最大EQE高达39.8%,CIE色坐标为(0.14,0.16),为目前所报道的该波段处蓝光OLED器件的最高效率,证明了这类米基硼结构的MR分子在OLED领域极大的应用潜力。

这项工作提供了一种新的B,N二元掺杂的MR分子母核的设计与合成,丰富了BN-MR染料的骨架,首次实现了基于米基硼的高性能的有机光电器件。该工作将进一步促进硼氮杂稠环芳烃材料的发展,为未来开发高性能的新型MR染料提供新的思路。

文信息

Mesityl-Functionalized Multi-Resonance Organoboron Delayed Fluorescent Frameworks with Wide-range Color Tunability for Narrowband OLEDs

Xiang Wang, Yuewei Zhang, Hengyi Dai, Guomeng Li, Meihui Liu, Guoyun Meng, Xuan Zeng, Tianyu Huang, Lu Wang, Qian Peng, Dezhi Yang, Dongge Ma, Dongdong Zhang* and Lian Duan*

第一作者为清华大学博士后王翔,通讯作者为清华大学张东东助理研究员和段炼教授。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202206916




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0