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A Deep Blue B,N-Doped Heptacene Emitter That Shows Both Thermally Activated Delayed Fluorescence and Delayed Fluores-cence by Triplet Triplet Annihilation
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-03-05 , DOI: 10.1021/jacs.9b13704 Subeesh Madayanad Suresh 1 , Eimantas Duda 2 , David Hall 1, 3 , Zhen Yao 1 , Sergey Bagnich 2 , Alexandra M. Z. Slawin 1 , Heinz Bässler 4 , David Beljonne 3 , Manfred Buck 1 , Yoann Olivier 3, 5 , Anna Köhler 2 , Eli Zysman-Colman 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-03-05 , DOI: 10.1021/jacs.9b13704 Subeesh Madayanad Suresh 1 , Eimantas Duda 2 , David Hall 1, 3 , Zhen Yao 1 , Sergey Bagnich 2 , Alexandra M. Z. Slawin 1 , Heinz Bässler 4 , David Beljonne 3 , Manfred Buck 1 , Yoann Olivier 3, 5 , Anna Köhler 2 , Eli Zysman-Colman 1
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An easy-to-access, near UV-emitting linearly extended B,N-doped heptacene is designed and syn-thesized in good yields. This compound emits thermally activated delayed fluorescence at ambient temperature from a multi-resonant state and represents a rare example of a non-triangulene-based MR-TADF emitter. At lower temperatures triplet-triplet annihilation dominates. The compound sim-ultaneously possesses narrow, deep-blue emission with CIE coordinates of (0.17, 0.01). While de-layed fluorescence results mainly from triplet-triplet annihilation at lower temperatures in THF solu-tion, where aggregates form upon cooling, the TADF mechanism takes over around room tempera-tures in solution when the aggregates dissolve, or when the compound is well dispersed in a solid matrix. The potential of our molecular design to trigger TADF in larger acenes is demonstrated through the accurate prediction of ∆EST using correlated wavefunction-based calculations. Based on these calculations, we predicted dramatically different optoelectronic behavior in terms of both ∆EST and the optical energy gap of two constitutional isomers where only the boron and nitrogen posi-tions change. A comprehensive structural, optoelectronic and theoretical investigation is presented. Further, the ability of the achiral molecule to assemble on a Au(111) surface to a highly ordered layer composed of enantiomorphic domains of racemic entities is demonstrated by scanning tunnel-ing microscopy.
中文翻译：
一种深蓝色 B,N 掺杂的七苯发射体，通过三重态三重态湮灭显示热激活延迟荧光和延迟荧光
设计并合成了一种易于获取、近紫外线发射的线性扩展 B,N 掺杂的七苯，并以良好的产率合成。这种化合物在环境温度下从多共振状态发射热激活延迟荧光，是非三角烯基 MR-TADF 发射器的一个罕见例子。在较低温度下，三重态-三重态湮灭占主导地位。该化合物同时具有窄的深蓝色发射，CIE 坐标为 (0.17, 0.01)。虽然延迟荧光主要是由于 THF 溶液中较低温度下的三重态-三重态湮灭造成的，其中聚集体在冷却时形成，但当聚集体溶解时，TADF 机制在溶液中的室温附近接管，或者当化合物良好时分散在固体基质中。我们的分子设计在较大的并苯中触发 TADF 的潜力通过使用基于相关波函数的计算准确预测 ΔEST 来证明。基于这些计算，我们在 ∆EST 和两种结构异构体的光能隙方面预测了显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。我们预测了两种结构异构体的 ΔEST 和光学能隙的显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。我们预测了两种结构异构体的 ΔEST 和光学能隙的显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。
更新日期：2020-03-05
中文翻译：
一种深蓝色 B,N 掺杂的七苯发射体，通过三重态三重态湮灭显示热激活延迟荧光和延迟荧光
设计并合成了一种易于获取、近紫外线发射的线性扩展 B,N 掺杂的七苯，并以良好的产率合成。这种化合物在环境温度下从多共振状态发射热激活延迟荧光，是非三角烯基 MR-TADF 发射器的一个罕见例子。在较低温度下，三重态-三重态湮灭占主导地位。该化合物同时具有窄的深蓝色发射，CIE 坐标为 (0.17, 0.01)。虽然延迟荧光主要是由于 THF 溶液中较低温度下的三重态-三重态湮灭造成的，其中聚集体在冷却时形成，但当聚集体溶解时，TADF 机制在溶液中的室温附近接管，或者当化合物良好时分散在固体基质中。我们的分子设计在较大的并苯中触发 TADF 的潜力通过使用基于相关波函数的计算准确预测 ΔEST 来证明。基于这些计算，我们在 ∆EST 和两种结构异构体的光能隙方面预测了显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。我们预测了两种结构异构体的 ΔEST 和光学能隙的显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。我们预测了两种结构异构体的 ΔEST 和光学能隙的显着不同的光电行为，其中只有硼和氮的位置发生变化。介绍了全面的结构、光电和理论研究。此外，通过扫描隧道显微镜证明了非手性分子在 Au(111) 表面组装成由外消旋实体的对映体域组成的高度有序层的能力。
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