CC BY
9
УДК 544.421.42:536.755
Долотова Е.П., Сайфутяров Р.Р., Барканов А. Д., Тайдаков И.В., Аветисов И.Х.
НОВЫЕ ЛЮМИНОФОРЫ НА ОСНОВЕ ПЛАТИНЫ (II) С ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДНЫХ СТРУКТУР
Долотова Екатерина Павловна, магистр 2 года факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов;
Сайфутяров Расим Рамилевич ведущий инженер кафедры химии и технологии кристаллов; Барканов Артем Денисович бакалавр 4 года факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов;
Тайдаков Илья Викторович, д.х.н., главный специалист кафедры химии и технологии кристаллов; Аветисов Игорь Христофорович, д.х.н., профессор, заведующий кафедрой химии и технологии кристаллов, email: igor avetisov@mail.ru;
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20.
В настоящее время органические полупроводниковые материалы считаются альтернативой неорганическим полупроводникам. Однако существует ряд проблем, связанных с получением таких веществ и оптимизацией органических светоизлучающих диодных (ОСИД) структур на их основе. Одними из самых востребованных и перспективных электролюминофоров являются комплексы на основе платины Pt(II). Предложен метод синтеза 6 новых комплексов типа Pt(CAN)(OAO), являющихся высокоэффективными эмиттерами для ОСИД-технологии. Изменяя тип лигандов, можно варьировать физические и фотофизические свойства материала. Ключевые слова: люминофоры, органические полупроводники, комплексы платины (II), ОСИД, пиразол, цикклометаллирование
NEW PHOSPHORES BASED ON PLATINUM(II) AND HETEROCYCLIC LIGNADS FOR OLED TECHNOLOGY
Dolotova E.P., Safutyarov R.R., Barkanov A.D., Taydakov I.V., Avetissov I. Ch. D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
Nowdays, organic semiconductor materials are considered an alternative to inorganic semiconductors. However, there are a number of problems associated with producing such substances and optimizing the organic light-emitting diode (OLED) structures on their basis. One of the most popular and promising electroluminophors are complexes based on Pt(II). Synthesis technique for 6 new complexes of the Pt (C A N) (O A O) type, which are highly efficient emitters for the OLED technology, has been proposed. Changing the type of ligands, it is possible to vary the physical and photophysical properties of the material.
Keywords: luminophores, organic semiconductors, platinum (II) complexes, OLED, pyrazole, cyclometallation
Введение
Среди светоизлучающих материалов нового поколения комплексы платины Р1(11) являются наиболее перспективными, уступая лишь комплексам иридия 1г(Ш). Несмотря на поразительные успехи в области конструирования органических светоизлучающих диодов (ОСИД) актуальной остается задача поиска и создания новых высокоэффективных материалов. Многие компании и исследовательские центры активно работают над получением более стабильных и дешевых органических материалов. Молекулярный дизайн гетеролептических комплексов платины
Р1;(]ЧлС)(ОлО) (где ОлО -р-дикетонаты) дает возможность получать высокоэффективные эмиттеры с заданными параметрами. Внедряя определенный тип лиганда в комплекс, можно варьировать фотофизические и физические (летучесть, растворимость и т.д.) свойства вещества: Целью работы является создание новых светоизлучающих «настраиваемых» материалов на основе платины Р1(П) (СлЭД (ОлО) из доступных прекурсоров и их исследование. Методика проведения эксперимента
Синтез циклометаллированных комплексов происходил в соответствии с методикой Ву [1]. Схема получения комплексов платины Р1(П) приведена на Рисунке 1. В колбе Шленка в атмосфере аргона растворяют 2 ммоль 4-метил-1-фенилпиразола (или его производные) и 1 ммоль К2РгС14 в 6 мл водной смеси 2-этоксиэтанола (1:3). Нагреваем смесь при перемешивании в течение 12ч при температуре 100оС. После охлаждения добавляем 10 мл дистиллированной воды, отфильтровываем осадок комплекса димера, промываем его водой и высушиваем при 80оС и 0.1 Торр. К Полученному веществу прибавляем к 4 мл 2-этоксиэтанола вместе с 0.6 ммоль Р-дикетоната и 3.8 ммоль №2СО3. Образовавшуюся суспензию нагреваем при перемешивании в течение 15ч при 100оС, охлаждаем и осаждаем 12 мл дистиллированной воды. Отфильтровываем твердый осадок темного цвета, промываем
дистиллированной водой, высушиваем при 80оС и 0.1 Торр и очищаем с помощью колоночной хроматографии (силикагель/СН2С12). Используя данную схему, было синтезировано 6 различных комплексов, струткура которых приведена в таблице 1.
<F,OCH3)
о о
(F,OCH3)PhNHNH2 N
Э RrV Rvo li
о о ' "
Na2C03
ion-'с
(F, OCH3)
(F,OCH3)
Рисунок 1. Схема синтеза комплексов на основе платины Pt(II)( Pt(CAN)(OAO))
(F, ОСН3)
Таблица 1. Структуры люминесцентных комплексов на основе Pt(NAC)(OAO) (где OAO -Р-дикетонаты)
Название Аббревитаура Структурная формула
(2-(4-метилпиразол-1-ил) фенил) дибензоилметан платины (II) DMB MPP 0 ^
(2-(4-метилпиразол-1-ил) фенил) пентан-2,4-дион платины (II) AcAc MPP
((1 -(метоксифенил))-4-метилпиразол) дибензоилметан платины (II) DMB OMR H
(2-(4-метилпиразол-1-ил) фенил) (4,4,4-фтор-1 -фенилбутан-1,3-дион) платины (II) PhCF3 MPP >;<6
(2-(4-метилпиразол-1-ил) фенил) (1,3 -бис(4-метил-1 -пиразол-3 -ил) пропан -1,3-дион) платины (II) Pyr MPP
((1 -(фторфенил))-4-метилпиразол ) дибензоилметан платины (II) DBM F
Вследствие высоких требований к чистоте на спектрофлуориметре Perkin Elmer 45 в
материала в ОСИД-технологии полученные диапазоне длин волн 400-700 нм. вещества после очистки хроматографией Результаты и обсуждение
перекристаллизовывают из н-гексана. Спектры Спектры поглощения снимали с комплексов,
оптического поглощения измеряли при растворенных в CH2Cl2 и дегазированных. температуре окружающей среды с
использованием спектрофотометра Specord,
спектры возбуждения и люминесценции измеряли
Поглощение, л.моль'.см"1
1,0
0,8
0.6
0,4
0,2
0.0
- DBM МРР
— - DBM F
- - DBM OMR
--PhCF3 МРР
---Руг МРР
---Ас Ас МРР
—I—
зао 400 500 600
Длина волны,им Рисунок 2. Спектры поглощения комплексов на основе платины Pt(П).
Из спектра эмиссии (Рисунок 3) можно сделать вывод, что изменяя тип лиганда, можно получить комплексы различного цвета свечения. Например, в материалах с 4-метил-1-фенилпиразолом (МРР) при замене Р-дикетоната происходит смещение спектра от 345нм до 540нм. Причем при введении арильных заместителей спектр сдвигается в красную область (дибензоилметан -ББМ), чему также способствует внедрение СР3 группы.
—I— 500
—I—
700
Интенсивность
0.8-
0.4-
о.г-
DBM МРР DBM F DBM OMR PhCF3 МРР Руг МРР АсАС МРР
Длина волны,нм Рисунок 3. Спектры эмиссии комплексов на основе платины Pt(II)
Заключение
Выполнен синтез 6 новых высокоэффективных комплексов платины Pt(II) с помощью доступных прекурсоров, которые могут использоваться в качестве эмиссионного материала в ОСИД-устройствах.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 14-13-01074П.
Список литературы 1. Wu W. et al. Long-lived room temperature deep-red/near-IR emissive intraligand triplet excited state (3IL) of naphthalimide in cyclometalated platinum (II) complexes and its application in upconversion //Inorganic chemistry. - 2011. - Т. 50. - №. 22. - С. 11446-11460.
