JoVE Journal > Chemistry
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Chemistry

הסולם סינתזה של פולטי מופעל תרמית פלורסצנטיות מושהית מבוסס על ליבת Dibenzothiophene-S, S-דו-חמצני

Published: October 24, 2017
doi:
10.3791/56501
, ,
1WestCHEM, Department of Pure and Applied Chemistry,University of Strathclyde

Summary

הסולם סינתזה של פולטי יעילים ביותר פלורסצנטיות מושהית תרמית מופעל מתואר במאמר שהוצגו.

Abstract

אנחנו מדווחים הליך באופן ליניארי הסולם הסינתזה של 2,8-bis (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl) dibenzothiophene-S. S דו חמצני (מתחם 4), 2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl) dibenzothiophene-S, S-דו-חמצני (מתחם 5) באמצעות בוכוואלד-הארטוויג חוצת-מצמד תנאי ריאקציה. בנוסף, נדגים סינתזה את קנה המידה של כל חומרי המוצא שאינם מסחריים זמינים הנדרשים עבור התגובה קרוס-מצמד amination. במאמר הנוכחי, אנו מספקים את ההליכים סינתטי מפורט עבור כל תרכובות המתואר, לצד אפיון ספקטרלי שלהם. עבודה זו מציגה את האפשרות לייצר מולקולות אורגניות ליישומים מעגל בקנה מידה גדול, אשר מקלה ביישום שלהם לתוך העולם האמיתי מכשירים.

Introduction

במהלך העשורים האחרונים, חוקרים חקרו את הניצול של מולקולות אורגניות ונגזרותיהם ב אורגני דיודות פולטות אור (OLEDs) מאז ההיכרות הראשונה שלהם ב-1987. 1 הגילוי של electroluminescence (EL) הובילה חומרים אורגניים למצוא מגוון רחב של יישומים מציג ותאורה. 2 לעניין עצום בייצור תרכובות אורגניות חדש, ללמוד את המאפיינים photophysical שלהם מונעים על ידי יתרונות OLEDs על הטכנולוגיות הקיימות; בייחוד כפי הם יותר באנרגיה, יכולים להציע ביצועי התקן מעולה תוך שמירה על גמישות גבוהה, קטן עובי ומשקל נמוך. ובכל זאת, לעומת אי-אורגנית דיודות פולטות אור (נוריות), OLEDs סובלים עדיין חסרונות המונעים טכנולוגיה זו מייצור מסחרי בקנה מידה גדול, לרבות משך חיים קצר יותר יעילות נמוכה. עד לאחרונה, רוב המחקר התבסס על הדור הראשון OLEDs, פליטה הסתמכה על זריחה של חומרים אורגניים. בשל העובדה כי קרינה פלואורסצנטית יכולה להתרחש רק מהמדינה גופיה, היעילות המרבית קוואנטית פנימית (IQE) של המכשיר הוא רק 25%. 3 , 4 , 5 על ידי ניצול קומפלקסים אורגניים המכילים מטאל (כגון Ir, Pt), חוקרים יכולים להתגבר על המכשול יעילות 25% בבציר האלקטרונים ממדינות גופיה והן שלישיה של תהליך המעבר קרינה. 6 , 7 , 8 . לפיכך, היעילות המרבית התיאורטית של הדור השני OLEDs הזרחני (PHOLEDs) יכול להיות גבוה כמו 100%. 9 , 10 Nowadays, התקנים OLED מסחריים רבים לנצל ירוק ואדום הזרחני פולטות מתחמי אורגנומתכתית בהתבסס על אירידיום. 11 למרות חומרים אלה זכו השימוש הנרחב מציגה סלולרי וביישומים אלקטרוניים אחרים, העלות של מטאל למבשר מלחי ודחפו חייהם קצר יש חוקרים לחפש חלופות.

ישנם מספר המטרות כי חייבת להיות מושגת על מסחור נרחבת של טכנולוגיית OLED, כגון יציבות גבוהה, צריכת חשמל יעילה, עלות הייצור נמוכה של המכשיר. בשנים האחרונות הוכח כי פולטי קרינה פלואורסצנטית מושהית תרמית מופעל (TADF) יכול להיות תחליף יעיל PHOLED חומרים כדי להגיע לאותו הערך IQE, עם חומרים אלה כעת נחשב כחומרי OLED הדור השלישי. 12 , 13 , 14 פולטים TADF אורגני טהור ניתן להכין בכמה צעדים מחומרי המוצא זמינים שהופך הזיוף התקן הכוללת מסחרית אטרקטיבי לשוק. עד כה, יש מספר סקירות ספרות מקיף מכסה כל ההיבטים של סינתזת חומרים כדי הזיוף התקן. 15,16,17,18 העניין המרכזי עם הכנה גשמי TADF הוא השימוש של זרזים המכילות Pd עבור התגובות קרוס-מצמד. כדי להראות את הפוטנציאל TADF הכנת חומרים בקנה מידה מוגברת. אנחנו טיפס למעלה הסינתזה של TADF פולטים מלבצע חומרים במוצרים הרצויים 4 ו- 5 (איור 1). 22 , 23 פרוטוקול מפורט זה נועד לעזור חדשים העוסקים בתחום כדי להבין את המידע המשויך הסינתזה של חומרים TADF.

Protocol

אזהרה: נא עיין גליונות נתונים כל בטיחות חומרים רלוונטיים (MSDS) לפני השימוש. כמה החומרים הכימיים המשמשים הסינתזה הם מאוד רעילים ומסרטנים. בעת עבודה עם סיליקה ג’ל, חובה לחבוש מסכת מגן כדי למנוע שאיפה של חלקיקים. צפו כל כללי הבטיחות המתאים בעת ביצוע תגובה כימית כולל השימוש של פקדים הנדסה (fume הארון), ציוד מגן אישי (בטיחות משקפיים, כפפות, חלוק המעבדה, מכנסיים באורך מלא, נעליים סגורות). כל ריאגנטים, ממיסים נרכשו מסחרית, שימשו ללא טיהור נוסף כלשהו. 1 ספקטרום C NMR H ו- 13 נרשמו בספקטרומטר 400 מגה-הרץ NMR באמצעות CDCl 3 כמו הממס. משמרות כימי פרוטון NMR מדווחים כערכים אלפא ב ppm ביחס ממיסים deuterated: CDCl 3 (7.26). הנתונים מוצגים כדלקמן: shift כימי, ריבוי צימוד constant(s) (J) נמצאים ב- Hz. Multiplets מדווחים על פני הטווח (ב ppm) הם הופיעו. פחמן NMR הנתונים נאספו ביחס המתאים הממס אותות CDCl 3 (77.16). נקודות התכה נמדדו באמצעות מנגנון נקודת התכה. לייזר בסיוע מטריקס desorption יינון-זמן-של-טיסה (MALDI-TOF) ספקטרומטר מסה נוהלו על ספקטרומטר של Shimadzu Axima-CFR (טווח המוני Da 1-150 000). 1. סינתזה של תרכובות דווח על סינתזה של מתחם 1 (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole) 19 באמצעות 500 מ”ל 3-צוואר עגול למטה את הבקבוק, להמיס 9 – H-carbazole (10.0 g, 60 mmol) ב nitromethane (300 מ ל) תחת אווירה חנקן. לאחר מכן, להוסיף אבץ (II) כלוריד (24.3 g, 180 mmol) פתרון זה. שופכים 2-כלורו-2-methylpropane (19.5 מ ל, 180 mmol) לתוך 100 מ ל בנוסף המשפך ולהוסיף dropwise תחת ערבוב נמרץ. מוסיפים את התערובת המתקבלת בטמפרטורת החדר במשך 6-אייץ לפקח על השלמת התגובה על ידי שכבה דקה כרומטוגרפיה (TLC), באמצעות דיכלורומתאן: הקסאן 1:1 v/v כמו תערובת eluent. לאחר אכילת 9-H-carbazole, להוסיף 100 מ של מים כדי לנטרל. את הפתרון. לחלץ את המוצר שלוש פעמים עם 150 מ ל דיכלורומתאן בכל פעם. להפריד את השכבה אורגני השכבה המימית, בנוסף לשטוף פעמיים עם 150 מ ל מים. מתייבשים השכבה אורגני שנוצר עם 15 גרם של מגנזיום גופרתי, מתאדים הממס תחת לחץ מופחת כדי לקבל אבקה אפורה. לטהר את השאריות על ידי גזים עמודה באמצעות דיכלורומתאן: הקסאן 1:1 v/v תערובת הממס כמו eluent סיפק 13.1 g (79%) 1 מתחם כאבקה לבנה. מתחם אפיון 1: 1 H NMR (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.12 (d, J = 1.9 הרץ, 2 H), 7.78 (s b, 1 H), 7.5 (dd, J = 8.5, 1.9 הרץ, 2 H), 7.33 (dd, J = 5.6, הרץ 0.5, 2 H), 1.49 (s, 18 H). 13 NMR C (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 142.4, 138.2, 123.7, 123.4, 116.3, 110.2, 34.9, 32.2. MS: מ/z 279.4 (M +). נקודת התכה: 233-235 מעלות צלזיוס סינתזה של מתחם 2 (2,8-dibromodibenzothiophene) 20 באמצעות בקבוקון 500 מ”ל 3-צוואר עגול-התחתון, להמיס dibenzothiophene (15.0 g, 81.3 mmol) כלורופורם (100 מ”ל) תחת חנקן האווירה. לאחר מכן, הוסף dropwise ברום (9.3 מ ל, 180 mmol) ב-0 מעלות צלזיוס מתחת בחישה נמרצת. לאחר תוספת מלאה של ברום, להעלות את הטמפרטורה לטמפרטורת החדר ומערבבים את תערובת התגובה עבור ה 18 מסנן את הלבן שנוצר לזרז ושוטפים שוב ושוב עם 50 מ ל מים ורק לאחר מכן 15 מ”ל של מתנול כדי לבודד 2,8-dibromodibenzothiophene בתשואה של 23 גרם (83%) כמו אבקה לבנה- מתחם 2 אפיון: 1 H NMR (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.24 (d, J = 2.0 הרץ, 2 H), 7.71 (d, J = 8.0 הרץ, 2 H), 7.58 (d, J = 2.0 הרץ, 2 H). 13 NMR C (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 138.8, 136.3, 130.5, 124.9, 124.3, 118.8. MS: מ/z 342.1 (M +). נקודת התכה: 227-229 מעלות צלזיוס סינתזה של תרכובת 3 (2,8-dibromodibenzothiophene-5-דו-חמצני) 21 לטעון 500 מ ל one-צוואר עגול בתחתית הבקבוק עם השעיה של 2,8-dibromodibenzothiophene (נמצא 21.3 g, 60 mmol), מימן על-חמצני פתרון (30 מ של 30% (w/w) H 2 O) חומצה אצטית (250 מ”ל), וההולכים עבור 2 h תחת אווירה חנקן. מגניב התערובת המתקבלת לטמפרטורת החדר, ולסנן את התמיסה לבן. לרחוץ שלוש פעמים עם 15 מ”ל של מים, ולאחר מכן 10 מ”ל של מתנול, כדי להשיג 19.3 גרם (85%) של האבקה הלבנה. אפיון תרכובת 3: 1 H NMR (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.22 (d, J = 1.6 Hz, 2 H), 7.70 (d, J = 8.0 הרץ, 2 H), 7.57 (d, J = 2 הרץ, 2 H). 13 NMR C (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 133.3 130.4, 129.1, 125.6, 124.8, 124.3. MS: מ/z 374.1 (M +). נקודת התכה: 360-362 מעלות צלזיוס סינתזה של מתחם 4 (2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 22 2,8 – באמצעות 500 מ”ל 3-צוואר הבקבוק סיבוב המדרגה, להמיס dibromodibenzothiophene-S, S-דו-חמצני (0.45 g, 1.2 mmol) ו 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (0.80 g, 2.86 mmol) בנטול מים טולואן (250 מ”ל), דגה מאת מבעבעים דרך חנקן למשך 15 דקות תחת ערבוב נמרץ. אחרי זה, להוסיף tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0.025 g, mmol 0.03 נקודות) ו- 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 4 ′, 6 ′-triisopropylbiphenyl (XPhos, 0.06 גרם, 0.12 mmol) לתערובת התגובה, דגה את הפתרון עוד 15 דקות. להוסיף נתרן טרט-butoxide (0.32 גרם, 0.834 mmol), טרט-butanol (6 מ ל), דגה התערובת המתקבלת במשך 15 דקות חום הפתרון התגובה ב 110 ° C תחת חנקן אווירה עבור ה 18 להתקרר בטמפרטורת החדר, להוסיף מים (150 מ ל), לחלץ את המוצרים אורגניים לתוך דיכלורומתאן (250 מ”ל) ולשטוף השכבה אורגני פעמיים עם 150 מ ל מים. יבש השכבה אורגני שנוצר עם 15 גרם של מגנזיום סולפט ולהסיר הממס תחת לחץ מופחת כדי לקבל את המוצר הגולמי. לטהר את חומר גולמי על ידי טור כרומטוגרפיה (באמצעות תערובת של ממיסים כמו eluent: דיכלורומתאן: נפט אתר 1:1 v/v…) להניב 4 מתחם כמו מוצק לבן (0.58 גרם, 63%). במתחם 4 איפיון: 1 H NMR (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.13 (d, J = 1.6 Hz, 4 H), 8.11 (d, J = 8.2 הרץ, 2 H), ב- 7.99 (d, J = 1.7 הרץ, 2 H), 7.82 (dd, J = 8.2, הרץ 1.8, 2 H), 7.48 (dd, J = 8.7, הרץ 1.9, 4 שעות), 7.40 (d, J = הרץ 8.6, 4 שעות), 1.45 (s, 36 H). 13 NMR C (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 144.4 144.2, 138.5, 135.8, 133.4, 128.4, 124.4, 124.3, 119.5, 116.8, 109.2, 35.0, 32.2. MS: מ/z 769.97 (M +). נקודת התכה: 351-353 ° C. סינתזה של מתחם 5 (2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 23 הקדושיםng 250 מ ל שלוש-צוואר הבקבוק העגול-התחתון, להמיס 2,8-dibromodibenzothiophene-S. S דו חמצני (0.67 גרם, 1.8 mmol), phenothiazine (0.75 גר’, 3.77 mmol) בנטול מים טולואן (60 מ ל), דגה מאת מבעבעים דרך חנקן למשך 15 דקות תחת ערבוב נמרץ. אחרי זה, להוסיף tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0.11 g, 0.12 mmol) ו- 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 4 ′, 6 ′-triisopropylbiphenyl (XPhos, 0.12 g, 0.23 mmol) לתערובת התגובה, דגה את הפתרון עוד 15 דקות. להוסיף נתרן טרט-butoxide (0.38 g, 3.94 mmol), דגה התערובת המתקבלת במשך 15 דקות נוספות חום התגובה לפתרון 110 ° C תחת אווירה חנקן עבור ה 18 להתקרר תערובת התגובה בטמפרטורת החדר, להוסיף מים (150 מ ל), לחלץ מוצרים אורגניים לתוך דיכלורומתאן (250 מ”ל), בנוסף לשטוף פעמיים עם 150 מ ל מים. יבש השכבה אורגני שנוצר היה עם 15 גרם של מגנזיום גופרתי ולהסיר הממס תחת לחץ מופחת כדי לתת את המוצר הגולמי. לטהר את המוצר גולמי על ידי טור כרומטוגרפיה (באמצעות תערובת הממס כמו eluent: דיכלורומתאן: הקסאן 2:1 v/v) כדי לקבל 5 מתחם כמו מוצק לבן (0.9 g, 55%). אפיון מתחם 5: 1 H NMR (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 7.71 (d, J = 8.2 הרץ, 2 H), 7.36 (dd, J = 7.7, 1.5 הרץ, 4 שעות), 7.28-7.19 (ז, 8 שעות), 7.16 (dd, J = 7.7, הרץ 1.3, 4 שעות), 7.02 (dd, J = 8.1, הרץ 1.3 4 שעות). 13 NMR C (400 מגה-הרץ, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 148.8 141.1, 133.2, 131.8, 129.7, 128.1, 126.9, 125.1, 125.3, 123.1, 121.2, 111.7- MS: מ/z 610.08 (M +). נקודת התכה: 353-355 מעלות צלזיוס

Representative Results

מבנה כימי של הפולטים TADF הסופי (איור 1) מסומנים הכחול תורם אלקטרון קבוצות ו אדום עבור הליבה פורש אלקטרון. נגזרת של alkylated carbazole, dibrominated dibenzothiopene-S, S דו חמצני מקבל מולקולה ניתן להכין חומרים זולים ההתחלתי (איור 2). המוצרים הסופיים ניתן להכין על ידי גרסה בקנה מידה גדול של התגובה קרוס-מצמד amination מזורז-Pd (איור 3). איור 1 . מבנה כימי של פולטי קרינה פלואורסצנטית מושהית תרמית מופעל מבוסס על ליבת מקבל אלקטרון 2,8-dibenzothiophene-5-דו-חמצני (באיור אדום) הנושאת התורם 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl ו- 10H-phenothiazin-10-yl moieties של במתחם 4, מתחם 5 בהתאמה. תורם אלקטרון שהקבוצות מוצגות בצבע כחול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. איור 2 . תגובה כימית מסלולים להכין את 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (מתחם 1) אלקילציה של 9-H-carbazole, 2,8-dibromodibenzothiophene-5-דו-חמצני (תרכובת 3) בשני שלבים החל מ- dibenzothiophene זמינים מסחרית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. איור 3 . בוכוואלד-הארטוויג צלב צימוד תגובות בין 2,8-dibromodibenzothiophene-5-דו-חמצני (תרכובת 3) אמין משני המתאים כדי לייצר תרכובות 4 ו- 5. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Discussion

מטרת מאמר זה היא להראות את הסינתזה בקנה מידה גדול של חומרים אורגניים יעילים ביותר (איור 1) ליישומים OLED מחומרי המוצא זמינים מסחרית. בשל העובדה כי דוחות קודמים רק לתאר את השלב הסופי של תגובת הצלב-מצמד ולהפנות חלק מן הפרסומים מיושן, אנחנו מדווחים הסינתזה מפורט שלב אחר שלב של כל החומרים יחד עם שלהם מלא NMR ספקטרומטריית אפיון הפארמצבטית משופרת של הניסויים.

שנינו פולטים לשאת את אותה ליבה מקבל אלקטרון dibenzothiophene-5-דו-חמצני. השלב הראשון בהכנת במתחם שלוש (איור 2) הוא bromination של מולקולת dibenzothiophene זמינים מסחרית. 20 התגובה בקנה מידה גדול מתרחש בין לילה עם תשואה של 83%. Dibrominated וכתוצאה מכך מתחם 2 יכול להיות תחמוצת נוסף עם פתרון של מימן על-חמצני, חומצה אצטית, מניב 19.3 גרם של אבקה לבנה לאחר סינון של כביסה. 21 3 מתחם היה בשימוש התגובה קרוס-מצמד ללא טיהור נוסף כלשהו.

ההבדל photophysical מאפיינים בין 4 מתחם 5 טמון המאפיינים תורם אלקטרונים של יחידות אמין. אחד של תרכובות יש יחידות carbazole alkylated היקפיים, בעוד אחרים יש קבוצות phenothiazine. מולקולת phenothiazine ניתן לרכוש מספקי כימי, ללא כל שינוי. אולם, במקרה של תרכובת 4 קבוצות טרט-בוטיל צריך להיות מוצג על גבי הטבעת הארומטית של היחידה carbazole על מנת להגביר את מסיסות של ממיסים אורגניים. דווח כי בהיעדר אלקיל מתאים לקבוצות, המסיסות של המוצר טיפות, שתוצאתה תשואה התגובה נמוך משמעותית. 24 קבוצות אלקיל שיוכל להיכנס לתוך כל טבעת phenyl באמצעות תגובת פרידל-קרפטס בין טרט-בוטיל כלוריד 9-H-carbazole בנוכחות אבץ (II) כלוריד ב- nitromethane מבוסס על מנגנון החלפת ארומטי electrophilic. 19 . זה נמצא כי הטוהר של המוצר הסופי אינו גבוה מספיק, חלקי פנים מספר נוכחים בתערובת; לכן האבקה אפור גס יש לטהר בנוסף מאת כרומטוגרפיה עמודה והתוצאה היא ניתוקה של 13.1 גר’ 1 מתחם התאושש כאבקה לבנה.

הפולטים TADF הרצוי 4 ו- 5 היו מסונתז באמצעות פחמן-חנקן מזורז-פלדיום קרוס-מצמד תגובות באמצעות הליכים ספרות שתואר לעיל. 22 , 23 . מצאנו כי הגדלת הכמויות של חומרי המוצא אינה שלילית לא משפיעים על התשואה של המוצר הרצוי, רומז כי עליות נוספות הסולם התגובה אפשריים. תרכובות 4 ו- 5 ניתן להשיג ב- 63% ל- 55% תשואה, בהתאמה.

לסיכום, הוכח קו מנחה מפורט כיצד להתכונן יעילים ביותר מולקולות אורגניות פולטות יישומים, החל מחומרים זמינים, עם אפשרות לשנות את קנה המידה ההליך סינתטי כל אור. דרך עבודה זו, הכוונה היא כי סינתזה בקנה מידה גדול של רבים אחרים הפולטים TADF להבטיח מעבר מהיר של הטכנולוגיה מהספסל מעבדה ליישומים תעשייתיים.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה קיבל מימון תוכנית מחקר וחדשנות 2020 אופק של האיחוד האירופי בהסכם גרנט מארי הספרותמוזאון H2020-MSCA-ITN-2015/674990 פרויקט “EXCILIGHT”. פיג’מה תודה החברה המלכותית פרס הצטיינות במחקר וולפסון.

Materials

2-Chloro-2-methylpropane, 99+% Sigma Aldrich 19780
2-Dicyclohexylphosphino-2′,4′,6′-triisopropylbiphenyl (XPhos), 97% Sigma Aldrich 638064 Air sensitive
9-H-carbazole, 95% Alfa Aesar A11448 Air sensitive
Bromine, 99.5% Fisher 10452553 Highly toxic
Chloroform, anhydrous, 99% Sigma Aldrich 288306
Dibenzothiophene, 98% Sigma Aldrich D32202
Dichloromethane, anhydrous, 99.8% Sigma Aldrich 270997
Glacial acetic acid, 99.7+% Alfa Aesar 36289 Corrosive to skin
Hexane, anhydrous, 95% Sigma Aldrich 296090
Hydrogen peroxide solution (30 % (w/w) in H2O) Sigma Aldrich H1009 Corrosive to skin
Magnesium sulfate, 99.5% Alfa Aesar 33337
Nitromethane, 98+% Alfa Aesar A11806 Highly explosive
Phenothiazine, 98+% Alfa Aesar A12517 Air sensitive
Sodium tert-butoxide, 97% Sigma Aldrich 359270
Tert-butanol, anhydrous, 99.5% Sigma Aldrich 471712
Toluene, anhydrous, 99.8% Sigma Aldrich 244511
Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(0), Pd 21.5% min Alfa Aesar 12760-03 Air sensitive
Zinc (II) chloride, anhydrous, 98+% Alfa Aesar A16281
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tang, C. W., VanSlyke, S. A. Organic electroluminescent diodes. Appl.Phys. Lett. 51, 913-915 (1987).
  2. Pope, M., Kallmann, H. P., Magnante, P. Electroluminescence in Organic Crystals. J. Chem. Phys. 38, 2042-2043 (1963).
  3. Friend, R. H., et al. Electroluminescence in conjugated polymers. Nature. 397, 121-128 (1999).
  4. Rothberg, L. J., Lovinger, A. J. Status of and prospects for organic electroluminescence. J. Mater. Res. 11, 3174-3187 (1996).
  5. Brown, A. R., et al. Poly(p-phenylenevinylene) light-emitting diodes: Enhanced electroluminescent efficiency through charge carrier confinement. Appl. Phys. Lett. 61, 2793-2795 (1992).
  6. Wang, Q., et al. A Non-Doped Phosphorescent Organic Light-Emitting Device with Above 31% External Quantum Efficiency. Adv. Mater. 26, 8107-8113 (2014).
  7. Wang, X., Gong, S. L., Song, D., Lu, Z. H., Wang, S. Highly Efficient and Robust Blue Phosphorescent Pt(II) Compounds with a Phenyl-1,2,3-triazolyl and a Pyridyl-1,2,4-triazolyl Chelate Core. Adv. Funct. Mater. 24, 7257-7271 (2014).
  8. Ulbricht, C., Beyer, B., Friebe, C., Winter, A., Schubert, U. S. Recent Developments in the Application of Phosphorescent Iridium (III) Complex Systems. Adv. Mater. 21, 4418-4441 (2009).
  9. Adachi, C., Baldo, M. A., Thompson, M. E., Forrest, S. R. Nearly 100% internal phosphorescence efficiency in an organic light-emitting device. J. Appl. Phys. 90, 5048-5051 (2001).
  10. Park, Y. S., et al. Exciplex-Forming Co-host for Organic Light-Emitting Diodes with Ultimate Efficiency. Adv. Funct. Mater. 23, 4914-4920 (2013).
  11. Xu, H., et al. Recent progress in metal-organic complexes for optoelectronic applications. Chem. Soc. Rev. 43, 3259-3302 (2014).
  12. Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence. Nature. 492, 234-238 (2012).
  13. Zhang, Q., et al. Efficient Blue Organic Light-Emitting Diodes Employing Thermally Activated Delayed Fluorescence. Nat. Photonics. 8, 326-332 (2014).
  14. Hirata, S., et al. Highly Efficient Blue Electroluminescence based on Thermally Activated Delayed Fluorescence. Nat. Mater. 14, 330-335 (2015).
  15. Yang, Z., et al. Recent Advances in Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials. Chem. Soc. Rev. 46, 915-1016 (2017).
  16. Im, Y., et al. Molecular Design Strategy of Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters. Chem. Mater. 29, 1946-1963 (2017).
  17. Wong, M. Y., Zysman-Colman, E. Purely Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Organic Light-Emitting Diodes. Adv. Mater. 1605444, (2017).
  18. Dias, F. B., Penfold, T. J., Monkman, A. P. Photophysics of thermally activated delayed fluorescence molecules. Methods Appl. Fluoresc. 5, 012001 (2017).
  19. Liu, Y., Nishiura, M., Wang, Y., Hou, Z. π-Conjugated Aromatic Enynes as a Single-Emitting Component for White Electroluminescence. J. Am. Chem. Soc. 128, 5592-5593 (2006).
  20. Neumoyer, C. R., Amstutz, E. D. Studies in the Sulfone Series. I. The Preparation of 2,8-Diaminodibenzothiophene-5-dioxide. J. Am. Chem. Soc. 69, 1920-1921 (1947).
  21. Gilman, H., Nobis, J. F. Rearrangement with 4-Iododibenzothiophene in Amination by Sodamide. J. Am. Chem. Soc. 67, 1479-1480 (1945).
  22. Dias, F. B., et al. Triplet Harvesting with 100% Efficiency by Way of Thermally Activated Delayed Fluorescence in Charge Transfer OLED Emitters. Adv. Mater. 25, 3707-3714 (2013).
  23. Dias, F. B., et al. The role of local triplet excited states and D-A relative orientation in thermally activated delayed fluorescence: photophysics and devices. Adv. Sci. 3, 1600080 (2016).
  24. Moss, K. C., et al. Tuning the Intramolecular Charge Transfer Emission from Deep Blue to Green in Ambipolar Systems Based on Dibenzothiophene S,S-Dioxide by Manipulation of Conjugation and Strength of the Electron Donor Units. J. Org. Chem. 75, 6771-6781 (2010).

Tags

Chemical SynthesisThermally-activated Delayed FluorescenceDibenzothiophene-SS-dioxideOrganic ElectronicsOLEDPalladium CatalystXphosSodium Tert-butoxideColumn Chromatography

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Vybornyi, O., Findlay, N. J., Skabara, P. J. Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core. J. Vis. Exp. (128), e56501, doi:10.3791/56501 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image