Fosforkemist Prof. Jan J. Weigand från Dresdens tekniska universitet har i samarbete med ett tvärvetenskapligt team utvecklat en metod för att introducera fosfor- och kväveatomer i polycykliska molekyler. Denna metod har potentialen att bana väg för utveckling av nya material med specifika optoelektroniska egenskaper, idealiska för applikationer inom organiska halvledarteknologier som OLED och sensorer. Resultaten publicerades denna vecka i Chem .
Polyaromatiska kolväten, förkortade PAH, spelar en central roll i många (opto-) elektroniska tillämpningar, inklusive kemiska sensorer, organiska lysdioder (OLED), organiska fälteffekttransistorer (OFET) och organiska solceller.
Forskare undersöker kontinuerligt ersättningen av olika element utöver traditionellt kol för att optimera enhetens prestanda och mångsidighet. Även om substitution med bor (B), kväve (N), syre (O) och svavel (S) redan har genomgått omfattande forskning, är integrationen av fosfor (P) i kombination med kväve (N) fortfarande en betydande utmaning.
Prof. Weigand och hans forskargrupp vid TUD Dresden tekniska högskola har nyligen uppnått ett betydande genombrott. "I vår nuvarande forskning har vi utvecklat en innovativ metod för att selektivt införa fosfor- och kväveatomer i polyaromatiska system.
"Denna metod möjliggjorde syntes av ett brett spektrum av P/N-substituerade föreningar, vars fysikalisk-kemiska egenskaper undersöktes grundligt i samarbete med fysiker från TUD. Genom kombinationen av materialsimuleringar och spektroskopiska mätningar kunde vi få grundläggande insikter i struktur-egenskapsförhållanden för de erhållna föreningarna."
Den nya metoden ger tillgång till den välkända klassen av azafosfoler, som tidigare endast var tillgängliga på ett mycket krångligt sätt och mestadels med mycket låga skördar. Därför övervägdes de inte för (opto-)elektroniska tillämpningar förrän nu.
"Genom att medvetet kombinera fosfor och kväve hoppas vi kunna kontrollera de elektroniska och optiska egenskaperna hos dessa föreningar på ett sätt som inte var möjligt tidigare. Detta öppnar för spännande möjligheter för framtida tillämpningar inom optoelektronik och vidare", tillägger Sebastian Reineke, chef för Light-Emitting and eXcitonic Organic Semiconductors Group (LEXOS) vid TUD.
Mer information: Jannis Fidelius et al, Bekväm tillgång till π-konjugerade 1,3-azafosfoler från alkyner via [3 + 2]-cykloaddition och reduktiv aromatisering, Chem (2023). DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.016
Journalinformation: Chem
Tillhandahålls av Dresdens tekniska universitet
