В ИОХ РАН продолжается поиск новых флуоресцентных красителей для создания органических светодиодов

На сегодняшний день π-сопряженные органические молекулы привлекают большое внимание ученых благодаря их способности оптимизировать светопоглощение, светоизлучение, подвижность носителей заряда, проводимость и другие физические свойства. Различные комбинации электронодонорных (D) и электроноакцепторных (A) групп, связанных либо напрямую, либо предпочтительно через π-сопряженные мостики (π), использовались в органических хромофорах для настройки уровней запрещенной зоны и оптоэлектронных свойств. Подбор донорных и акцепторных фрагментов принципиально важен для достижения наилучших характеристик органических красителей. Роль акцепторов заключается в тонкой настройке уровней граничных орбиталей — высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) и низшей свободной молекулярной орбитали (НСМО), в возникновении разности между этими энергиями и, как следствие, спектров поглощения материалов на основе этих молекул. Выбор акцептора важен для обеспечения высоких свойств материалов на их основе как в отдельных молекулах, так и в полимерах. Недавно учеными Лаборатории полисераазотистых гетероциклов ИОХ РАН были исследованы реакции кросс-сочетания по Сузуки и Стилле для нового акцепторного билдинг-блока 4,8-дибромбензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола). С целью создания высокоэффективных материалов для органических светодиодов были получены продукты как моно- так и бис-сочетания. Чтобы уменьшить количество стадий при получении этих продуктов и избежать использования токсичных олово- или борорганических соединений, необходимо было использовать реакции прямой С-Н активации производных бензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола).

В одном из своих недавних исследований с целью получения новых флуоресцентных красителей учеными Лаборатории полисераазотистых гетероциклов ИОХ РАН впервые были детально исследованы палладий-катализируемые реакции прямой С-Н активации бензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола) и его 4,8-дибромпроизводного. Были найдены оптимальные условия селективного введения различных тиофеновых и арильных производных с получением продуктов как моно- и бис-сочетания. Показано, что синтез конечных соединений из бензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола) является более эффективным методом по сравнению с реакциями из 4,8-дибромбензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола. Кроме того, впервые удалось показать применимость реакции окислительной С-Н активации для бензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола). Было установлено, что использование в качестве окислителя оксида серебра в диметилсульфоксиде позволяет получать тиофеновые производные бензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]тиадиазола) различного строения. Полученные вещества можно рассматривать в качестве исходных соединений для создания компонентов органических светодиодов (OLEDs).

Источник:

Timofey N. Chmovzh, Timofey A. Kudryashev, Daria A. Alekhina, Oleg A. Rakitin Palladium-Catalyzed Direct (Het)arylation Reactions of Benzo[1,2-d:4,5-d′]bis([1,2,3]thiadiazole and 4,8-Dibromobenzo[1,2-d:4,5-d′]bis([1,2,3]thiadiazole) // Molecules 2023, 28, 3977. DOI: 10.3390/molecules28093977.