Направленный дизайн кристаллических форм комплексов металлов платиновый группы: 2019 г. этап 1

Project: Grant fulfilmentGrant stage fulfilment

Description

В настоящее время создание высокоэффективных светоизлучающих материалов при помощи методов супрамолекулярной химии и инженерии кристаллов – направленного использование нековалентных взаимодействий для достижения необходимых свойств – интенсивно развивающееся направление (Wang, Bisoyi et al., 2018). Это обусловлено тем, что нековалентные взаимодействия являются мощным инструментом в проектировании и изготовлении функциональных материалов на основе органических, неорганических и/или металлоорганических строительных блоков (Bertani, Sgarbossa et al. 2010). Наиболее эффективными признаны галогенные (ГС) (Gilday, Lang et al. , Desiraju, Ho et al. 2013) и халькогенные (ХС) (Mikherdov, Kinzhalov et al. 2016), (Metrangolo, Meyer et al. 2008) связи. Глубокое понимание агрегации, управляемое ГС и ХС в твердом состоянии, привело к созданию ряда супрамолекулярных систем с привлекательными физическими свойствами: модифицированные поверхности (Boterashvili, Lahav et al. 2014, Zheng, Liu et al. 2015), органические гели (Meazza, Foster et al. 2013), соединения с переносом заряда (Lieffrig, Jeannin et al. 2013), жидкие кристаллы (Praesang, Nguyen et al. 2008, Dang, Lee et al. 2012). Использование методов супрамолекулярной химии и инженерии кристаллов в создании люминесцирующих материалов позволяет с одной стороны решить проблему неконтролируемого образования нескольких полиморфных модификаций, приводящее к ухудшение фотофизических характеристик. С другой стороны – может быть использовано для улучшения параметров люминесценции.
Перспективным подходом к получению улучшенных кристаллических форм люминесцирующих комплексов является получение со-кристаллов. В этих структурах молекулы разных типов закономерно чередуются, так, что общая структура описывается элементарной ячейкой, в которой строго определенные позиции заняты молекулами определенного сорта. Известно, что направленная со-кристаллизация люминесцирующих комплексов металлов платиновой группы с различными донорами нековалентных взаимодействий (в частности, галогенной связи) приводит к увеличению эффективности излучательного процесса за счет усиления спин-орбитального взаимодействия (Choi, Kuwabara et al. 2012). Дополнительно повышается структурная жесткость молекул в составе со-кристаллизатов, что снижает безызлучательное рассеивание энергии (Kondrasenko, Chung et al. 2016). Собственно, образование ГС происходит без существенного изменения распределения электронной плотности в молекуле люминофора, поэтому энергия излучения сохраняется. Таким образом, ГС могут быть эффективно использованы для повышения эффективности люминесценции комплексов переходных металлов. В частности, в работах (Sivchik, Solomatina et al. 2015) показано, что ГС в сокристаллизате комплекса платины(II) c С6F6-nXn (X = Br, I, n = 1, 2) повышается квантовый выход твердофазной люминесценции в 10-22 раза.
Таким образом, со-кристаллизация, как один из меиодов методов супрамолекулярной химии и инженерии кристаллов, может быть эффективно использована для повышения эффективности люминесценции комплексов переходных металлов. Однако количество исследований, посвященных развитию этого направления и повышению эффективности люминесценции за счет нековалентных взаимодействий, мало. Это связано с недостаточным пониманием аддитивного эффекта различных нековалентных взаимодействий, а также с недостатком экспериментальных данных об их влиянии на структуру и свойства комплексных соединений. На данный момент в литературе имеются лишь редкие примеры влияния нековалентных взаимодействий на структуру и свойства комплексов платиновых металлов с диаминокарбеновыми лигандами – наиболее перспективным классом синих эмиттеров.
Поэтому направленный синтез люминесцирующих комплексов платиновых металлов, обладающих потенциальными донорами/акцепторами нековалентных взаимодействий, имеет большое значение как для создания высокоэфеективных светоизлучающих устройств, так и для понимания влияния нековалентных взаимодействий на структуру и свойства координационных соединений.
Short titleMK-1476.2019.3
AcronymPresidentMK_2019 - 1
StatusActive
Effective start/end date23/05/1931/12/19