AIE-TADF分子（ICz-DPS和ICz-BP）的设计合成以及相关发光性质介绍

科学人有效率进行空間位阻和弱原子核间/原子核内完美功能达到了AIE-TADF原子核的设计的。大的偏移构型能够 **地制止π-π密切协作堆砌，若想存在AIE负效应。弱的原子核间完美功能能够 不断怎强原子核的钢铁的坚韧性以限制非影响源跃迁。另外，有效率运用原子核内π-π堆砌极为有助进改善给体和肾上腺素肾上腺素受体之前的电势更换，增进系间窜越（ICT），不断怎强原子核的钢铁的坚韧性，若想改善原子核的荧光量子成品率（ΦPL）。苯基π-桥能够 把握给体/肾上腺素肾上腺素受体偏移角以调接前线原子核导轨（FMO）布置，存在一起赢得大影响源衰减率和小单线态与四线态能级差（ΔEST）。

通过DFT/DFT-TD方法在B3LYP/6–31G*上优化了分子的基态并计算了分子的前线轨道和能级，如图1。由于吲哚[2,3-a]咔唑的大刚性平面和空间位阻，两种分子的都显示出高度扭曲的结构。

对于ICz-DPS和ICz-BP，两个材料在11/12位置的吲哚[2,3-a]咔唑平面和苯基π-桥之间的二面角分别为75.1º/71.6º和73.5º/72.9º，**了分子轨道的重叠，这有利于分离前线轨道和减少电子耦合。

 图1计算得到的ICz-DPS和ICz-BP的几何结构、前沿分子轨道和能级。

 

两种分子的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱及低温下的磷光光谱如图2所示。通过计算得到ICz-DPS和 ICz-BP的S1态分别为3.10 和 2.92 eV，T1态分别2.88 和 2.83 eV， 因此ΔEST 分别为0.22 和 0.09 eV。

图2 (a) ICz-DPS和(b) ICz-BP 的UV-vis吸收光谱（甲苯溶液）、荧光光谱（甲苯溶液和薄膜）及77K下的磷光光谱。

 

如图3所示，在纯THF溶液中，ICz DPS和ICz BP分别表现出相对较弱的深蓝色发射（440和403 nm）。在水含量（fw）小于60%的混合物中，两种材料的PL强度迅速减弱，同时发射峰红移，这是由扭转分子内电荷转移（TICT）引起的发射特性。

相反，当fw>60%时，ICz-DPS和ICz-BP的荧光强度**增加，发射峰蓝移。

ICz-DPS和ICz-BP的AIE性能可能来自它们扭曲的分子构型，在一定程度上阻止了分子间π−π堆积。由于AIE的性质，分子间的运动可以限制在聚集态，从而导致非辐射跃迁被**。

 

图3 室温下（a）ICz-DPS和（c）ICz-BP在THF/水混合物（10μM）中的PL光谱，含水率（f w=0-90%）。

（b）ICz-DPS和（d）ICz-BP的PL峰与fw的曲线图；插图：f w=0−90% ICz DPS和ICz BP的图像，在紫外线照射下（365 nm）拍摄。

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红光TADF原子   Da-CNBPzAc-CNBPzDa-CNBQxAc-CNBQx

空间区域电势改变型TADF碳原子（TSCT）XPTXCTXtBuCTB-OCzB-OTCAc3TRZ3TAc3TRZ3

TADF分子式Cz-TRZ1-4Cz-TRZ1Cz-TRZ2Cz-TRZ3Cz-TRZ4

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