Przejdź do treści

Highly oxygen-sensitive red to near-infrared emitting benzothiadiazole derivatives for electroluminescent devices and optical sensors operating within the biological window

Zaprojektowano i zsyntetyzowano trzy pochodne 2,1,3-benzotiadiazolu zawierające donory elektronowe o różnej sile, w celu ich zastosowania jako komponentów sensorów wykazujących emisję długoczasową w jednym z trzech okien biologicznych. Wydajności syntezy docelowych związków były wysokie i wynosiły od 41% do 94%. Wszystkie otrzymane związki wykazywały zjawisko termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (thermally activated delayed fluorescence, TADF) w zakresie czerwieni oraz bliskiej podczerwieni (NIR TADF). Roztwór w toluenie związku zawierającego podstawnik o najwyższej sile donorowej (fenoksazynę, związek 2) wykazywał emisję NIR TADF z maksimum przy 784 nm, natomiast w warstwach w stanie stałym maksimum emisji obserwowano przy 726 nm. Związki o średniej sile donorowej (akrydan oraz spiro[acridine-9,9′-fluorene], odpowiednio związki 1 i 3) wykazywały emisję TADF z maksimum przy 661 nm i 624 nm w roztworze oraz przy 675 nm i 656 nm w filmach w stanie stałym. Czasy życia emisji TADF dla związków 1 i 3, rozproszonych molekularnie w matrycy polimerowej, wynosiły odpowiednio 526 µs oraz 358 µs. Tak długie czasy życia wynikają z wysokiej wrażliwości tych układów na obecność tlenu, charakteryzowanej stałymi Sterna–Volmera wynoszącymi 3,3 × 10⁻⁴ oraz 3,4 × 10⁻⁴ ppm⁻¹. Wartości te należą do najwyższych raportowanych dla czujników tlenowych pracujących w zakresie okien biologicznych.

Artykuł:

Sensors and Actuators B - Chemical

Autorzy z PW:

Adam Proń, Irena Kulszewicz-Bajer

Dyscyplina:

Rok wydania: