Name: scale-up chemical synthesis of thermally-activated delayed fluorescence emitters based on the dibenzothiophene-s,s-dioxide core
Uploaded: 2017-10-24T15:00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core at JoVE.com

Это исследование получил финансирование от Horizon 2020 исследовательской и инновационной программы Европейского союза по соглашению о Марии Склодовской-Кюри Грант H2020-МСКА-ITN-2015/674990 проекта «EXCILIGHT». PJS спасибо Королевское общество Вольфсон исследований заслуга премии.

внимание: пожалуйста, просмотрите все листы данных соответствующих безопасности материалов (MSDS) перед использованием. Некоторые из химических веществ, используемых в синтезе высоко токсичными и канцерогенными. При работе с силикагеля, должны носить защитные респираторные маски для предотвращения вдыхания частиц. Пожалуйста, соблюдайте все правила безопасности при выполнении химической реакции, включая использование инженерного управления (вытяжного шкафа) и средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, лаборатории пальто, брюки полной длины, закрыты носок туфли).
 все реагенты и растворители были приобретены коммерчески и были использованы без дальнейшей очистки. 1 H и 13 C NMR спектров были записаны на 400 МГц ЯМР спектрометр, используя CDCl 3 в качестве растворителя. Химически переносы Протон ЯМР сообщается как значения δ в ppm по отношению к Транс растворители: CDCl 3 (7.26). Данные представлены следующим образом: химический сдвиг, кратности и муфты деконволюцию (J) находятся в Гц. Multiplets сообщается в диапазоне (в ppm) они появились. Углерода ЯМР данные были собраны по отношению к соответствующим растворителем сигналов CDCl 3 (77,16). Плавления были измерены с помощью аппарат плавления. Матрица помощь лазерной десорбции ионизации время из рейс (MALDI-TOF) масс-спектрометрии были запущены на Shimadzu Axima-CFR спектрометр (масса диапазон 1-150 000 Da).
 1. синтез соединений сообщил <ol><li>синтез сложных 1 (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole) 19 <ol><li>с помощью 500 мл 3 шея раунд нижней колбе, распустить 9 - H-карбазол (10,0 г, 60 ммоль) в азотно-метановые (300 мл) в атмосфере азота. Затем, добавьте в это решение Хлорид цинка (II) (24,3 g, 180 ммоль).</li>
		<li>Залить 2-хлоро-2-methylpropane (19,5 мл, 180 ммоль) в 100 мл дополнение воронку и добавить каплям под энергичным перемешиванием.</li>
		<li>Перемешать полученную смесь при комнатной температуре на 6 ч.</li>
		<li>Наблюдение за завершением реакции на тонкий слой хроматографии (ТСХ), с использованием дихлорметана: гексан элюента смесь 1:1 v/v. После потребления 9-H-карбазола, добавить 100 мл воды, чтобы нейтрализовать решение.</li>
		<li>Экстракт продукта три раза с 150 мл дихлорметан каждый раз. Отделить органический слой от водный слой и дополнительно мыть дважды с 150 мл воды.
		<ol><li>Сухой полученный органический слой с 15 г сульфата магния и испарения растворителя при сниженном давлении для получения серый порошок.</li>
		</ol></li> <li>Очистки остатков по колоночной хроматографии с использованием дихлорметана: гексан растворителей смесь 1:1 v/v как элюента предусмотрено 13.1 g (79%) соединение 1 белый порошок. 
		Соединение 1 Характеристика: 1 H ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.12 (d, J = 1,9 Гц, 2 H), 7,78 (s b, 1 H), 7,5 (dd, J = 8.5, 1.9 Гц, 2 Ч), 7.33 (dd, J = 5,6, 0,5 Гц, 2 Ч), 1.49 (s, 18 H). 
		13 C ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 142,4 138.2, 123.7, 123.4, 116.3, 110,2, 34,9, 32,2. 
		MS: m/z 279,4 (M +). 
		Точка плавления: 233-235 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Синтез сложных 2 (2,8-dibromodibenzothiophene) 20 <ol><li>с помощью 500 мл 3 шея раунд нижней колбе, растворяют dibenzothiophene (15,0 г, 81,3 ммоль) в хлороформе (100 мл) под азота атмосфера. Далее, добавить прикапывают брома (9.3 мл, 180 ммоль) при 0 ° C под энергичным перемешиванием.</li>
		<li>После завершения добавления брома поднять температуру до комнатной температуры и размешать смесь реакции на 18 ч.</li>
		<li>Фильтр у результате белого осадка и многократно стирать с 50 мл воды и затем с 15 мл метанола изолировать как белый порошок 2,8-dibromodibenzothiophene урожайности 23 g (83%). 
		Соединение 2 характеристика: 1 H ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8,24 (d, J = 2.0 Гц, 2 H), 7.71 (d, J = 8.0 Гц, 2 H), 7.58 (d, J = 2.0 Гц, Ч. 2). 
		13 C ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 138,8, 136.3, 130,5, 124,9, 124,3 118,8. 
		MS: m/z 342,1 (M +). 
		Точка плавления: 227-229 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Синтез сложных 3 (2,8-dibromodibenzothiophene-5-диоксид) 21 <ol><li>нагрузки 500 мл один шеи вокруг нижней колбе с подвеской 2,8-dibromodibenzothiophene (21,3 g, 60 ммоль) и перекиси водорода раствор (30 мл 30% (w/w) H 2 O) в Ледниковая укусная кислота (250 мл) и обратным холодильником в течение 2 ч в атмосфере азота.</li>
		<li>Прохладно полученную смесь до комнатной температуры и фильтровать покинуть Белый преципитат.</li>
		Белый порошок <li>мыть три раза с 15 мл воды, а затем 10 мл метанола, чтобы получить 19.3 g (85%). 
		Комплекс 3 характеристика: 1 H ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.22 (d, J = 1,6 Гц, 2 H), 7.70 (d, J = 8.0 Гц, 2 H), 7.57 (d, J = 2 Гц, 2 H). 
		13 C ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 133,3, 130,4, 129,1, 125,6, 124,8 124.3. 
		MS: m/z 374,1 (M +). 
		Точка плавления: 360-362 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Синтез соединения 4 (2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 22 <ol><li>с помощью 500 мл 3 шея раунд нижней колбе, распустить 2,8 - dibromodibenzothiophene-S, S-диоксида (0,45 g, 1,2 ммоль) и 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (0.80 g, 2.86 ммоль) в толуоле безводный (250 мл) и Дега, насыщают азота за 15 мин под энергичным перемешиванием.</li>
		<li>После этого, добавьте tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0,025 г, 0,03 ммоль) и 2-dicyclohexylphosphino-2 &#8242;, 4 &#8242;, 6 &#8242;-triisopropylbiphenyl (XPhos, 0,06 г, 0.12 ммоль) в реакционной смеси и Дега решение для еще 15 мин. </li> <li>Добавить натрия трет бутоксида (0,32 g, 0.834 ммоль) и трет бутанола (6 мл) и Дега полученную смесь на 15 мин</li>
		<li>Тепло реакции раствора при 110 ° C под атмосферу азота для 18 ч.</li>
		<li>Остыть до комнатной температуре, добавить воды (150 мл) и извлечь органические продукты в Дихлорметан (250 мл) и мыть органического слоя дважды с 150 мл воды.</li>
		<li>Сухой полученный органический слой с 15 г сульфата магния и удаление растворителя при сниженном давлении для получения сырой продукт.</li>
		<li>Очистки сырой материал по колоночной хроматографии (с использованием смеси растворителей как элюента: Дихлорметан: нефть эфира 1:1 v/v) произвести соединение 4 как белые твердые (0.58 g, 63%). 
		Соединение 4 характеристика: 1 H ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.13 (d, J = 1,6 Гц, 4 Ч), 8,11 (d, J = 8.2 Гц, 2 H), 7.99 (d, J = 1.7 Гц, 2 H), 7.82 (dd, J = 8.2, 1.8 Гц, 2 Ч), 7.48 (dd, J = 8.7, 1.9 Гц, 4 Ч), 7.40 (d, J = 8.6 Гц, 4 Ч), 1,45 (s, 36 H). 
		13 C ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 144.4 144.2, 138.5, 135,8, 133,4, 128.4, 124.4, 124,3, 119,5, 116,8, 109.2, 35,0, 32,2. 
		MS: m/z 769.97 (M +). 
		Точка плавления: 351-353 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Синтез соединения 5 (2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 23 <ol><li>Usiнг 250 мл 3 шеи раунд нижней колбе, распустить 2,8-dibromodibenzothiophene-S, S-диоксид (0.67 г, 1,8 ммоль) и фенотиазин (0,75 г, 3.77 ммоль) в толуоле безводный (60 мл) и Дега, насыщают азота за 15 мин под энергичным перемешиванием.</li>
		<li>После этого, добавьте tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0,11 g, 0.12 ммоль) и 2-dicyclohexylphosphino-2 &#8242;, 4 &#8242;, 6 &#8242;-triisopropylbiphenyl (XPhos, 0,12 г, 0.23 ммоль) в реакционной смеси и Дега решение для еще 15 мин. </li> <li>Добавить натрия трет бутоксида (0,38 г, 3.94 ммоль) и Дега полученную смесь для дополнительных 15 мин</li>
		<li>Тепло реакции раствора до 110 ° C в атмосфере азота для 18 ч.</li>
		<li>Остыть реакционную смесь до комнатной температуре, добавить воды (150 мл) и извлечь органические продукты в Дихлорметан (250 мл) и дополнительно мыть дважды с 150 мл воды.</li>
		<li>Сухой, полученный органический слой был с 15 г сульфата магния и удаление растворителя при пониженном давлении дать сырой продукт.</li>
		<li>Очистки сырой продукт, колоночной хроматографии (с помощью жидкостной смеси как элюента: Дихлорметан: гексан 2:1 v/v) для получения составного 5 как белые твердые (0,9 г, 55%). 
		Характеристика соединения 5: 1 H ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 7,71 (d, J = 8.2 Гц, 2 H), 7.36 (dd, J = 7.7, 1,5 Гц, 4 Ч), 7.28-7.19 (m, 8 H), 7.16 (dd, J = 7.7, 1.3 Гц, 4 Ч), 7.02 (dd, J = 8.1, 1.3 Гц 4 H). 
		13 C ЯМР (400 МГц, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 148,8 141.1, 133,2, 131.8, 129,7, 128.1, 126.9, 125.1, 125.3, 123.1, 121.2, 111,7. 
		MS: m/z 610.08 (M +). 
		Точка плавления: 353-355 ° C.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Tang, C. W., VanSlyke, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+electroluminescent+diodes.">Organic electroluminescent diodes.</a> Appl.Phys. Lett. 51, 913-915 (1987).</li><li>Pope, M., Kallmann, H. P., Magnante, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroluminescence+in+Organic+Crystals.">Electroluminescence in Organic Crystals.</a> J. Chem. Phys. 38, 2042-2043 (1963).</li><li>Friend, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroluminescence+in+conjugated+polymers.">Electroluminescence in conjugated polymers.</a> Nature. 397, 121-128 (1999).</li><li>Rothberg, L. J., Lovinger, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Status+of+and+prospects+for+organic+electroluminescence.">Status of and prospects for organic electroluminescence.</a> J. Mater. Res. 11, 3174-3187 (1996).</li><li>Brown, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(p-phenylenevinylene)+light-emitting+diodes:+Enhanced+electroluminescent+efficiency+through+charge+carrier+confinement.">Poly(p-phenylenevinylene) light-emitting diodes: Enhanced electroluminescent efficiency through charge carrier confinement.</a> Appl. Phys. Lett. 61, 2793-2795 (1992).</li><li>Wang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Non-Doped+Phosphorescent+Organic+Light-Emitting+Device+with+Above+31%+External+Quantum+Efficiency.">A Non-Doped Phosphorescent Organic Light-Emitting Device with Above 31% External Quantum Efficiency.</a> Adv. Mater. 26, 8107-8113 (2014).</li><li>Wang, X., Gong, S. L., Song, D., Lu, Z. H., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Efficient+and+Robust+Blue+Phosphorescent+Pt(II)+Compounds+with+a+Phenyl-1,2,3-triazolyl+and+a+Pyridyl-1,2,4-triazolyl+Chelate+Core.">Highly Efficient and Robust Blue Phosphorescent Pt(II) Compounds with a Phenyl-1,2,3-triazolyl and a Pyridyl-1,2,4-triazolyl Chelate Core.</a> Adv. Funct. Mater. 24, 7257-7271 (2014).</li><li>Ulbricht, C., Beyer, B., Friebe, C., Winter, A., Schubert, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Developments+in+the+Application+of+Phosphorescent+Iridium+(III)+Complex+Systems.">Recent Developments in the Application of Phosphorescent Iridium (III) Complex Systems.</a> Adv. Mater. 21, 4418-4441 (2009).</li><li>Adachi, C., Baldo, M. A., Thompson, M. E., Forrest, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nearly+100%+internal+phosphorescence+efficiency+in+an+organic+light-emitting+device.">Nearly 100% internal phosphorescence efficiency in an organic light-emitting device.</a> J. Appl. Phys. 90, 5048-5051 (2001).</li><li>Park, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exciplex-Forming+Co-host+for+Organic+Light-Emitting+Diodes+with+Ultimate+Efficiency.">Exciplex-Forming Co-host for Organic Light-Emitting Diodes with Ultimate Efficiency.</a> Adv. Funct. Mater. 23, 4914-4920 (2013).</li><li>Xu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+progress+in+metal-organic+complexes+for+optoelectronic+applications.">Recent progress in metal-organic complexes for optoelectronic applications.</a> Chem. Soc. Rev. 43, 3259-3302 (2014).</li><li>Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+organic+light-emitting+diodes+from+delayed+fluorescence.">Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence.</a> Nature. 492, 234-238 (2012).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Blue+Organic+Light-Emitting+Diodes+Employing+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence.">Efficient Blue Organic Light-Emitting Diodes Employing Thermally Activated Delayed Fluorescence.</a> Nat. Photonics. 8, 326-332 (2014).</li><li>Hirata, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Efficient+Blue+Electroluminescence+based+on+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence.">Highly Efficient Blue Electroluminescence based on Thermally Activated Delayed Fluorescence.</a> Nat. Mater. 14, 330-335 (2015).</li><li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Organic+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+Materials.">Recent Advances in Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials.</a> Chem. Soc. Rev. 46, 915-1016 (2017).</li><li>Im, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Design+Strategy+of+Organic+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+Emitters.">Molecular Design Strategy of Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters.</a> Chem. Mater. 29, 1946-1963 (2017).</li><li>Wong, M. Y., Zysman-Colman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purely+Organic+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+Materials+for+Organic+Light-Emitting+Diodes.">Purely Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Organic Light-Emitting Diodes.</a> Adv. Mater. 1605444, (2017).</li><li>Dias, F. B., Penfold, T. J., Monkman, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photophysics+of+thermally+activated+delayed+fluorescence+molecules.">Photophysics of thermally activated delayed fluorescence molecules.</a> Methods Appl. Fluoresc. 5, 012001 (2017).</li><li>Liu, Y., Nishiura, M., Wang, Y., Hou, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#960;-Conjugated+Aromatic+Enynes+as+a+Single-Emitting+Component+for+White+Electroluminescence.">&#960;-Conjugated Aromatic Enynes as a Single-Emitting Component for White Electroluminescence.</a> J. Am. Chem. Soc. 128, 5592-5593 (2006).</li><li>Neumoyer, C. R., Amstutz, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+in+the+Sulfone+Series.+I.+The+Preparation+of+2,8-Diaminodibenzothiophene-5-dioxide.">Studies in the Sulfone Series. I. The Preparation of 2,8-Diaminodibenzothiophene-5-dioxide.</a> J. Am. Chem. Soc. 69, 1920-1921 (1947).</li><li>Gilman, H., Nobis, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rearrangement+with+4-Iododibenzothiophene+in+Amination+by+Sodamide.">Rearrangement with 4-Iododibenzothiophene in Amination by Sodamide.</a> J. Am. Chem. Soc. 67, 1479-1480 (1945).</li><li>Dias, F. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triplet+Harvesting+with+100%+Efficiency+by+Way+of+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+in+Charge+Transfer+OLED+Emitters.">Triplet Harvesting with 100% Efficiency by Way of Thermally Activated Delayed Fluorescence in Charge Transfer OLED Emitters.</a> Adv. Mater. 25, 3707-3714 (2013).</li><li>Dias, F. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+local+triplet+excited+states+and+D-A+relative+orientation+in+thermally+activated+delayed+fluorescence:+photophysics+and+devices.">The role of local triplet excited states and D-A relative orientation in thermally activated delayed fluorescence: photophysics and devices.</a> Adv. Sci. 3, 1600080 (2016).</li><li>Moss, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+Intramolecular+Charge+Transfer+Emission+from+Deep+Blue+to+Green+in+Ambipolar+Systems+Based+on+Dibenzothiophene+S,S-Dioxide+by+Manipulation+of+Conjugation+and+Strength+of+the+Electron+Donor+Units.">Tuning the Intramolecular Charge Transfer Emission from Deep Blue to Green in Ambipolar Systems Based on Dibenzothiophene S,S-Dioxide by Manipulation of Conjugation and Strength of the Electron Donor Units.</a> J. Org. Chem. 75, 6771-6781 (2010).</li></ol>

У нас есть ничего не разглашать.

Целью этой работы является показать крупномасштабных синтеза высокоэффективных органических материалов (рис. 1) для OLED приложений из коммерчески доступных исходных материалов. Тем, что предыдущие доклады только описывают последний шаг реакции кросс соединения и коснуться некоторых устаревших изданий, мы приводим подробную пошаговую инструкцию синтез всех материалов, а также их полное ЯМР и масс спектрометрии характеристика для Улучшенная воспроизводимость экспериментов.
Обе излучателей несут те же основные dibenzothiophene-5-диоксид электрон акцептора. Первым шагом в подготовке комплекса 3 (рисунок 2) является Бромирование коммерчески доступных dibenzothiophene молекулы. 20 большего масштаба реакции происходит на ночь с выходом на 83%. Полученный dibrominated соединение 2 можно далее окисляется с раствором перекиси водорода в ледяной уксусной кислоте, уступая 19,3 г белого порошка после фильтрации и стирки. 21 соединения 3 был использован в реакции кросс соединения без дальнейшей очистки.
Изучены фотофизические характеристик между составные 4 и 5 разница в свойствах электрон donating Амин единиц. Одно из соединений имеет периферийных алкилированные Карбазол единиц, а другой имеет группы фенотиазина. Фенотиазин молекулы можно приобрести от химических производителей и использовать без каких-либо изменений. Однако в случае составных 4 группы трет бутила должны вводиться на ароматическое кольцо Карбазол подразделения для повышения растворимости в органических растворителях. Было сообщено, что в отсутствие подходящих алкильных групп, растворимость продукт падает, что приводит к значительно ниже реакция урожайности. 24 алкильных групп могут быть введены в каждом фенил кольцо, с помощью реакции Фридела-Крафтса между трет бутила хлорида и 9-H-Карбазол присутствии хлорида цинка (II) в нитрометана, основанный на механизме ароматического электрофильного замещения. 19 было установлено, что чистота конечного продукта не достаточно высок и несколько побочных присутствуют в смеси; Поэтому сырой серый порошок должен быть дополнительно очищенный колоночной хроматографии, что приводит к изоляции 13.1 г смеси 1 восстановлены как белый порошок.
Желаемого излучатели TADF 4 и 5 были синтезированы через Палладий катализированное углерод азот реакции кросс соединения с использованием ранее описанных литературы процедур. 22 , 23 , мы обнаружили, что все большее количество исходных материалов не не отрицательно влияют на доходность желаемого продукта, предполагая, что дальнейшее увеличение масштаба реакции возможны. Соединений, 4 и 5 могут быть получены в 63% и 55% доходности, соответственно.
В заключение было продемонстрировано подробное руководство о том, как подготовиться светоизлучающих приложений, начиная от легко доступных материалов, с возможностью масштабирования вверх весь синтетических процедура высокоэффективных органических молекул. Благодаря этой работе предполагается, что крупномасштабные синтез многих других TADF излучателей обеспечит быстрый переход технологии от лабораторном столе для промышленного применения.

За последние несколько десятилетий исследователи изучили использование органических молекул и их производных в органических светоизлучающих диодов (OLEDs) с момента их первого появления в 1987 году. 1 открытие электролюминесценции (EL) привело к органических материалов, найти широкий спектр приложений в дисплеи и освещения. 2 огромный интерес к производству новых органических соединений и изучения их свойств изучены фотофизические движет преимущества OLEDs существующих технологий; Прежде всего они являются более энергоэффективными и может предложить улучшенный устройств производительность, сохраняя высокую гибкость, малая толщина и низкий вес. Тем не менее по сравнению с неорганическими светоизлучающих диодов (светодиоды), OLEDs по-прежнему страдают недостатками, которые препятствуют этой технологии от крупномасштабного коммерческого производства, включая коротких продолжительностей жизни и низкой эффективности. До недавнего времени большинство исследований была основана на первое поколение OLEDs и выбросов опирались на флуоресценции органических материалов. С тем, что флюоресценции может происходить только из синглетного состояния, максимальная теоретическая внутренней Квантовая эффективность (IQE) устройства составляет только 25%. 3 , 4 , 5 используя метал содержащих органические комплексы (например, Ir, Pt), исследователи могут преодолеть барьер 25% эффективности по уборке электроны от государств как синглет, так и триплетных радиационное воздействие переходного процесса. 6 , 7 , 8 таким образом, максимальная теоретическая производительность второго поколения фосфоресцирующие OLEDs (PHOLEDs) может достигать 100%. 9 , 10 на сегодняшний день, многие коммерческие OLED устройств использовать зеленый и красный фосфоресцирующие, испуская металлоорганические комплексы на основе Иридиум. 11 хотя эти материалы получили широкое применение в мобильных дисплеев и других электронных приложений, стоимость хэви метал прекурсоров солей и их коротких продолжительностей жизни подтолкнули исследователей искать альтернативы.
Есть несколько целей, которые должны быть достигнуты для широкой коммерциализации OLED-технологии, такие как высокая стабильность, эффективное энергопотребление и низкая себестоимость устройства. В последние годы было показано, что излучатели Термически активированные задержки флуоресцирования (TADF) может быть эффективной заменой для PHOLED материалов для достижения одной и то же значение IQE, с этими материалами, теперь рассматривается как третье поколение OLED материалов. 12 , 13 , 14 чисто органических TADF излучатели могут быть подготовлены в нескольких шагах от легко доступных исходных материалов, делая общее устройство изготовление коммерчески привлекательных на рынке. На сегодняшний день, являются несколько всеобъемлющих литературных обзоров, охватывающих все аспекты от материала синтеза для изготовления устройства. 15,16,17,18 основная проблема с TADF подготовка является использование Pd содержащих катализаторов реакций кросс соединения. Для того, чтобы показать потенциал для подготовки материала TADF на увеличение масштаба. Мы увеличенных синтез TADF излучателей от исходных материалов для требуемой продукции 4 и 5 (рис. 1). 22 , 23 этот подробный протокол призван помочь новичкам в поле чтобы понять сведения, связанные с синтезом TADF материалов.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="973">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">2-Chloro-2-methylpropane, 99+%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">19780</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">2-Dicyclohexylphosphino-2&#8242;,4&#8242;,6&#8242;-triisopropylbiphenyl (XPhos), 97%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">638064</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">9-H-carbazole, 95%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A11448</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Bromine, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Fisher</td>
			<td style="width:164px;">10452553</td>
			<td style="width:167px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Chloroform, anhydrous, 99%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">288306</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Dibenzothiophene, 98%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">D32202</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Dichloromethane, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">270997</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Glacial acetic acid, 99.7+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">36289</td>
			<td style="width:167px;">Corrosive to skin</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Hexane, anhydrous, 95%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">296090</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:480px;">Hydrogen peroxide solution (30 % (w/w) in H2O)</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">H1009</td>
			<td style="width:167px;">Corrosive to skin</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Magnesium sulfate, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">33337</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Nitromethane, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A11806</td>
			<td style="width:167px;">Highly explosive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Phenothiazine, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A12517</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Sodium tert-butoxide, 97%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">359270</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Tert-butanol, anhydrous, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">471712</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Toluene, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">244511</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(0), Pd 21.5% min</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">12760-03</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Zinc (II) chloride, anhydrous, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A16281</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scale-up chemical synthesis of thermally-activated delayed fluorescence emitters based on the dibenzothiophene-s,s-dioxide core

Мы докладе процедуру для линейно-масштабов синтез 2,8-бис (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl) dibenzothiophene-S, S-диоксида (составные 4) и 2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl) dibenzothiophene-S, S-диоксида (составные 5) с использованием Бухвальд-Хартвиг условий реакции кросс соединения. Кроме того мы показываем увеличенных синтез всех не коммерчески доступных исходных материалов, которые требуются для аминирования реакции кросс соединения. В настоящей статье мы предоставляем подробные синтетические процедуры для всех описанных соединений, наряду с их спектральных характеристик. Эта работа показывает возможность производить органические молекулы для оптоэлектронных приложений в крупных масштабах, что облегчает их внедрение в реальном мире устройств.

Химической структуры окончательного TADF излучателей (рис. 1) отмечены голубой для электрон donating групп и красный для снятия электрон ядра. Карбазол алкилированные производные и dibrominated dibenzothiopene-S, S-диоксид акцепторные молекулы могут быть получены из недорогих исходных материалов (рис. 2). Готовой продукции может быть подготовлен крупномасштабных версии Pd катализатором аминирования реакции кросс муфта (рис. 3).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig1.jpg"> 
Рисунок 1 . Химическая структура Термически активированные задержки флуоресценции излучателей, основанный на ядре акцептора электронов 2,8-dibenzothiophene-5-диоксида (показано красным) подшипник 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl и 10H-phenothiazin-10-yl доноров постановление о подворье 4 и соединения 5 соответственно. Электрон donating группы отображаются синим цветом. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56501/56501fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig2.jpg"> 
Рисунок 2 . Химическая реакция пути подготовить 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (соединение 1), алкилирование 9-H-Карбазол и 2,8-dibromodibenzothiophene-5-диоксида (составные 3) в два этапа, начиная с коммерчески доступных dibenzothiophene. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56501/56501fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig3.jpg"> 
Рисунок 3 . Бухвальд-Хартвиг крест муфты реакций между 2,8-dibromodibenzothiophene-5-диоксида (составные 3) и соответствующих вторичных аминов производить соединений 4 и 5. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56501/56501fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core at JoVE.com

Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core

Масштабов синтеза высокоэффективных Термически активированные задержки флуоресценции излучателей описан в представленной статье.

Расширение масштабов химического синтеза термически активируемого задержки флуоресценции излучателей, основанный на ядре Dibenzothiophene-S, S-диоксид

We report a procedure to linearly scale-up the synthesis of 2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide (compound 4) and ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity

Определение ледовязающих плоскостей антифризовых белков с помощью флуоресценции на основе аффинити ледовой плоскости

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Синтез, характеристика и Функционализация гибридных Au / CdS и Au / ZnS ядро ​​/ оболочка наночастицами

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Протокол синтеза<em&gt; Орто</em&gt; -trifluoromethoxylated анилина

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Epitaxial Growth of Perovskite Strontium Titanate on Germanium via Atomic Layer Deposition

Эпитаксиального роста перовскита титаната стронция на германии с помощью атомного слоя осаждения

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Facile Синтез червеобразных мицелл с помощью видимого света опосредованного дисперсионной полимеризации с использованием Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Микрофлюидный синтез ковалентных органических структур (COFs): инструмент для непрерывного производства COF-волокон и прямая печать на поверхности

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

Подготовка на основе хитозана инъекционные гидрогелей и его применение в культуре клеток 3D

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Синтез ядро оболочка легированный лантаноиды Upconversion нанокристаллов для сотовых приложений

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor

Обобщение и оценка ингибитор поглощения на основе рутений митохондриальной кальция

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of ...

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Solvothermal синтез MIL-96 и UiO-66-NH2 атомного слоя на хранение окиси металла покрытия волокно коврики

Metal-organic frameworks (MOFs), which contain reactive metal clusters and organic ligands allowing for large porosities and surface areas, have proven ...