Впервые синтезирован новый линейный люминофор

16.06.2022

Люминофор – это специальное вещество, которое способно преобразовывать поглощаемую энергию в световое излучение. Все люминофоры по химическому составу разделяются на неорганические (большинство из которых относится к кристаллам фосфора) и органические. Органические люминофоры – обычно довольно сложные органические вещества разнообразного строения, обладающие яркой люминесценцией под действием ультрафиолетовой и часто также коротковолновой части видимого света. Они используются для производства светящихся типографских красок, различных материалов с эффектом флуоресценции, а также для проведения анализов в криминалистике, медицине и биологии и электронных устройствах.

Научной группой ученых из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и ИСП РАН был впервые синтезирован новый линейный люминофор, состоящий из пяти сопряженных звеньев оксазола, фенилена и центрального бензотиадиазольного фрагмента (рис. 1) – 4,7-бис [4- (1,3-оксазол-5-ил) фенил] -2,1,3-бензотиадиазол (BTD(PO)2) и изучены его структура и флуоресцентные свойства.

Рис. 1. Новый линейный фенилоксазол-бензотиадиазольный люминофор.

Новый люминофор обладает большим стоксовым сдвигом (названная в честь физика Джорджа Стокса разница длин волн максимумов спектров поглощения и флуоресценции, измеряется в обратных сантиметрах, реже в нанометрах, в силу нелинейной зависимости энергии фотона от длины волны): 5120÷5670 см-1 и высоким квантовым выходом флуоресценции, достигающим 96% в растворах (λmax=503÷517нм) и 27% в тонком кристаллическом слое (λmax=529нм). Впервые были получены монокристаллы BTD(PO)2, определна и расшифрована их кристаллическая структура при комнатной температуре (20℃) и минус 178℃. Установлено, что при понижении температуры пространственная группа P21/n не изменяется, а уменьшается только объем элементарной ячейки кристалла. А в структуре кристалла присутствуют внутри- и межмолекулярные водородные связи. В результате термоанализа были определены параметры плавления и обнаружена высокотемпературная жидкокристаллическая мезофаза. Благодаря прекрасным оптическим свойствам и высокой термической стабильности новый линейный люминофор BTD(PO)2 имеет большой потенциал для применения в органической фотонике и оптоэлектронных устройствах.

Подробнее в Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials.