テルロフェン
テルロフェンの最初の合成は、1961年、Brayeらによって、1,4-ジリチオテトラフェニルブタジエンと四塩化テルルを反応させてテトラフェニルテルロフェンを合成したものだった。
ジクロロメタン/エタノール混合物からの再結晶による収率は56%で、融点239-239.5°Cの黄色-橙色の結晶であった。同じ化合物が、1,4-ジヨードテトラフェニルブタジエンとテルル化リチウムの反応で、82%の収率で得られた。
1966年、Mackは、テルル化ナトリウムとジアセチレンをメタノール中20°Cで反応させることで、置換なしのテルロフェンを合成できることを報告した。この方法は、前駆体としてジアセチレンの置換体を用いることで、2,5-置換テルロフェンの合成に一般化できる。生成物は、融点-36°C、沸点148°Cの薄黄色の液体として得られた。Taticchiらは、シュレンクラインを用いて反応容器内の酸素と水分を除去し、副反応としての望まない酸化物や重合物を減らすために純粋なブタジインを用い、収率向上のためにメタノール除去のために真空にすることを止める等の改良を行った。この改良された方法により、47%の収率でテルロフェンを単離できるようになった。
Heeneyらは、2,5-ジブロモ-3-ドデシルテルロフェンと(E)-1,2-ビス(トリブチルスタニル)エチレンの右田・小杉・スティルカップリングにより、テルロフェンとビニレンの共重合体を初めて合成し、その結果、Mnが約10 kDaで分散幅が2.4のP3TeVが57%の収率で生成したと報告した。チオフェンやセレノフェンのアナログの合成により、LUMOの安定化のため光学バンドギャップが減少し、P3TeVでは、1.4 eVという小さなバンドギャップとなる。
有機電界効果トランジスタの構築により、セレノフェン重合体が最も高い電子移動度を持ち、テルルはサイズが大きく、より近くで鎖内Te-Te相互作用が起こる可能性が高いにもかかわらず、P3TeVの溶解度の低さと膜形成の弱さのため、テルルアナログでは移動度が増えないことが明らかとなった。そのため、溶解度を増すような側鎖の修飾の研究が行われた。
チオフェンと比べ、テルロフェンは、光学バンドギャップが低く、特にLUMOのレベルが低く、電荷キャリア移動が高い。それまで報告されていた燐光物質は、イリジウムや白金等の高価なレアメタルを含むものだったが、2014年、Rivardらは、室温でピナコールボロン酸置換テルロフェンの燐光を報告した。テルロフェンがTHFに溶解しているだけでは発光せず、固体状態でTHF/水中で凝集することで明るい緑色に発光することから、燐光は凝集により誘導されることが明らかとなった。
二臭化Te(IV)テルロフェン(B-TeBr2-B)は非放射性であることが分かり、B-Te-BのTe(II)中心が燐光において重要な役割を果たしていることが示された。ピナコールボロン酸エステルをチオフェンで置き換えると発光は消え、Te(II)とBPinが発光を起こす協調的役割を担っていることが示された。B-Te-Bの密度汎関数理論計算により、HOMOについては、Teのp軌道の孤立電子対がかなり寄与していること、LUMOについては、B-C結合にかなり局在していることが明らかとなった。さらに、三重項状態(T3)のエネルギーは、一重項励起状態(S1)に縮退し、効率的な三重項-一重項交差が起こって発光につながることが見いだされた。