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TADF Kupfer(I) Komplexe

Das Prinzip der thermischen aktivierten verzögerten Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) ist heutzutage eines der vielversprechendsten Konzepte für OLED (organic light-emitting diode) Materialien. Besonders das Interesse an lumineszenten Kupfer(I) Komplexen als TADF Materialien ist, aufgrund der Aberntung von Singulett und Triplett Excitonen ohne Verwendung von seltenen Schwermetallatomen wie Iridium oder Platin, gestiegen.[1] Darüber hinaus hat Kupfer(I) eine große Häufigkeit im Vergleich zu Ir(III) and Pt(II). Komplexe mit den verwandten Atomen Gold und Silber sind ebenso von großem Interesse, da die Lumineszenz durch die Präsenz von metallophilen Interaktionen verstärkt wird, was vor allem auf Gold zutrifft. Neben der Wahl des Metalls, ist auch das Ligandendesign entscheidend, um die Energieaufspaltung zwischen dem niedrigsten angeregten Singulett und Triplett Zustand zu verringern und die entsprechenden optoelektronischen Eigenschaften gezielt zu beeinflussen. Die Darstellung von Komplexen, die gleichzeitig stabil in Lösung und gegenüber Redox-Reaktionen sind, sind zusätzliche Herausforderungen bei der Entwicklung neuer, geeigneter Komponenten für OLED Devices. Mit den lumineszenten NHetPhos Kupferhalogenidkomplexen präsentiert unsere Arbeitsgruppe eine Klasse löslicher Komplexe mit abstimmbaren Emissionseigenschaften und einer großen Vielfalt.[2-5]

[1] H. Yersin, Coord. Chem. Rev. 2011, 255, 2622–2652.

[2] D. Volz, S. Bräse, Chem. Mater. 2013, 25, 3414–3426.

[3] D. Zink, S. Bräse, Chem. Mater. 2013, 25, 4471–4486.

[4] D. Volz, S. Bräse, Inorg. Chem. 2014, 53, 7837–7847.

[5] D. Volz, S. Bräse, Adv. Mater. 2015, 27, 2538.

Metall-Komplexe

Metall-Komplexe

Konfiguration der Paracyclophane

Konfiguration der Paracyclophane

Aufgabenbereich dieser Untergruppe ist die Synthese geometrisch fixierter, chiraler mehrkerniger metallorganischer Komplexe und die Untersuchung ihrer katalytischen und optischen Eigenschaften. Als Ligandsystem bedienen wir uns di- und höherfunktionalisierter [2.2]Paracyclophane sowie [2](1,4)Benzeno[2](2,5)pyridinophane mit verschiedenen Donormotiven, die durch die rigide Struktur des Paracyclophangerüstes die komplexierten Metallzentren in eine definierte strukturelle Beziehung zueinander bringen. Die erhaltenen Komplexe werden in verschiedenen Reaktionen als potentielle asymmetrische, multimetallische Katalysatoren getestet und, in Zusammenarbeit mit verschiedenen Arbeitsgruppen, die Kooperation der Metallzentren sowie deren optische Eigenschaften untersucht.

 Syntheserouten verschiedener PC Derivate

Ausgehend von dem [2.2]Paracyclophan ließen sich bereits 4-Acetyl-5-hydroxy-[2.2]paracyclophan (AHPC), sowie Pyrazol-Derivate darstellen. Die aktuelle Forschung beschäftigt sich mit der Synthese der Pyridin-, Pyrimidin- und Triazol-Derivate.

 Syntheserouten für das Pyridinophan-Grundgerüst

Ähnliche Syntheserouten finden sich auch im Pyridinophan-Grundgerüst wieder, wobei dieses bereits in der nicht-substituierten Form Chiralität aufweist.

Ein anderer Schwerpunkt der Gruppe sind lumineszierende Metallkomplexe. Diese sind im Blickpunkt vieler wissenschaftlicher Untersuchungen, weil sie Potential in der Anwendung als OLEDs (organic light emitting diodes) und Solarzellen haben. Im Bereich der OLEDs konnten Komplexe dargestellt werden, die eine deutliche Steigerung der Lumineszenz aufweisen, z. B. Triplet Emitter. Obwohl Koordinationsverbindungen mit Triazol Liganden und Kupfer bereits bekannt sind, sind lumineszierende Komplexe mit ClickPhos Liganden soweit unbekannt. Solche Verbindungen besitzen in diesem Bereich großes Potential, weil ihre Darstellung ökonomisch verläuft, sie gute optische Eigenschaften besitzen und sie modale Strukturen bilden.

 Verschiedene ClickPhos-Kupfer(I)iodid Komplexe

Indem man die elektronischen und sterischen Eigenschaften der Triazol Liganden verändert, lässt sich das resultierende Lumineszenzspektrum variieren. Mit der Einführung weiterer Heteroatome in diese stickstoffhaltigen chelatisierenden Liganden lässt sich eine Vielzahl weiterer möglicher lumineszierender Kupferkomplexe darstellen.