Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CIÊNCIA E TECNOLOGIA (33144010003P0)
Síntese, caracterização e estudo fotofísico e eletroquímico de compostos polipiridínicos de Re(I) e ciclometalados de Ir(III) e aplicação desses compostos em dispositivos eletroluminescentes
MARCIA REGINA GONCALVES
TESE
23/02/2018

Neste trabalho foram estudadas as propriedades fotofísicas e eletroquímicas dos compostos polipiridínicos fosforescentes de Re(I), fac-[ReCl(CO)3(N^N)] e fac-[Re(PPh3)(CO)3(N^N)]+, em que N^N = 1,10-fenantrolina (phen), 4,7-dimetil-1,10-fenantrolina (Me2phen) ou 4,7-dimetoxi-1,10-fenantrolina ((MeO)2phen) e PPh3 = trifenilfosfina e dos compostos fosforescentes ciclometalados de Ir(III), mer-[Ir(ppy)2(L^X)], em que L^X= 4,4’’’'-(1,4-fenileno-bis-(2,2’,6’,2’’-terpiridina)) (tpy), carboxilato de 3-iodopiridinilmetila (Ipic) e ppy = 2-fenilpiridina. Ademais, o desempenho de dispositivos eletroluminescentes emissores de luz com esses compostos foi investigado por meio da capacidade de injeção e transporte de carga e transferência de energia entre matriz e dopante. Os compostos foram sintetizados, purificados, caracterizados por meio de espectroscopias UV-visível, na região do infravermelho, IV, e ressonância magnética nuclear de hidrogênio, 1H RMN. Os compostos de Re(I) e Ir(III) se encontram nas conformações facial e meridional, respectivamente.Nos espectros de absorção dos compostos fac-[ReL(CO)3(N^N)], L = Cl e PPh3, e mer-[Ir(ppy)2(L^X)] foram observadas duas regiões: uma de mais alta energia, atribuída às transições intraligantes (IL) e, uma de menor energia, atribuída às transições de transferência de carga do metal para o ligante (MLCT). Foi investigada a emissão desses compostos em solução e em meio rígido, que pode ser atribuída ao estado excitado triplete de energia mais baixa. Para os compostos de Re(I), à temperatura ambiente, essa emissão pode ser atribuída principalmente ao estado excitado triplete de transferência de carga do metal para o ligante polipiridínico (3MLCTRe→N^N*) e que, em meio rígido, apresenta um maior caráter do estado excitado triplete centrado no ligante (3IL), observando-se a inversão entre esses estados para os compostos com os ligantes polipiridínicos Me2phen e ((MeO)2phen. Para os compostos de Ir(III), à temperatura ambiente, a emissão pode ser atribuída ao estado excitado triplete de transferência de carga do metal para o ligante auxiliar 3MLCTIr+ppy→L^N, e que, em meio rígido, para o composto mer-[Ir(ppy)2(Ipic)], ocorre a inversão entre os estados 3MLCT e 3IL e, portanto, a emissão é atribuída a este último estado excitado. Os tempos de vida obtidos para os compostos de Re(I), 0,18-2,52 μs, e de Ir(III), 60 ns - 0,43 μs, são consistentes com estados emissores tripletes. Os rendimentos quânticos, constantes de decaimento radiativas e não radiativas, potenciais de oxidação e redução também foram avaliados. Os cálculos dos níveis de energia HOMO (highest occupied molecular orbital) e do LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) foram realizados e comparados aos do polímero poli(vinil)carbazol (PVK).

compostos de coordenação de Re(I) e Ir(III);fotofísica;eletroquímica, OLEDs
In this work, both photophysical and electrochemical properties of phosphorescent polypyridyl Re(I) compounds, fac-[ReCl(CO)3(N^N)] and fac-[Re(PPh3)(CO)3(N^N)]+, N^N = 1,10-phenanthroline (phen), 4,7-dimethyl-1,10- phenanthroline (Me2phen) and 4,7-dimethoxi-1,10-phenanthroline ((MeO)2phen) and PPh3 = triphenylphosphine and phosphorescent cyclometalated Ir(III) complexes, mer-[Ir(ppy)2(L^X)], where L^X= 4′,4′′′′-(1,4-Phenylene)bis(2,2′:6′,2′′-terpyridine) (tpy), 3-iodopyridine-2-carboxylate (Ipic) e ppy = 2-phenylpyridine, were investigated. Furthemore, the performance of electroluminescent devices by means of the charge injection ability was investigated as well as transport and energy transfer between the host and guest. These compounds were synthesized, purified and characterized by Uv-visible, infrared and proton nuclear magnetic resonance, 1H NMR, spectroscopies. Re(I) and Ir(III) compounds are in facial and meridional geometries, respectively. In the absorption spectra of the fac-[ReL(CO)3(N^N)], L = Cl and PPh3, and mer-[Ir(ppy)2(L^X)] are observed two bands: the higher energy one, assigned to intraligand transitions (IL), and the lower energy one, assigned to metal to ligand charge transfer (MLCT) transition. The emission of the compounds was investigated in fluid and rigid media, which could be ascribed to the low-lying triplet excited state. For the Re(I) compounds, at room temperature, the emission is characteristic of the triplet metal-to-ligand charge transfer (3MLCTRe→N^N*) and, in rigid media, shows some degree of the triplet ligand-centered (3IL) emission, observing the inversion between these states for the compounds with the polypyridine ligands Me2phen and (MeO)2phen. For the Ir(III) compounds, at room temperature, the emission could be assigned to the triplet low-lying metal-to-ligand charge transfer 3MLCTIr+ppy→L^N, and, in rigid media, for the mer-[Ir(ppy)2(Ipic)] compound occurs the inversion between the 3MLCT and 3IL excited states, therefore, the emission is ascribed from the latter excited state. The lifetime obtained for the the Re(I) compounds, 0.18-2.52 μs, and for the Ir(III) compounds, 60 ns - 0.43 μs, are consistent with triplet excited states. The emission quantum yields, radiative and non-radiative rates, oxidation and reduction potentials were also evaluated. The calculations of the HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) energy levels were performed and the values compared to the poly(vinyl)carbazol polymer (PVK).
Re(I) compounds;Ir(III) compounds;photophysics;electrochemistry, OLEDs
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PORTUGUES
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O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

QUÍMICA
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Banca Examinadora

KARINA PASSALACQUA MORELLI FRIN
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
LUCIANO SOARES DA CRUZ Participante Externo
NEYDE YUKIE MURAKAMI IHA Participante Externo
MIRELA INES DE SAIRRE Docente - COLABORADOR
FERNANDO HEERING BARTOLONI Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 15
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 14

Vínculo

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Não