КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 17-73-10078

НазваниеЭнергосберегающие материалы на основе люминесцентных гибридных бороплатиновых систем

РуководительРожков Антон Викторович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2017 - 06.2019

Конкурс№23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-203 - Химия координационных соединений

Ключевые словаплатина, медь, иридий, полифункциональный скаффолд, борорганический комплекс, гибридная система, фотолюминесценция, электролюминесценция, OLED

Код ГРНТИ31.17.29

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект нацелен на разработку подходов к конструированию новых гибридных материалов с высокой эффективностью люминесценции, что является тематикой приоритетных направлению Н1 научно-технологического развития РФ – «новые материалы и способы конструирования», а также релевантна направлению Н2 – «ресурсосберегающая энергетика». Научная новизна предлагаемого проекта заключается в создании люминесцирующих материалов гибридного типа на основе ультраплоских 4-х координационных бороорганических лигандов и переходных металлов (металлы платиновой группы и одновалентной меди), то есть систем, в которых два контрастных по свойствам элемента объединены в единую систему через органический скаффолд. Поэтому рассмотрим по отдельности актуальность тематики по эмиттерам на основе бора, а затем данные по эмиттерам на основе переходных металлов (на примере платины). (а) Эмиттеры на основе бора. Высокие зарядотранспортные свойства, яркая люминесценция, термическая устойчивость – всё это делает 4-х координационные комплексы бора с лигандами, обладающие жёсткой сопряжённой π-системой, привлекательными системами для применения в различных областях оптоэлектроники. В частности, они уже находят применение в органических светоизлучающих диодах (OLED), органических полевых транзисторах. Цвет люминесценции, а также её эффективность, в значительной степени определяются природой лигандного окружения атома бора. Малые размеры атома и склонность к образованию ковалентных молекулярных соединений, обладающих широким зазором HOMO–LUMO, определяют синюю эмиссию соединений бора. Отметим, что синие эмиттеры являются наиболее труднодоступными и востребованными среди прочих люминесцентных материалов. Среди представленных в литературе 4-х координационных комплексов наиболее высокие показатели фото- и электролюминесценции были обнаружены у комплексов с 8-оксихинолиновыми, пиридилфенолятными, бензоксазолфенолятными, пиридилиндольными лигандами. По сравнению с наиболее эффективными люминофорами на основе соединений иридия и платины, борорганические эмиттеры выгодно отличаются значительно более низкой стоимостью, а также менее трудоёмким синтезом и крайне малыми токсическими свойствами. (б) Эмиттеры на основе платины. Молекулярный дизайн, синтез и изучение люминесцентных комплексов металлов представляют собой одно из наиболее актуальных фундаментальных направлений в координационной химии. Соединения на основе переходных металлов, в частности платины(II), обладающие люминесцентными свойствами, привлекают наиболее пристальное внимание исследователей среди комплексов прочих металлов из-за таких важных и присущих системам на основе платины(II) фотофизических свойств, как высокая эффективность и значительные времена жизни возбуждённых состояний. Именно эти свойства определяют использование соединений платины во многих областях химии и физики, например, для создания хемосенсоров, фотокатализаторов, светоизлучающих диодов. Наиболее перспективные люминесцентные системы на основе комплексов платины базируются на соединениях типа [PtX2(диимин)] (X = галогенид, цианид, тиолат, алкил, арил или ацетилид), терпиридиновых комплексах, порфиринах платины(II), комплексах с пинцерными лигандами типа N,C,N- или S,C,S-, а также на некоторых циклометаллированных производных платины(II). Исследований, посвященных системам, сочетающих в одной гибридной молекуле оба люминесцирующих центра, крайне мало. Сочетание свойств борорганических и металлорганических люминофоров в единой гибридной системе открывает новые перспективы в химии и применении 4-х координационных комплексов бора и переходных металлов. Новизна предлагаемого проекта состоит в разработке методов направленного синтеза ранее не описанных 4-х координационных комплексов бора с конденсированными ароматическими полифункциональными скаффолдами и гибридных систем на их основе с переходными металлами (платины(II), иридия(III), меди(I)), обладающих фото- и электролюминесцентными свойствами, что открывает новые перспективы в химии и применении комплексов бора и переходных металлов и, с этой точки зрения, ожидаемые результаты должны быть принципиально новыми.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будет проведена разработка методов направленного синтеза люминесцентных 4-х координационных комплексов бора и гибридных систем с переходными металлами (Pt(II), Cu(I), Ir(III)) на их основе. Будут проведена оптимизация скаффолдов с целью добиться желаемых эмиссионных свойств получаемых комплексов в системах потенциального практического применения (OLED, LEC, биоимиджинг). Будут выполнены детальное экспериментальное исследование фото- и электролюминесцентных характеристик полученных соединений, а также теоретический анализ их электронной структуры. Анализ полученных данных даст возможность направленно варьировать состав и структуру синтезируемых соединений для получения желаемых фото- и электрофизических свойств. Важным результатом проекта стоит считать разработку новых гибридных борметаллорганических систем и испытание их в органических электролюминесцентных устройствах в качестве эмиссионных материалов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---