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为解决高效稳定蓝色荧光发射体设计难题，研究人员开展 9,10 - 双 (全氟苄基) 蒽（9,10-ANTH (BnF)2）相关研究。合成该化合物并发现其光致发光量子产率高、光稳定性好，有望用于 OLED 和荧光探针领域。
在半导体行业中，小有机分子正逐步取代部分硅和金属基电子元件，其中蒽（ANTH）及其衍生物在光电子领域备受关注，有着如作为荧光探针、有机半导体和有机发光二极管（OLED）发光体等潜在应用。然而，目前高效且高度稳定的蓝色荧光发射体的设计，仍是材料科学家面临的一大挑战。为了解决这一问题，研究人员致力于探索新型蒽衍生物，期望找到性能优异的蓝色发光材料。
在此背景下，相关研究人员开展了关于 9,10 - 双 (全氟苄基) 蒽（9,10-ANTH (BnF)2）的研究。他们成功合成了这种新型化合物，并对其结构、光物理性质以及光稳定性进行了深入探究。研究发现，9,10-ANTH (BnF)2具有高的光致发光量子产率（PLQY 为 0.85），相较于 ANTH 和其他 9,10-ANTH 衍生物，其光稳定性显著提高。这些特性使得 9,10-ANTH (BnF)2成为一种极具吸引力的材料，在 OLED 发光体和高效荧光探针领域展现出巨大的应用潜力。该研究成果发表在《Beilstein Journal of Organic Chemistry》上。
研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。通过核磁共振光谱（NMR）对化合物结构进行了精确解析，利用 X 射线衍射确定了其晶体结构。在合成方面，尝试了高温 Cu-/Na2S2O3促进反应和室温光化学反应等多种方法。同时，采用吸收光谱、发射光谱等技术对化合物的光物理性质进行表征，通过对比实验研究其光稳定性。
合成
研究人员尝试了多种合成 9,10-ANTH (BnF)2的方法。起初，采用以往研究中的高温气相反应和溶液相反应，前者得到复杂且难以分离的产物混合物，后者虽能得到 9-ANTH (BnF) 和 9,10-ANTH (BnF)2，但产率较低。之后，以 9,10-ANTH (Br)2为底物进行反应，在不同溶剂中尝试不同的反应条件，产率仍不理想。最终，通过光化学方法，以 9,10-ANTH (Br)2、BnFI 和 1,8 - 二氮杂双环 (5.4.0) 十一碳 - 7 - 烯（DBU）在丙酮中反应，取得了较好的效果，反应 20 小时后，9,10-ANTH (Br)2转化率达 60%，产物中 9,10-ANTH (BnF)2和 9-Br-10-BnF-ANTH 比例为 1:1。
分离与表征
通过高效液相色谱（HPLC）成功分离出纯的 9,10-ANTH (BnF)2和 9-ANTH (BnF)。19F NMR 光谱显示，9,10-ANTH (BnF)2的 CF2和 C6F5部分的共振峰出现在预期区域，且通过 F/H 摩尔比确认了其组成。X 射线衍射分析表明，9,10-ANTH (BnF)2分子中两个全氟苄基指向同一方向，分子排列成两列，ANTH 核心之间无明显 π-π 重叠，这有利于减少分子间电子耦合，对 OLED 应用可能有益。
光物理性质
对比 ANTH 和 9,10-ANTH (BnF)2的吸收和发射光谱发现，9,10-ANTH (BnF)2的最大发射波长（λem）为 416nm，相较于 ANTH 发生了红移，产生更深的蓝色荧光，且具有最大的斯托克斯位移（837 cm-1）。9,10-ANTH(BnF)2的 HOMO-LUMO 能隙（Eg）从 ANTH 的 3.28eV 降至 3.05eV，有利于降低 OLED 工作电压。其光致发光量子产率（PLQY）为 0.85，在含氟取代的 ANTH 衍生物中较高。
在光稳定性研究方面，通过对 ANTH 和 9,10-ANTH (BnF)2在有氧和无氧条件下的对比实验发现，在有氧条件下，ANTH 光照后 UV-vis 光谱出现新吸收峰，生成蒽醌等产物；而 9,10-ANTH (BnF)2光谱无新吸收峰，主要生成一种保留原对称性的光产物，推测为质子化的内过氧化物。在无氧条件下，ANTH 光照生成二聚体二蒽，而 9,10-ANTH (BnF)2光稳定性远高于 ANTH，且未生成新的可溶性光产物。
研究结论表明，首次实现了 ANTH 和 ANTH (Br)2的全氟苄基化反应，合成了 9-ANTH (BnF) 和 9,10-ANTH (BnF)2。光化学合成方法展现出一定优势，值得进一步研究。9,10-ANTH (BnF)2的光谱特性、高 PLQY 值和良好的光稳定性，使其在 OLED 和荧光探针等领域具有重要的应用价值，为相关领域的材料开发提供了新的方向，有望推动有机光电子材料的发展，满足如平板显示、固态照明等商业应用对高效稳定蓝色发光材料的需求。
