计算设计由准平面给体和受体单元组成的新型HLCT材料

《ChemistrySelect》：Computational Design of Novel HLCT Materials Composed of Quasi-Planar Donor and Acceptor Units

　　

摘要

新型发光体是基于准平面供体和受体片段（包含不同的硫族原子O、S和Se）的组合设计的。进行了含时密度泛函理论（DFT）计算，以了解其在激发态下光物理性质的具体特性。对自然跃迁轨道（NTO）、能级排列、自旋-轨道耦合矩阵元（SOCME）进行了综合分析，以确定是否发生自旋翻转跃迁。基于这些结果，设计发光体的发射机制可分为三类：纯荧光、热活化延迟荧光以及杂化局域和电荷转移发色团。在候选的杂化局域和电荷转移发色团中，7-(5,9-二硫杂-13b-硼萘并[3,2,1-de]蒽-7-基)苯并[5,6][1,4]噁嗪并[2,3,4-kl]吩噁嗪（ONO-SBS）、7-(5,9-二硒杂-13b-硼萘并[3,2,1-de]蒽-7-基)苯并[5,6][1,4]噻嗪并[2,3,4-kl]吩噻嗪（SNS-SBS）、7-(5,9-二硫杂-13b-硼萘并[3,2,1-de]蒽-7-基)苯并[5,6][1,4]噻嗪并[2,3,4-kl]吩噻嗪（SNS-SeBSe）、7-(5,9-二硫杂-13b-硼萘并[3,2,1-de]蒽-7-基)苯并[5,6][1,4]硒嗪并[2,3,4-kl]吩硒嗪（SeNSe-SBS）以及7-(5,9-二硒杂-13b-硼萘并[3,2,1-de]蒽-7-基)苯并[5,6][1,4]硒嗪并[2,3,4-kl]吩硒嗪（SeNSe-SeBSe）有望表现出从T₃态到S₁态的主要自旋翻转跃迁路径，其快速的k_rISC值在10⁶-10⁷ s^?1量级。

图形摘要

结合涉及硫族原子的准平面供体和受体片段，可在激发态中实现杂化局域和电荷转移特性。计算研究确定了从T_n（n > 1）态到S₁态具有快速反向系间窜越的候选材料，为高效三重态激子捕获材料提供了分子设计见解。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可应通讯作者的合理要求提供。