Luminoivat volframikompleksiyhdisteet

Abstract

Volframin metalliorgaanisten kompleksiyhdisteiden on havaittu emittoivan valoa yhdisteen virittyneen tilan purkautuessa. Yhdisteiden luminesenssiin vaikuttaa muun muassa metalliin koordinoituneet orgaaniset ryhmät eli ligandit.

Luminoivia metalliorgaanisia kompleksiyhdisteitä on ennestään valmistettu käyttäen muun muassa alumiinia, iridiumia, osmiumia tai platinaa. Näistä metalleista valmistettuja kompleksiyhdisteitä on tutkittu esimerkiksi seostusaineina OLEDien valmistamisessa. Fluoresoivien alumiiniyhdisteiden heikkoutena on niiden pieni emissio, koska valoa emittoituu vain virittyneen singlettitilan purkautuessa.

Ir(III), Os(II) ja Pt(II) muodostavat fosforoivia metalliorgaanisia yhdisteitä. Fosforesenssin etu fluoresenssiin nähden on se, että sekä singletti- että triplettitilojen viritykset voivat purkautua säteillen, jolloin emittoituu enemmän valoa. Iridium, osmium ja platina ovat kuitenkin harvinaisia ja kalliita metalleja, minkä vuoksi tutkimus on laajentunut myös muihin halvempiin ja helpommin saatavilla oleviin metalleihin. Eräs tällainen metalli on volframi.

Aikaisemmin tutkittujen volframi(VI)kompleksiyhdisteiden luminesenssin mekanismina on toiminut joko fosforesenssi tai termisesti aktivoitu viivästynyt fluoresenssi (TADF). Luminesenssin mekanismiin vaikuttaa muun muassa metalliin koordinoituneen ligandin rakenne ja matalimman virittyneen singlettitilan ja matalimman virittyneen triplettitilan energiaero. Pienempi energiaero näiden tilojen välillä lisää yhdisteen taipumusta emittoida valoa fosforesenssin ja TADF:n kautta, ja ligandin rakenteella kompleksiyhdisteestä voidaan tehdä joko fosforesenssinen tai TADF-yhdiste.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on valmistaa erilaisia metalliorgaanisia volframikompleksiyhdisteitä, käyttäen amino- ja iminobisfenoleita metalliin koordinoituvina ligandeina, ja mitata valmistettujen yhdisteiden emissiospektrit.