Los adductos de ácido de Lewis de polímeros conjugados con brecha de banda estrecha

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
• La fotoquímica es la fotoquímica.

Sus antecedentes:

• Los copolímeros conjugados con unidades donantes y aceptantes son cruciales para la electrónica orgánica.
• Las interacciones del ácido de Lewis pueden ajustar las propiedades electrónicas de estos materiales.
• El obstáculo estérico en las unidades de benzo[2,1,3]tiadiazol (BT) afecta a la unión del ácido de Lewis.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la interacción de los ácidos de Lewis con los copolímeros conjugados con gap de banda estrecha.
• Comprender cómo las modificaciones estructurales en las unidades aceptoras influyen en la coordinación del ácido de Lewis.
• Para explorar la creación de nuevos polímeros absorbentes del infrarrojo cercano (NIR) a través de la unión con ácido de Lewis.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de compuestos modelo y sistemas poliméricos.
• Estudios espectroscópicos que incluyen la espectroscopia de fotoemisión ultravioleta (UPS).
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para analizar cambios en la estructura electrónica.

Principales resultados:

• El polímero 1 mostró una unión más débil con B ((C ((6) F ((5)) ((3)) en comparación con las moléculas pequeñas debido al obstáculo estérico alrededor de los sitios de nitrógeno BT.
• La incorporación de piridal [2,1,3] tiadiazol (PT) con un sitio de nitrógeno más básico mejoró la unión del ácido de Lewis.
• Se generaron nuevos polímeros absorbentes de NIR con espacios de banda sintonizables de 1,31 a 0,89 eV sobre la unión B.
• La coordinación de borano a PT bajó tanto HOMO como LUMO, con una mayor disminución en LUMO, reduciendo la brecha de banda.

Conclusiones:

• El obstáculo estérico en unidades de BT reduce la coordinación del ácido de Lewis en copolímeros conjugados.
• El diseño de unidades aceptoras con sitios de nitrógeno más básicos, como PT, fortalece las interacciones del ácido de Lewis.
• La unión con ácido de Lewis ofrece una ruta viable para diseñar polímeros absorbentes de NIR con espacios de banda sintonizables para aplicaciones electrónicas avanzadas.