Funcionalización racional de un Buckybowl para habilitar un Cocristal de Buckybowl para aplicaciones de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química orgánica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los fragmentos de fullereno, o buckybowls, son de creciente interés debido a sus formas únicas y propiedades optoelectrónicas.
• La síntesis y caracterización de nuevos buckybowls son cruciales para el avance de la electrónica orgánica.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar nuevos buckybowls basados en C70 con diferentes meta-sustitutos.
• Investigar el impacto de estos sustituyentes en la geometría molecular, las propiedades electrónicas y el empaque de cristales.
• Para evaluar el potencial de estos buckybowls en dispositivos de semiconductores orgánicos.

Principales métodos:

• Síntesis de diindeno[4,3,2,1-fghi:4',3',2',1'-opqr]perileno sustituido por grupos trietilsilil (TES) -etileno o 2,4,6-triisopropilfenilo.
• Caracterización de los compuestos sintetizados, incluido el análisis de las propiedades estructurales y electrónicas.
• Fabricación y ensayo de transistores orgánicos de efecto de campo (OFET) utilizando los materiales sintetizados y sus cocristales con C70.

Principales resultados:

• Se sintetizaron dos nuevos buckybowls, 1 (TES-etinile) y 2 (triisopropilfenilo), y se mostró la inversión de cuenco a cuenco a temperatura ambiente.
• El sustituto de TES-etinile en 1 condujo a una aromaticidad más débil y a un apilamiento de 1D, mientras que el sustituto de triisopropilfenilo en 2 alteró el empaque de cristales.
• El cocristal 1-C70 exhibió transporte ambipolar, con movilidades de electrones y agujeros que alcanzaron 0.40 y 0.07 cm2 V-1 s-1, respectivamente.
• El compuesto 1 demostró una movilidad de agujero de 0,31 cm2 V-1 s-1 en los OFET.

Conclusiones:

• Los grupos de sustitución en buckybowls influyen significativamente en sus propiedades geométricas, electrónicas y de embalaje.
• Los buckybowls sintetizados y sus cocristales muestran potencial para aplicaciones de semiconductores orgánicos de alto rendimiento.
• Este estudio pone de relieve la versatilidad de los buckybowls en el diseño de materiales para electrónica orgánica.