6533b855fe1ef96bd12b00d7

RESEARCH PRODUCT

Rola efektu podstawnikowego w sprzężeniu π-elektronowym w N-podstawionym karbazolu

subject

description

Modyfikacja właściwości optoelektronowych materiałów organicznych w wielu przypadkach sprowadza się do wywołania zmian w ich strukturze elektronowej, a w szczególności w π-elektronowej delokalizacji w obrębie całej molekuły. Dużą uwagę zajmują w tych badaniach układy skondensowane zawierające pierścienie aromatyczne, niearomatyczne oraz hetero atomy. Do układów tych można zaliczyć, między innymi, karbazol i jego pochodne, który znajduje zastosowanie w organicznych materiałach optycznych i elektronowych. W niniejszej publikacji zaprezentowano wyniki z przeprowadzonych badań nad wpływem podstawienia pierścienia fulwenowego na atomie azotu oraz podstawników o zróżnicowanym charakterze elektronowym (X = -NO, -NO2, -CN, -CF3, -COCH3, -Cl, -F, -H, -OH, -NH2, -NMe2) w pozycji 3, na aromatyczność poszczególnych pierścieni karbazolu jak również pierścienia fulwenowego. Zmiany w strukturze elektronowej pierścieni tworzących analizowane układy śledzono przy użyciu ilościowych indeksów aromatyczności bazujących na różnorakich kryteriach, a mianowicie: geometrycznych (HOMA - z ang. Harmonic Oscillator Model of Aromaticity ), magnetycznych (NICS - z ang. Nucleus-Independent Chemical Shift) oraz elektronowych (PDI - z ang. para-Delocalizations Index) oraz HRCP będący sumą energii kinetycznej i potencjalnej w punkcie krytycznym rozkładu gęstości elektronowej pierścienia. Na podstawie wyznaczonych wartości tych indeksów stwierdzono, iż w analizowanych układach spowodowano ruch elektronów π powodujący zmiany poziomu aromatyczności poszczególnych pierścieni. Ponadto, w analizowanych układach stwierdzono obniżenie przerwy energetycznej pomiędzy poziomami orbitali HOMO i LUMO o około 1 eV w stosunku do niepodstawionego karbazolu. Pozwala to przypuszczać, iż układy te powinny potencjalnie być lepszymi przewodnikami elektrycznymi niż niepodstawiony karbazol.