化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (2): 124-130.DOI: 10.6023/A22110472 上一篇 下一篇
研究论文
张少秦a, 李美清b, 周中军a,*(), 曲泽星a,*()
投稿日期:
2022-11-24
发布日期:
2023-01-10
通讯作者:
周中军, 曲泽星
基金资助:
Shaoqin Zhanga, Meiqing Lib, Zhongjun Zhoua(), Zexing Qua()
Received:
2022-11-24
Published:
2023-01-10
Contact:
Zhongjun Zhou, Zexing Qu
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本工作借助第一性原理和动力学演化, 系统地研究了四个叔丁基-咔唑及吩噻嗪取代的硼-氮化合物(BCz-BN、2PTZ-BN、Cz-PTZ-BN和2Cz-PTZ-BN)的多共振热激活延迟荧光的高效发光机制. 结果表明上述分子T1与T2间的内转换速率远大于其它辐射与非辐射速率, 同时T2到S1的反向系间窜越速率也高于T1到S1的反向系间窜越速率, 因此其多共振热激活延迟荧光过程应遵循T1→T2→S1→S0的路径. 进一步动力学演化表明, T1与T2之间的内转换主要发生在演化初期, 随着时间的推移, 能量逐渐由T2向S1转移, 并最终在S1完成荧光发射. 上述研究揭示了多共振延迟荧光的微观本质, 为未来设计及合成新的多共振热激活延迟荧光分子提供了理论依据.
张少秦, 李美清, 周中军, 曲泽星. 多共振热激活延迟荧光过程的理论研究[J]. 化学学报, 2023, 81(2): 124-130.
Shaoqin Zhang, Meiqing Li, Zhongjun Zhou, Zexing Qu. Theoretical Study on the Multiple Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence Process[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(2): 124-130.
Method | BCz-BN | 2PTZ-BN | Cz-PTZ-BN | 2Cz-PTZ-BN | MUE | |
---|---|---|---|---|---|---|
UV-Vis (S0→S1) | B3LYP | 2.81 | 2.65 | 2.77 | 2.83 | 0.12 |
CAM-B3LYP | 3.29 | 3.19 | 3.30 | 3.36 | 0.64 | |
wB97XD | 3.35 | 3.25 | 3.35 | 3.41 | 0.69 | |
M062X | 3.25 | 3.14 | 3.25 | 3.30 | 0.59 | |
CC2 | 2.77 | 2.54 | 2.70 | 2.85 | 0.13 | |
Exp. | 2.70 | 2.67 | 2.58 | 2.64 | — | |
FL (S1→S0) | B3LYP | 2.70 | 2.37 | 2.46 | 2.60 | 0.09 |
CAM-B3LYP | 3.20 | 2.92 | 3.06 | 3.16 | 0.63 | |
wB97XD | 3.27 | 2.98 | 3.13 | 3.21 | 0.70 | |
M062X | 3.15 | 2.86 | 2.99 | 3.09 | 0.57 | |
CC2 | 2.60 | 2.23 | 2.40 | 2.64 | 0.11 | |
Exp. | 2.53 | 2.39 | 2.43 | 2.46 | — | |
PH (T1→S0) | B3LYP | 2.34 | 2.04 | 2.12 | 2.12 | 0.17 |
CAM-B3LYP | 2.57 | 2.44 | 2.50 | 2.54 | 0.19 | |
wB97XD | 2.68 | 2.50 | 2.58 | 2.61 | 0.27 | |
M062X | 2.72 | 2.45 | 2.53 | 2.55 | 0.24 | |
CC2 | 2.52 | 2.11 | 2.25 | 2.42 | 0.09 | |
Exp. | 2.43 | 2.21 | 2.32 | 2.34 | — |
Method | BCz-BN | 2PTZ-BN | Cz-PTZ-BN | 2Cz-PTZ-BN | MUE | |
---|---|---|---|---|---|---|
UV-Vis (S0→S1) | B3LYP | 2.81 | 2.65 | 2.77 | 2.83 | 0.12 |
CAM-B3LYP | 3.29 | 3.19 | 3.30 | 3.36 | 0.64 | |
wB97XD | 3.35 | 3.25 | 3.35 | 3.41 | 0.69 | |
M062X | 3.25 | 3.14 | 3.25 | 3.30 | 0.59 | |
CC2 | 2.77 | 2.54 | 2.70 | 2.85 | 0.13 | |
Exp. | 2.70 | 2.67 | 2.58 | 2.64 | — | |
FL (S1→S0) | B3LYP | 2.70 | 2.37 | 2.46 | 2.60 | 0.09 |
CAM-B3LYP | 3.20 | 2.92 | 3.06 | 3.16 | 0.63 | |
wB97XD | 3.27 | 2.98 | 3.13 | 3.21 | 0.70 | |
M062X | 3.15 | 2.86 | 2.99 | 3.09 | 0.57 | |
CC2 | 2.60 | 2.23 | 2.40 | 2.64 | 0.11 | |
Exp. | 2.53 | 2.39 | 2.43 | 2.46 | — | |
PH (T1→S0) | B3LYP | 2.34 | 2.04 | 2.12 | 2.12 | 0.17 |
CAM-B3LYP | 2.57 | 2.44 | 2.50 | 2.54 | 0.19 | |
wB97XD | 2.68 | 2.50 | 2.58 | 2.61 | 0.27 | |
M062X | 2.72 | 2.45 | 2.53 | 2.55 | 0.24 | |
CC2 | 2.52 | 2.11 | 2.25 | 2.42 | 0.09 | |
Exp. | 2.43 | 2.21 | 2.32 | 2.34 | — |
BCz-BN | 2PTZ-BN | Cz-PTZ-BN | 2Cz-PTZ-BN | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | ||||
S1 | 98% | 0% | 85% | 15% | 87% | 13% | 84% | 16% | |||
T1 | 94% | 0% | 85% | 15% | 88% | 12% | 85% | 15% | |||
T2 | 84% | 0% | 86% | 14% | 88% | 12% | 86% | 14% |
BCz-BN | 2PTZ-BN | Cz-PTZ-BN | 2Cz-PTZ-BN | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | π→π* | n→π* | ||||
S1 | 98% | 0% | 85% | 15% | 87% | 13% | 84% | 16% | |||
T1 | 94% | 0% | 85% | 15% | 88% | 12% | 85% | 15% | |||
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