El químico del fósforo Prof. Jan J. Weigand de la Universidad Tecnológica de Dresde, en colaboración con un equipo interdisciplinar, ha desarrollado un método para introducir átomos de fósforo y nitrógeno en moléculas policíclicas. Este método tiene el potencial de allanar el camino para el desarrollo de nuevos materiales con propiedades optoelectrónicas específicas, ideales para aplicaciones en tecnologías de semiconductores orgánicos como OLED y sensores. Los resultados se publicaron esta semana en Chem. .

Los hidrocarburos poliaromáticos, abreviados como PAH, desempeñan un papel central en numerosas aplicaciones (opto)electrónicas, incluidos sensores químicos, diodos orgánicos emisores de luz (OLED), transistores orgánicos de efecto de campo (OFET) y células solares orgánicas.

Los investigadores exploran continuamente la sustitución de varios elementos más allá del carbono tradicional para optimizar el rendimiento y la versatilidad del dispositivo. Si bien la sustitución con boro (B), nitrógeno (N), oxígeno (O) y azufre (S) ya ha sido objeto de extensas investigaciones, la integración de fósforo (P) en combinación con nitrógeno (N) sigue siendo un desafío importante.

El Prof. Weigand y su grupo de investigación de la Universidad Tecnológica TUD de Dresde han logrado recientemente un avance significativo. "En nuestra investigación actual, hemos desarrollado un método innovador para introducir selectivamente átomos de fósforo y nitrógeno en sistemas poliaromáticos.

"Este método permitió la síntesis de una amplia gama de compuestos sustituidos con P/N, cuyas propiedades fisicoquímicas se investigaron exhaustivamente en colaboración con físicos del TUD. A través de la combinación de simulaciones de materiales y mediciones espectroscópicas, pudimos obtener conocimientos fundamentales sobre la relaciones estructura-propiedad de los compuestos obtenidos."

El nuevo método proporciona acceso a la conocida clase de azafósforos, a los que hasta ahora sólo se podía acceder de forma muy complicada y, en su mayoría, con rendimientos muy bajos. Por lo tanto, hasta ahora no se han considerado para aplicaciones (opto)electrónicas.

"Al combinar deliberadamente fósforo y nitrógeno, esperamos poder controlar las propiedades electrónicas y ópticas de estos compuestos de una manera que antes no era posible. Esto abre perspectivas interesantes para futuras aplicaciones en optoelectrónica y más allá", añade Sebastian Reineke, jefe del Grupo de Semiconductores Orgánicos EXcitónicos y Emisores de Luz (LEXOS) en TUD.

Más información: Jannis Fidelius et al, Acceso conveniente a 1,3-azafosfoles conjugados con π de alquinos mediante cicloadición [3 + 2] y aromatización reductiva, Chem (2023). DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.016

Información de la revista: Química

Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Dresde