Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Professor Young S. Park do Departamento de Química da UNIST alcançou um avanço significativo no campo dos semicondutores orgânicos. A síntese e caracterização bem-sucedida de uma nova molécula chamada "BNBN antraceno" abriu novas possibilidades para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos avançados.



O artigo foi publicado na revista Angewandte Chemie International Edition .

Os semicondutores orgânicos desempenham um papel crucial na melhoria do movimento e das propriedades de luz dos elétrons em dispositivos eletrônicos orgânicos centrados em carbono. A pesquisa da equipe se concentrou em aumentar a diversidade química desses semicondutores, substituindo as ligações carbono-carbono (C-C) por ligações isoeletrônicas de boro-nitrogênio (B-N). Esta substituição permite uma modulação precisa das propriedades eletrônicas sem alterações estruturais significativas.

Os pesquisadores sintetizaram com sucesso o derivado do antraceno BNBN, que contém uma unidade BNBN contínua formada pela conversão da unidade BOBN na borda do zigue-zague. Em comparação com os derivados convencionais do antraceno compostos apenas de carbono, o antraceno BNBN exibiu variações significativas no comprimento da ligação C-C e uma maior lacuna de energia orbital molecular mais ocupada e mais baixa desocupada.

Além de suas propriedades únicas, o derivado do antraceno BNBN demonstrou potencial promissor para aplicação em eletrônica orgânica. Quando usado como hospedeiro azul em um diodo orgânico emissor de luz (OLED), o antraceno BOBN exibiu uma tensão de acionamento notavelmente baixa de 3,1 V, juntamente com maior eficiência em termos de utilização de corrente, eficiência energética e emissão de luz.

A equipe de pesquisa confirmou ainda as propriedades do derivado do antraceno BNBN estudando sua estrutura cristalina usando um difratômetro de raios X. Esta análise revelou alterações estruturais, como comprimento e ângulo de ligação, resultantes da ligação boro-nitrogênio (BN).

"Nosso estudo sobre o antraceno, um tipo de aceno amplamente reconhecido como um semicondutor orgânico, lançou as bases para avanços futuros no campo", disse Songhua Jeong (Programa Combinado de MS/Ph.D. de Química, UNIST), o primeiro autor deste estudo. "A ligação BN contínua sintetizada através desta pesquisa possui grande potencial para aplicações em semicondutores orgânicos."

O professor Park enfatizou a importância desta descoberta, afirmando:"A síntese e caracterização de compostos com ligações contínuas de boro-nitrogênio (BN) contribuem para a pesquisa fundamental em química. Fornece uma ferramenta valiosa para sintetizar novos compostos e controlar suas propriedades eletrônicas."

Mais informações: Seonghwa Jeong et al, Aumentando a diversidade química de derivados de antraceno B2N2 através da introdução de múltiplas unidades contínuas de boro-nitrogênio, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202314148
Informações do diário: Angewandte Chemie Edição Internacional

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