红萤烯

化合物

红萤烯(英语:Rubrene)是一种红色多环芳香烃。在化学发光中用作发黄光的光敏化剂

红萤烯
Skeletal formula
Space-filling model
IUPAC名
5,6,11,12-tetraphenyltetracene
5,6,11,12-四苯基萘并萘
别名 5,6,11,12-四苯基并四苯
识别
CAS号 517-51-1  checkY
PubChem 68203
ChemSpider 61510
SMILES
 
  • c5(c3c(c1ccccc1c(c2ccccc2)c3c(c4ccccc4)c6ccccc56)c7ccccc7)c8ccccc8
InChI
 
  • 1/C42H28/c1-5-17-29(18-6-1)37-33-25-13-14-26-34(33)39(31-21-9-3-10-22-31)42-40(32-23-11-4-12-24-32)36-28-16-15-27-35(36)38(41(37)42)30-19-7-2-8-20-30/h1-28H
InChIKey YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYAD
EINECS 208-242-0
性质
化学式 C42H28
摩尔质量 532.7 g/mol g·mol⁻¹
熔点 315 °C(588 K)
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

电子特性

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半导体上,红萤烯的主要应用是有机发光二极管(OLED)和有机场效应晶体管,它们是柔性显示器的核心元件。以晶体红萤烯来制备单晶晶体管,其在温度梯度下在改良区炉(modified zone furnace)中生长。这项技术称为物理气相传输法(单斜晶),于1998年引入。[1][2]

它是具有最高载流子迁移率的有机半导体,其电洞达到40 cm2/(V·s)。该值由剥离单晶红萤烯的薄层并转移到Si/SiO2基质上的有机场效应晶体管中测量。[3]

晶体结构

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已知红萤烯的几种结晶型态。在真空中从其蒸气中生长的晶体可以是单斜晶[4]三斜晶[5]斜方晶体(正交晶)[6]

斜方晶体空间群 Bbam)是在环境压力下在两区炉组成的的密闭系统中获得的。[7]

合成

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1,1,3-三苯基丙-2-炔-1-醇(1,1,3-triphenylprop-2-yne-1-ol)通过亚硫酰氯来制备红萤烯。[8]

 

所得的氯丙二烯(chloroallene)化合物经过聚合脱氯化氢反应得到红萤烯。[9]

 

氧化还原特性

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像其他多环芳香分子一样,红萤烯在溶液中可行氧化还原反应。与饱和甘汞电极相比,它分别在0.95 V和-1.37 V时行可逆性的氧化和还原反应。当阳离子和阴离子在电化学反应中同时生成时,它们可以抵销其产生的能量,但会产生被激发出540nm光线的的红萤烯分子。

这种现象称为电化学发光[10]

参考文献

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  1. ^ Laudise, R.A; Kloc, Ch; Simpkins, P.G; Siegrist, T. Physical vapor growth of organic semiconductors. Journal of Crystal Growth. 1998, 187 (3–4): 449. Bibcode:1998JCrGr.187..449L. doi:10.1016/S0022-0248(98)00034-7. 
  2. ^ Jurchescu, Oana Diana (2006) "Low Temperature Crystal Structure of Rubrene Single Crystals Grown by Vapor Transport"页面存档备份,存于互联网档案馆) in Molecular organic semiconductors for electronic devices, PhD thesis Rijksuniversiteit Groningen.
  3. ^ Hasegawa, Tatsuo and Takeya, Jun. Organic field-effect transistors using single crystals. Sci. Technol. Adv. Mater. 2009, 10 (2): 024314. Bibcode:2009STAdM..10b4314H. PMC 5090444 . PMID 27877287. doi:10.1088/1468-6996/10/2/024314. 
  4. ^ Taylor, W. H. X-ray measurements on diflavylene, rubrene, and related compounds. Zeitschrift für Kristallographie. 1936, 93: 151. doi:10.1524/zkri.1936.93.1.151. 
  5. ^ Akopyan, S. A.; Avoyan, R. L. and Struchkov, Yu. T. Z. Strukt. Khim. 3, 602 (1962)
  6. ^ Henn, D. E. & Williams, W. G. Crystallographic data for an orthorhombic form of rubrene. J. Appl. Cryst. 1971, 4 (3): 256. doi:10.1107/S0021889871006812. 
  7. ^ Bulgarovskaya, I.; Vozzhennikov, V.; Aleksandrov, S.; Belsky, V. (1983). Latv. PSR Zinat. Akad. Vestis, Fiz. Teh. Zinat. Ser. 4. 53: 115
  8. ^ Furniss, B. Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry 5th. : 840–841. 
  9. ^ Furniss, B. Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry 5th. : 844–845. 
  10. ^ Richter, M. M. Electrochemiluminescence (ECL). Chemical Reviews. 2004, 104 (6): 3003–36. PMID 15186186. doi:10.1021/cr020373d.