광에 의해 유발된 전자 전이 과정을 위한 카보란 화합물 : 카바졸과 페닐-오르토 카보란 화합물에 대한 광물리적 연구

Abstract

o-carboranyl phenyl 단위와 N-carbazole (1) 또는 4-phenyl-N-carbazole (2)을 결합하는 주개-받개 이합체를 기반으로 한 o-Carborane과 이들의 특성은 정류 상태의 광화학과 광역학적 실험들 뿐만 아니라 전기 화학 연구에 의해 잘 나타났다. 이합체의 흡수와 전기화학적 성질들은 기본적으로 바닥상태에서 카바졸과 오쏘 카보란 단위 사이에 무시할 정도의 상호작용을 가리키는 카바졸과 페닐 오쏘 카보란 단위의 합이다. 하지만 1 과 2의 방출 스펙트럼들은 카바졸 형광이 효과적으로 꺼지고 새로운 전하전달(CT) 방출이 헥산에서 아세토나이트릴까지 변화하는 다양한 용매에서 큰 stoke를 보여준다는 것을 관찰했다. 더욱이 이합체를 기본으로한 오쏘 카보란의 CT 방출 성질들은 들뜬 상태에서 (Cz)+(Ph-o-Cb)-의 전하 분리된 종을 형성하는 전하분리 단위를 발생시키는 것을 Lippert-Mataga plot에 의해 더 분석하였다. 이 들뜬 상태는 분광전기화학(SEC)측정과 nanosecond trasient 흡수 스펙트럼에 의해 확인되었다; 카바졸의 광 들뜸은 카바졸과 오쏘 카보란 단위에서 나노초 시간 범위 내에 각각 형성된 라디칼 양이온과 음이온인 CT 상태를 발생시킨다. DFT 계산은 줄어든 음이온 상태의 Ph-o-Cb 분자의 HSOMO의 국한된 수를 보여줌으로써 이 CT 종들을 잘 입증시킨다. 결론적으로 분자 조립은 페닐렌 또는 다중 페닐렌으로 분자내 방법에서 광 유발 전자 전달 과정을 밝혀내어 카바졸 그룹과 오쏘 카보란 뭉치를 연결시켜 형성되었다.