Reacciones de bromación, activación de enlaces sigma y acoplamiento c-c para la reparación de emisores fosforescentes de iridio (iii)

Abstract

El desarrollo de dispositivos OLED se ha incrementado enormemente durante las últimas décadas debido al enorme potencial de los mismos en la fabricación de teléfonos inteligentes, pantallas planas y emisores de luz sólida, entre otros. Ello ha conducido a un incremento de la investigación básica en este campo para obtener una idea de los fundamentos en los que se basan los procesos que determinan la operación de estos dispositivos. La utilización de dopantes organometálicos en los dispositivos emisores de luz, frente a las tradicionales moléculas orgánicas, permite aumentar la eficiencia cuántica externa (EQE) desde un teórico 25% de los materiales fluorescentes a un 100%, debido al aprovechamiento de los estados excitados triplete emisivos por parte de los materiales fosforescentes (PHOLEDs). Esta circunstancia se logra a través de la incorporación de metales pesados a las moléculas con el objetivo de aumentar las interacciones espín-órbita y permitir el intercambio rápido entre estados excitados singlete y triplete. Como resultado, la conversión de energía electrónica en lumínica es mucho más eficiente y las pantallas basadas en PHOLEDs también emitirán mucho menos calor que otras. Debido a ello, el desarrollo de materiales fosforescentes basados en metales de transición, especialmente iridio, se ha incrementado exponencialmente en los últimos años. Un ejemplo significativo lo tenemos en los derivados tris-ciclometalados de Ir(III) basados en ligandos del tipo fenilpiridina, especialmente aptos para la fabricación de dispositivos emisores de luz. Puesto que la emisión en estos complejos depende de los ligandos, se está realizando un esfuerzo muy grande en la preparación complejos ciclometalados de iridio(III) con dos o tres ligandos fenilpiridina distintos. Sin embargo, los métodos sintéticos habituales conducen a rendimientos muy bajos en general. Por ello propusimos como objetivo en esta Tesis Doctoral el desarrollo de métodos de síntesis generales, más eficientes que los actuales, para la preparación de emisores fosforescentes de iridio(III) bis y tris-heterolepticos y el estudio de sus propiedades fotofísicas. Para ello diseñamos estrategias de síntesis, basadas en reacciones de adición electrofílica y activaciones competitivas de enlaces σ, para generar intermedios sintéticos con ligandos halogenados, susceptibles de experimentar posteriormente procesos de funcionalización. La motivación de la posfuncionalización era comprobar hasta qué punto es posible modular las propiedades fotofísicas de los emisores mediante cambios sutiles en los sustituyentes de los ligandos.