Diese Forschung wird finanziell unterstützt von der Europäischen Union Horizon 2020-Forschung und Innovation-Programm unter der Marie Skłodowska-Curie Finanzhilfevereinbarung H2020-MSCA-ITN-2015/674990-Projekt "EXCILIGHT". PJS Danke für ein Wolfson Research Merit Award der Royal Society.

Achtung: Bitte überprüfen Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (SDB) vor der Verwendung. Einige der in die Synthese verwendeten Chemikalien sind hochgiftig und krebserregend. Beim Arbeiten mit Silica-Gel muss eine schützende Atemmaske getragen werden, um Partikel Einatmen zu vermeiden. Bitte alle entsprechenden Sicherheitsregeln beachten, bei der Durchführung einer chemischen Reaktion, einschließlich des Einsatzes von technischen Kontrollen (Abzug) und persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, voller Länge Hose, geschlossene Schuhe).
 alle Reagenzien und Lösungsmitteln wurden im Handel gekauft und wurden ohne jede weitere Reinigung verwendet. 1 H und 13 C-NMR-Spektren wurden auf einem 400 MHz NMR-Spektrometer mit CDCl 3 als Lösungsmittel erfasst. Proton NMR chemische Verschiebungen werden als δ-Werte in ppm relativ deuterierte Lösungsmittel berichtet: CDCl 3 (7,26). Daten werden wie folgt dargestellt: chemische Verschiebung, Vielfalt und Kupplung konstanten (J) sind in Hz. Multiplets berichtet über den Bereich (in ppm) erscheinen. Kohlenstoff-NMR-Daten wurden im Vergleich zu dem entsprechenden Lösungsmittel Signale CDCl 3 (77.16) gesammelt. Schmelzpunkte wurden mit einem Schmelzpunkt Apparat gemessen. Matrix assisted Laser desorption Ionisation-Time-of-Flight (MALDI-TOF) Massenspektrometrie wurden auf einem Shimadzu Axima-CFR-Spektrometer laufen (Masse 1 150 000 Da reichen).
 1. Synthese der gemeldeten Verbindungen <ol><li>Synthese der Verbindung 1 (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole) 19 <ol><li>500 mL drei-Hals mit Rundboden Kolben, auflösen 9- H-Carbazole (10,0 g, 60 Mmol) in Nitromethan (300 mL) unter Stickstoffatmosphäre. Diese Lösung dann, Zinkchlorid (II) (24,3 g, 180 Mmol) hinzufügen.</li>
		<li>2-Chloro-2-Methylpropane (19,5 mL, 180 Mmol) in 100 mL Zusatz Trichter gießen und unter kräftigen Rühren tropfenweise hinzufügen.</li>
		<li>Rühren Sie die resultierende Mischung bei Raumtemperatur für 6 h.</li>
		<li>Überwachen die Vollendung der Reaktion durch Dünnschichtchromatographie (TLC), Verwendung von Dichlormethan: Hexan 1:1 V/V als Laufmittel Mischung. Fügen Sie nach dem Verzehr von 9 H Carbazole, 100 mL Wasser, die Lösung zu neutralisieren.</li>
		<li>Das Produkt dreimal mit 150 mL Dichlormethan extrahiert jedes Mal. Die wässrige Schicht der organische Schicht trennen und zusätzlich zweimal mit 150 mL Wasser waschen.
		<ol><li>Trocknen die resultierende organische Schicht mit 15 g Magnesiumsulfat und verdunsten des Lösungsmittels unter vermindertem Druck, ein graues Pulver zu erhalten.</li>
		</ol></li> <li>Reinigen die Rückstände durch Säulenchromatographie mit Dichlormethan: Hexan 1:1 V/V Lösungsmittelgemisches als ein Laufmittel 13,1 g (79 %) von zusammengesetzten 1 als weißes Pulver zur Verfügung gestellt. 
		Compound 1 Charakterisierung: 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8,12 (d, J = 1,9 Hz, 2 H), 7,78 (s-b, 1 H), 7,5 (Dd, J = 8,5, 1,9 Hz, 2 H), 7,33 (Dd, J = 5,6, 0,5 Hz, 2 H), 1,49 (s, 18 H). 
		13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 142,4 138,2, 123,7, 123,4, 116,3, 110,2, 34,9, 32,2. 
		MS: m/Z 279.4 (M +). 
		Schmelzpunkt: 233-235 ° c</li>
	</ol></li> <li>Synthese von zusammengesetzten 2 (2,8-Dibromodibenzothiophene) 20 <ol><li>mit einem 500 mL drei Hals Rundboden Kolben Dibenzothiophene (15,0 g, 81.3 Mmol) in Chloroform (100 mL) unter Stickstoff auflösen Atmosphäre. Fügen Sie dann tropfenweise Brom (9,3 mL, 180 Mmol) bei 0 ° C unter kräftigen rühren.</li>
		<li>Nach der vollständigen Zugabe von Brom erhöhen Sie die Temperatur auf Zimmertemperatur und rühren Sie das Reaktionsgemisch für 18 h.</li>
		<li>Filter aus den daraus resultierenden weißen Niederschlag und wiederholt waschen mit 50 mL Wasser und dann mit 15 mL Methanol, 2,8-Dibromodibenzothiophene in einer Ausbeute von 23 g (83 %) als weißes Pulver zu isolieren. 
		Verbindung 2 Charakterisierung: 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.24 (d, J = 2,0 Hz, 2 H), 7,71 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 7,58 (d, J = 2,0 Hz, 2 H). 
		13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 138.8, 136,3, 130,5, 124,9, 124,3 118,8. 
		MS: m/Z 342,1 (M +). 
		Schmelzpunkt: 227-229 ° c</li>
	</ol></li> <li>Synthese von zusammengesetzten 3 (2,8-Dibromodibenzothiophene-5-Dioxide) 21 <ol><li>laden eine 500 mL 1-Hals Runde untere Kolben mit einer Suspension von 2,8-Dibromodibenzothiophene (21,3 g, 60 Mmol) und Wasserstoffperoxid-Lösung (30 mL von 30 % (w/w) in H 2 O) in Eisessig (250 mL) und Reflux 2 h unter Stickstoffatmosphäre.</li>
		<li>Die resultierende Mischung auf Raumtemperatur abkühlen, und Filtern Sie einen weißen Niederschlag.</li>
		<li>Waschen dreimal mit 15 mL Wasser und dann 10 mL Methanol zu 19,3 g (85 %) des weißen Pulvers. 
		Charakterisierung der Verbindung 3: 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8,22 (d, J = 1,6 Hz, 2 H), 7,70 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 7.57 (d, J = 2 Hz, 2 H). 
		13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 133,3, 130,4, 129,1, 125,6, 124,8 124,3. 
		MS: m/Z 374.1 (M +). 
		Schmelzpunkt: 360-362 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Synthese von compound 4 (2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 22 <ol><li>auflösen mit 500 mL drei Hals Rundboden Kolben, 2,8 - Dibromodibenzothiophene-S, S-Kohlendioxid (0,45 g, 1,2 Mmol) und 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (0,80 g, 2,86 Mmol) in wasserfreien Toluol (250 mL) und Entgasen von durch Stickstoff für 15 min. unter Rühren kräftig sprudeln.</li>
		<li>Hinzufüge, tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0,025 g, 0,03 Mmol) und 2-Dicyclohexylphosphino-2 &#8242;, 4 &#8242;, 6 &#8242;-Triisopropylbiphenyl (XPhos, 0,06 g, 0.12 Mmol) zum Reaktionsgemisch und degas die Lösung für weitere 15 Minuten. </li> <li>Natrium Tert-Butoxide (0,32 g, 0.834 Mmol) und Tert-Butanol (6 mL) dazugeben und entgasen die resultierende Mischung für 15 min.</li>
		<li>Hitze der Reaktionslösung bei 110 ° C unter Stickstoffatmosphäre für 18 h.</li>
		<li>Abkühlen auf Raumtemperatur, fügen Sie Wasser (150 mL) und entpacken Sie die Bio-Produkte in Dichlormethan (250 mL) und der organische Schicht zweimal mit 150 mL Wasser zu waschen.</li>
		<li>Die resultierende organische Schicht mit 15 g Magnesiumsulfat trocknen und Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck, um das Rohprodukt zu erhalten.</li>
		<li>Reinigen der Rohmaterial durch Säulenchromatographie (mit einer Mischung aus Lösungsmitteln als ein Eluent: Dichlormethan: Petroleum Ether 1:1 V/V) zusammengesetzte 4 Ausbeute als weißer Feststoff (0,58 g, 63 %). 
		Charakterisierung der Verbindung 4: 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 8.13 (d, J = 1,6 Hz, 4 H), 8.11 (d, J = 8,2 Hz, 2 H), 7.99 (d, J = 1,7 Hz, 2 H), 7,82 (Dd, J = 8.2, 1,8 Hz, 2 H), 7,48 (Dd, J = 8.7, 1,9 Hz, 4 H), 7.40 (d, J = 8,6 Hz, 4 H), 1,45 (s, 36 H). 
		13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 144.4 144,2, 138,5, 135,8, 133.4, 128,4, 124,4, 124,3, 119,5, 116,8, 109,2, 35,0, 32,2. 
		MS: m/Z 769.97 (M +). 
		Schmelzpunkt: 351-353 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Synthese von compound 5 (2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide) 23 <ol><li>UsiNG 250 mL drei Hals Rundboden Kolben, 2,8-Dibromodibenzothiophene-S, S-Kohlendioxid (0,67 g, 1,8 Mmol) und Phenothiazin (0,75 g, 3,77 Mmol) in wasserfreien Toluol (60 mL) auflösen und durch Blasenbildung durch Stickstoff für 15 min. unter Rühren kräftig entgasen.</li>
		<li>Hinzufüge, tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0,11 g, 0.12 Mmol) und 2-Dicyclohexylphosphino-2 &#8242;, 4 &#8242;, 6 &#8242;-Triisopropylbiphenyl (XPhos, 0,12 g, 0,23 Mmol) zum Reaktionsgemisch und degas die Lösung für weitere 15 Minuten. </li> <li>Natrium Tert-Butoxide (0,38 g, 3.94 Mmol) hinzufügen und entgasen die resultierende Mischung für weitere 15 min.</li>
		<li>Hitze der Reaktionslösung auf 110 ° C unter Stickstoffatmosphäre für 18 h.</li>
		<li>Der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur, fügen Sie Wasser (150 mL) und Bio-Produkte in Dichlormethan (250 mL) extrahieren und zusätzlich zweimal mit 150 mL Wasser waschen abkühlen.</li>
		<li>Trocken, die daraus resultierende organische Schicht mit 15 g Magnesiumsulfat und Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wurde zu geben, das Rohprodukt.</li>
		<li>Reinigen das Rohprodukt durch Säulenchromatographie (mit Lösungsmittelgemisches als ein Eluent: Dichlormethan: Hexan 2:1 V/V), zusammengesetzte 5 als weißer Feststoff (0,9 g, 55 %) zu erhalten. 
		Verbindung 5 Charakterisierung: 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 7.71 (d, J = 8,2 Hz, 2 H), 7,36 (Dd, J = 7,7, 1,5 Hz, 4 H), 7.28-7.19 (m, 8 H), 7.16 (Dd, J = 7,7, 1,3 Hz, 4 H), 7.02 (Dd, J = 8.1, 1,3 Hz 4 H). 
		13 C-NMR (400 MHz, CDCl 3, 25 ° C, ppm): 148,8 141.1, 133,2, 131.8, 129,7, 128,1, 126,9, 125,1, 125,3, 123,1, 121.2, 111,7. 
		MS: m/Z 610.08 (M +). 
		Schmelzpunkt: 353-355 ° C.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Tang, C. W., VanSlyke, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+electroluminescent+diodes.">Organic electroluminescent diodes.</a> Appl.Phys. Lett. 51, 913-915 (1987).</li><li>Pope, M., Kallmann, H. P., Magnante, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroluminescence+in+Organic+Crystals.">Electroluminescence in Organic Crystals.</a> J. Chem. Phys. 38, 2042-2043 (1963).</li><li>Friend, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroluminescence+in+conjugated+polymers.">Electroluminescence in conjugated polymers.</a> Nature. 397, 121-128 (1999).</li><li>Rothberg, L. J., Lovinger, A. 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Mater. 24, 7257-7271 (2014).</li><li>Ulbricht, C., Beyer, B., Friebe, C., Winter, A., Schubert, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Developments+in+the+Application+of+Phosphorescent+Iridium+(III)+Complex+Systems.">Recent Developments in the Application of Phosphorescent Iridium (III) Complex Systems.</a> Adv. Mater. 21, 4418-4441 (2009).</li><li>Adachi, C., Baldo, M. A., Thompson, M. E., Forrest, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nearly+100%+internal+phosphorescence+efficiency+in+an+organic+light-emitting+device.">Nearly 100% internal phosphorescence efficiency in an organic light-emitting device.</a> J. Appl. Phys. 90, 5048-5051 (2001).</li><li>Park, Y. 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Rev. 43, 3259-3302 (2014).</li><li>Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H., Adachi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+organic+light-emitting+diodes+from+delayed+fluorescence.">Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence.</a> Nature. 492, 234-238 (2012).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Blue+Organic+Light-Emitting+Diodes+Employing+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence.">Efficient Blue Organic Light-Emitting Diodes Employing Thermally Activated Delayed Fluorescence.</a> Nat. Photonics. 8, 326-332 (2014).</li><li>Hirata, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Efficient+Blue+Electroluminescence+based+on+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence.">Highly Efficient Blue Electroluminescence based on Thermally Activated Delayed Fluorescence.</a> Nat. Mater. 14, 330-335 (2015).</li><li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Organic+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+Materials.">Recent Advances in Organic Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials.</a> Chem. Soc. 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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+in+the+Sulfone+Series.+I.+The+Preparation+of+2,8-Diaminodibenzothiophene-5-dioxide.">Studies in the Sulfone Series. I. The Preparation of 2,8-Diaminodibenzothiophene-5-dioxide.</a> J. Am. Chem. Soc. 69, 1920-1921 (1947).</li><li>Gilman, H., Nobis, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rearrangement+with+4-Iododibenzothiophene+in+Amination+by+Sodamide.">Rearrangement with 4-Iododibenzothiophene in Amination by Sodamide.</a> J. Am. Chem. Soc. 67, 1479-1480 (1945).</li><li>Dias, F. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triplet+Harvesting+with+100%+Efficiency+by+Way+of+Thermally+Activated+Delayed+Fluorescence+in+Charge+Transfer+OLED+Emitters.">Triplet Harvesting with 100% Efficiency by Way of Thermally Activated Delayed Fluorescence in Charge Transfer OLED Emitters.</a> Adv. Mater. 25, 3707-3714 (2013).</li><li>Dias, F. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+local+triplet+excited+states+and+D-A+relative+orientation+in+thermally+activated+delayed+fluorescence:+photophysics+and+devices.">The role of local triplet excited states and D-A relative orientation in thermally activated delayed fluorescence: photophysics and devices.</a> Adv. Sci. 3, 1600080 (2016).</li><li>Moss, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+Intramolecular+Charge+Transfer+Emission+from+Deep+Blue+to+Green+in+Ambipolar+Systems+Based+on+Dibenzothiophene+S,S-Dioxide+by+Manipulation+of+Conjugation+and+Strength+of+the+Electron+Donor+Units.">Tuning the Intramolecular Charge Transfer Emission from Deep Blue to Green in Ambipolar Systems Based on Dibenzothiophene S,S-Dioxide by Manipulation of Conjugation and Strength of the Electron Donor Units.</a> J. Org. Chem. 75, 6771-6781 (2010).</li></ol>

Wir haben nichts zu veröffentlichen.

Dieses Papier soll die große Synthese von hocheffizienten organischen Materialien (Abbildung 1) zeigen für OLED-Anwendungen aus handelsüblichen Ausgangsmaterialien. Dass frühere Berichte nur die letzten Reaktionsschritt Kreuz-Kupplung beschreiben und beziehen sich auf einige der veralteten Publikationen, berichten wir über die detaillierte schrittweise Synthese aller Materialien, zusammen mit ihre volle NMR- und Massenspektrometrie Charakterisierung für verbesserte Reproduzierbarkeit der Experimente.
Beide Emittenten tragen die gleichen Dibenzothiophene-5-Kohlendioxid Elektron Akzeptor Kern. Der erste Schritt bei der Erstellung von zusammengesetzten 3 (Abbildung 2) ist die Bromierungsgrad des im Handel erhältlichen Dibenzothiophene Moleküls. 20 der größeren Skala Reaktion erfolgt über Nacht mit einer Ausbeute von 83 %. Die daraus resultierende Dibrominated zusammengesetzte 2 können mit einer Lösung von Wasserstoffperoxid in Eisessig, nachgiebig 19,3 g eines weißen Pulvers nach Filtration und Reinigung weiter oxidiert werden. 21 compound 3 wurde in der Kreuz-Koppelung Reaktion ohne jede weitere Reinigung verwendet.
Die Differenz in photophysikalischen Eigenschaften der Verbindung 4 und 5 liegt in der Elektron-Spenden Eigenschaften der Amin-Einheiten. Eine der Verbindungen hat periphere alkylierten Carbazole Einheiten, während der andere Phenothiazin Gruppen. Das Phenothiazin-Molekül kann von chemischen Anbietern erworben und ohne Änderungen verwendet werden. Im Falle der Verbindung 4-Tert-Butyl-Gruppen müssen Sie jedoch auf den aromatischen Ring des Referats Carbazole eingeführt werden, um die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln zu erhöhen. Es wurde berichtet, dass in Ermangelung einer geeigneten Alkylgruppen, die Löslichkeit des Produktes sinkt, wodurch eine deutlich niedrigere Rendite Reaktion. 24 Alkylgruppen können in jeder Phenylring mit einer Friedel-Crafts-Reaktion zwischen Tert-Butyl Chlorid und Carbazole H 9 in Gegenwart von Zinkchlorid (II) in Nitromethan anhand der elektrophiler aromatischer Ersatz-Mechanismus eingeführt werden. 19 es wurde festgestellt, dass die Reinheit des entstehenden Produkts nicht hoch genug ist und mehrere Nebenprodukte in der Mischung vorhanden sind; Daher muss die grobe graue Pulver zusätzlich durch Säulenchromatographie resultierenden isoliert von 13,1 g Verbindung 1 erholte sich als weißes Pulver gereinigt werden.
Die gewünschte TADF Strahler 4 und 5 wurden über Palladium-katalysierte Kohlenstoff-Stickstoff Kreuz-Kupplungsreaktionen Literatur beschriebenen Verfahren synthetisiert. 22 , 23 , die wir festgestellt, dass immer größere Mengen der Ausgangsstoffe nicht negativ beeinflussen die Ausbeute an das gewünschte Produkt, was darauf hindeutet, dass weitere Erhöhungen maßstabsgetreu Reaktion möglich sind. Verbindungen, 4 und 5 werden können bzw. in 63 % und 55 % Ausbeute erhalten.
Abschließend wurde ein detaillierter Leitfaden, wie vorzubereiten hocheffiziente organische Moleküle für Licht emittierende Anwendungen, ausgehend von leicht verfügbaren Materialien, mit der Möglichkeit, scale-up der ganzen synthetische Verfahren nachgewiesen. Durch diese Arbeit ist die Absicht, dass große Synthese von vielen anderen TADF Strahler einen schnellen der Technologie aus dem Labortisch für industrielle Anwendungen Übergang.

In den letzten Jahrzehnten haben Forscher die Nutzung von organischen Molekülen und deren Derivate in organischen Leuchtdioden (OLEDs) seit ihrer ersten Einführung im Jahre 1987 untersucht. 1 die Entdeckung der Elektrolumineszenz (EL) führte zu organischen Materialien ein breites Anwendungsspektrum in Displays und Beleuchtung zu finden. 2 enormes Interesse an Produktion neue organische Verbindungen und studieren ihre photophysikalischen Eigenschaften sind durch die Vorteile der OLED über den vorhandenen Technologien angetrieben; vor allem da sie Energie-effizienter sind und überlegene Geräteleistung bieten Beibehaltung hoher Flexibilität, geringe Dicke und geringes Gewicht. Dennoch leiden im Vergleich zu anorganischen Leuchtdioden (LEDs), OLEDs noch Nachteile, die diese Technologie von kommerzielle Produktion in großem Maßstab, einschließlich eine kürzere Lebensdauer und niedrigen Wirkungsgrade zu verhindern. Bis vor kurzem die meiste Forschung basierte auf der ersten Generation OLEDs und Emission stützte sich auf die Fluoreszenz der organischen Materialien. Die Fluoreszenz nur aus der Singulett-Zustand auftreten kann, ist der maximale theoretische interne Quantenausbeute (IQE) des Geräts nur 25 %. 3 , 4 , 5 durch die Verwendung von Schwermetall enthaltenden organischen komplexe (z. B. Ir, Pt), konnten Forscher die 25 % Effizienz Barriere überwinden durch das Ernten von Elektronen aus den Singulett und Triplett Staaten durch einen Strahlungs Übergangsprozess. 6 , 7 , 8 so können der maximale theoretische Wirkungsgrad der zweiten Generation phosphoreszierende OLEDs (PHOLEDs) so hoch wie 100 % sein. 9 , 10 heute nutzen viele kommerzielle OLED-Geräte, grün und rot phosphoreszierende emittierende metallorganischen komplexe basierend auf Iridium. 11 obwohl diese Materialien weit verbreiteten Einsatz in mobilen Displays und anderen elektronischen Anwendungen gewonnen haben, die Kosten des Vorläufers Schwermetall Salze und ihre kurze Lebensdauer haben Forscher nach Alternativen suchen.
Es gibt mehrere Ziele, die erreicht werden müssen, weit verbreitete Kommerzialisierung der OLED-Technologie, wie hohe Stabilität, effizienten Energieverbrauch und niedrige Produktionskosten des Geräts. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF) Strahler ein wirksamer Ersatz für PHOLED Materialien, gleichwertige IQE, mit diesen Materialien jetzt als dritte Generation OLED-Materialien zu erreichen sein können. 12 , 13 , 14 rein organischen TADF Strahler können in wenigen Schritten aus leicht verfügbaren Ausgangsmaterialien, die Attraktivität der Gesamtvorrichtung Herstellung kommerziell auf den Markt vorbereitet werden. Bis heute, es sind mehrere umfangreiche Literaturrecherchen alle Aspekte von der materiellen Synthese zur Herstellung Gerät abdeckt. 15,16,17,18 das Hauptproblem mit TADF Vorbereitung des Materials ist der Einsatz von Pd-haltiger Katalysatoren für die Kreuz-Kupplungsreaktionen. Um das Potenzial für TADF Materialvorbereitung auf eine erhöhte Ebene zu zeigen. Wir skaliert-Up die Synthese von TADF Emitter aus Ausgangsstoffen zu den gewünschten Produkten, 4 und 5 (Abbildung 1). 22 , 23 dieses ausführliche Protokoll soll helfen, neue Praktiker im Bereich, Informationen im Zusammenhang mit der Synthese von TADF Materialien zu verstehen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="973">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">2-Chloro-2-methylpropane, 99+%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">19780</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">2-Dicyclohexylphosphino-2&#8242;,4&#8242;,6&#8242;-triisopropylbiphenyl (XPhos), 97%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">638064</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">9-H-carbazole, 95%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A11448</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Bromine, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Fisher</td>
			<td style="width:164px;">10452553</td>
			<td style="width:167px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Chloroform, anhydrous, 99%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">288306</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Dibenzothiophene, 98%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">D32202</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Dichloromethane, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">270997</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Glacial acetic acid, 99.7+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">36289</td>
			<td style="width:167px;">Corrosive to skin</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Hexane, anhydrous, 95%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">296090</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:480px;">Hydrogen peroxide solution (30 % (w/w) in H2O)</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">H1009</td>
			<td style="width:167px;">Corrosive to skin</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Magnesium sulfate, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">33337</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Nitromethane, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A11806</td>
			<td style="width:167px;">Highly explosive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Phenothiazine, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A12517</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Sodium tert-butoxide, 97%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">359270</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Tert-butanol, anhydrous, 99.5%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">471712</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Toluene, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:163px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:164px;">244511</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(0), Pd 21.5% min</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">12760-03</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:480px;">Zinc (II) chloride, anhydrous, 98+%</td>
			<td style="width:163px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:164px;">A16281</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scale-up chemical synthesis of thermally-activated delayed fluorescence emitters based on the dibenzothiophene-s,s-dioxide core

Wir berichten über ein Verfahren zur linear skalieren die Synthese von 2,8-Bis (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl) Dibenzothiophene-S, S-Kohlendioxid (compound 4) und 2,8-bis(10H-phenothiazin-10-yl) Dibenzothiophene-S, S-Kohlendioxid (zusammengesetzte 5) mit Buchwald-Hartwig Kreuz-Kupplung Reaktionsbedingungen. Darüber hinaus zeigen wir eine Aufstockung Synthese aller nicht kommerziell erhältliche Ausgangsstoffe, die für die Aminierung Kreuz-Koppelung Reaktion erforderlich sind. In diesem Artikel bieten wir detaillierten synthetische Verfahren für alle beschriebenen Verbindungen, neben deren spektrale Charakterisierung. Diese Arbeit zeigt die Möglichkeit, organische Moleküle für optoelektronische Anwendungen auf einer großen Skala zu produzieren, deren Umsetzung in realen Geräte erleichtert.

Die chemischen Strukturen der endgültigen TADF Strahler (Abbildung 1) sind für die Elektron-Spenden Gruppen und rot für die Aberkennung der Elektron Kern blau markiert. Ein alkylierten Carbazole-Derivat und ein Dibrominated Dibenzothiopene-S, kann S-Kohlendioxid Akzeptor Molekül aus preiswerten Ausgangsstoffen (Abbildung 2) vorbereitet werden. Die Endprodukte können durch eine groß angelegte Version von Pd-katalysierte tersuchung Kreuz-Koppelung Reaktion (Abbildung 3) hergestellt werden.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig1.jpg"> 
Abbildung 1 . Chemische Strukturen basierend auf der 2,8-Dibenzothiophene-5-Kohlendioxid Elektron Akzeptor Kern (gezeigt im rot) mit 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl und 10H-Phenothiazin-10-Yl Spender Moieties von thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz-Strahler Compound 4 und 5 bzw. verschlimmern. Elektron-Spenden Gruppen werden blau dargestellt. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56501/56501fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig2.jpg"> 
Abbildung 2 . Chemische Reaktionswege durch Alkylierung von 9 H Carbazole und 2,8-Dibromodibenzothiophene-5-Kohlendioxid (zusammengesetzte 3) in zwei Schritten, die im Handel erhältlichen Dibenzothiophene ab 3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole (Verbindung 1) vorbereiten. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56501/56501fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56501/56501fig3.jpg"> 
Abbildung 3 . Buchwald-Hartwig Kreuz Kupplung Reaktionen zwischen 2,8-Dibromodibenzothiophene-5-Kohlendioxid (zusammengesetzte 3) und einer entsprechenden sekundären Amin, Verbindungen, 4 und 5 zu produzieren. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56501/56501fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core

Scale-up-Synthese von hocheffizienten thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz-Strahler wird im vorliegenden Artikel beschrieben.

Scale-Up chemische Synthese von thermisch aktiviert verzögerte Fluoreszenz-Strahler auf den Dibenzothiophene-S, S-Kohlendioxid-Kern basiert

We report a procedure to linearly scale-up the synthesis of 2,8-bis(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene-S,S-dioxide (compound 4) and ...

scale-up-chemical-synthesis-thermally-activated-delayed-fluorescence

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.5K Aufrufe.  University of Strathclyde. Scale-up-Synthese von hocheffizienten thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz-Strahler wird im vorliegenden Artikel beschrieben.

Serie: Scale-up Chemical Synthesis of Thermally-activated Delayed Fluorescence Emitters Based on the Dibenzothiophene-S,S-Dioxide Core

Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice through their ice-binding surfaces. Fluorescence-based ice plane affinity (FIPA) analysis is a modified technique used to determine the ice planes to which the AFPs bind. FIPA is based on the original ice-etching method for determining AFP-bound ice-planes. It produces clearer images in a shortened experimental time. In FIPA analysis, AFPs are fluorescently labeled with a chimeric tag or a covalent dye then slowly incorporated into a macroscopic single ice crystal, which has been preformed into a hemisphere and oriented to determine the a- and c-axes. The AFP-bound ice hemisphere is imaged under UV light to visualize AFP-bound planes using filters to block out nonspecific light. Fluorescent labeling of the AFPs allows real-time monitoring of AFP adsorption into ice. The labels have been found not to influence the planes to which AFPs bind. FIPA analysis also introduces the option to bind more than one differently tagged AFP on the same single ice crystal to help differentiate their binding planes. These applications of FIPA are helping to advance our understanding of how AFPs bind to ice to halt its growth and why many AFP-producing organisms express multiple AFP isoforms.

Antifreeze proteins (AFPs) bind to specific planes of ice to prevent or slow ice growth. Fluorescence-based ice plane affinity (FIPA) analysis is a modification of the original ice-etching method for determination of AFP-bound ice planes. AFPs are fluorescently labeled, incorporated into macroscopic single ice crystals, and visualized under UV light.

Bestimmung der eisbindenden Ebenen von Frostschutzproteinen durch Fluoreszenzbasierte Eisebene Affinität

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice ...

Forschung

Chemie

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large extinction coefficients which can be tuned across the visible spectrum. Research into the plasmonic enhancement of optical transitions has become popular, due to the possibility of altering and in some cases improving photo-absorption or emission properties of nearby chromophores such as molecular dyes or quantum dots. The electric field of the plasmon can couple with the excitation dipole of a chromophore, perturbing the electronic states involved in the transition and leading to increased absorption and emission rates. These enhancements can also be negated at close distances by energy transfer mechanism, making the spatial arrangement of the two species critical. Ultimately, enhancement of light harvesting efficiency in plasmonic solar cells could lead to thinner and, therefore, lower cost devices. The development of hybrid core/shell particles could offer a solution to this issue. The addition of a dielectric spacer between a gold nanoparticles and a chromophore is the proposed method to control the exciton plasmon coupling strength and thereby balance losses with the plasmonic gains. A detailed procedure for the coating of gold nanoparticles with CdS and ZnS semiconductor shells is presented. The nanoparticles show high uniformity with size control in both the core gold particles and shell species allowing for a more accurate investigation into the plasmonic enhancement of external chromophores.

The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

Synthese, Charakterisierung und Funktionalisierung von Hybrid Au / CdS und Au / ZnS Kern / Schale-Nanopartikel

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of trifluoromethoxylated aromatic compounds remains a formidable challenge in organic synthesis. Conventional approaches often suffer from poor substrate scope, or require use of highly toxic, difficult-to-handle, and/or thermally labile reagents. Herein, we report a user-friendly protocol for the synthesis of methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate using 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3(1H)-one (Togni reagent II). Treating methyl 4-(N-hydroxyacetamido)benzoate (1a) with Togni reagent II in the presence of a catalytic amount of cesium carbonate (Cs2CO3) in chloroform at RT afforded methyl 4-(N-(trifluoromethoxy)acetamido)benzoate (2a). This intermediate was then converted to the final product methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate (3a) in nitromethane at 120 &#176;C. This procedure is general and can be applied to the synthesis of a broad spectrum of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives, which could serve as useful synthetic building blocks for the discovery and development of new pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.

Protokoll für die Synthese von<em&gt; Ortho</em&gt; -trifluoromethoxylated Anilin-Derivate

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Epitaxial Growth of Perovskite Strontium Titanate on Germanium via Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and conformality by taking advantage of self-limiting reactions between vapor-phase precursors and the growing film. Perovskite oxides present potential for next-generation electronic materials, but to-date have mostly been deposited by physical methods. This work outlines a method for depositing SrTiO3 (STO) on germanium using ALD. Germanium has higher carrier mobilities than silicon and therefore offers an alternative semiconductor material with faster device operation. This method takes advantage of the instability of germanium's native oxide by using thermal deoxidation to clean and reconstruct the Ge (001) surface to the 2&#215;1 structure. 2-nm thick, amorphous STO is then deposited by ALD. The STO film is annealed under ultra-high vacuum and crystallizes on the reconstructed Ge surface. Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) is used during this annealing step to monitor the STO crystallization. The thin, crystalline layer of STO acts as a template for subsequent growth of STO that is crystalline as-grown, as confirmed by RHEED. In situ X-ray photoelectron spectroscopy is used to verify film stoichiometry before and after the annealing step, as well as after subsequent STO growth. This procedure provides framework for additional perovskite oxides to be deposited on semiconductors via chemical methods in addition to the integration of more sophisticated heterostructures already achievable by physical methods.

This work details the procedures for the growth and characterization of crystalline SrTiO3 directly on germanium substrates by atomic layer deposition. The procedure illustrates the ability of an all-chemical growth method to integrate oxides monolithically onto semiconductors for metal-oxide semiconductor devices.

Epitaxie Perowskit Strontiumtitanat auf Germanium über Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Einfache Synthese von wurmartigen Mizellen durch sichtbares Licht Mediated Dispersion Polymerisation mit Photoredox Katalysator

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the synthetic methods for the preparation of gold nanorods are still not fully optimized. In this paper we describe a new, highly efficient, two-step protocol based on the use of hydroquinone as a mild reducing agent. Our approach allows the preparation of nanorods with a good control of size and aspect ratio (AR) simply by varying the amount of hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB) and silver ions (Ag+) present in the "growth solution". By using this method, it is possible to markedly reduce the amount of CTAB, an expensive and cytotoxic reagent, necessary to obtain the elongated shape. Gold nanorods with an aspect ratio of about 3 can be obtained in the presence of just 50 mM of CTAB (versus 100 mM used in the standard protocol based on the use of ascorbic acid), while shorter gold nanorods are obtained using a concentration as low as 10 mM.

This paper describes a protocol for the synthesis of gold nanorods, based on the use of hydroquinone as reducing agent, plus the different mechanisms for controlling their size and aspect ratio.

Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The first COF was reported in 2005 with much effort centered on the establishment of new synthetic routes for its preparation. To date, most available synthetic methods for COF synthesis are based on bulk mixing under solvothermal conditions. Therefore, there is increasing interest in developing systematic protocols for COF synthesis that provide for fine control over reaction conditions and improve COF processability on surfaces, which is essential for their use in practical applications. Herein, we present a novel microfluidic-based method for COF synthesis where the reaction between two constituent building blocks, 1,3,5-benzenetricarbaldehyde (BTCA) and 1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene (TAPB), takes place under controlled diffusion conditions and at room temperature. Using such an approach yields sponge-like, crystalline fibers of a COF material, hereafter called MF-COF. The mechanical properties of MF-COF and the dynamic nature of the approach allow the continuous production of MF-COF fibers and their direct printing onto surfaces. The general method opens new potential applications requiring advanced printing of 2D or 3D COF structures on flexible or rigid surfaces.

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

We present a novel microfluidic-based method for synthesis of covalent organic frameworks (COFs). We demonstrate how this approach can be used to produce continuous COF fibers, and also 2D or 3D COF structures on surfaces.

Mikrofluidische Synthese von kovalenten organischen Frameworks (COFs): Ein Werkzeug zur kontinuierlichen Produktion von COF-Fasern und Direktdruck auf einer Oberfläche

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is prepared by mixing solutions of glycol chitosan with a synthesized benzaldehyde terminated polymer gelator, and hydrogels are efficiently obtained in several minutes at room temperature. By varying ratios between glycol chitosan, polymer gelator, and water contents, versatile hydrogels with different gelation times and stiffness are obtained. When damaged, the hydrogel can recover its appearances and modulus, due to the reversibility of the dynamic imine bonds as crosslinkages. This self-healable property enables the hydrogel to be injectable since it can be self-healed from squeezed pieces to an integral bulk hydrogel after the injection process. The hydrogel is also multi-responsive to many bio-active stimuli due to different equilibration statuses of the dynamic imine bonds. This hydrogel was confirmed as bio-compatible, and L929 mouse fibroblast cells were embedded following standard procedures and the cell proliferation was easily assessed by a 3D cell cultivation process. The hydrogel can offer an adjustable platform for different research where a physiological mimic of a 3D environment for cells is profited. Along with its multi-responsive, self-healable, and injectable properties, the hydrogels can potentially be applied as multiple carriers for drugs and cells in future bio-medical applications.

Here we describe a facile preparation of chitosan-based injectable hydrogels using dynamic imine chemistry. Methods to adjust the hydrogel&#8217;s mechanical strength and its application in 3D cell culture are presented.

Vorbereitung der Chitosan-basierten injizierbaren Hydrogele und deren Anwendung in 3D Zellkultur

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical properties, which allow for the absorption of near-infrared (NIR) light and can subsequently convert it into multiplexed emissions that span over a broad range of regions from the UV to the visible to the NIR. This article presents detailed experimental procedures for high-temperature co-precipitation synthesis of core-shell UCNs that incorporate different lanthanide ions into nanocrystals for efficiently converting deep-tissue penetrable NIR excitation (808 nm) into a strong blue emission at 480 nm. By controlling the surface modification with biocompatible polymer (polyacrylic acid, PAA), the as-prepared UCNs acquires great solubility in buffer solutions. The hydrophilic nanocrystals are further functionalized with specific ligands (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) for localization on the cell membrane. Upon NIR light (808 nm) irradiation, the upconverted blue emission can effectively activate the light-gated channel protein on the cell membrane and specifically regulate the cation (e.g., Ca2+) influx in the cytoplasm. This protocol provides a feasible methodology for the synthesis of core-shell lanthanide-doped UCNs and subsequent biocompatible surface modification for further cellular applications.

A protocol is presented for the synthesis of core-shell lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) and their cellular applications for channel protein regulation upon near-infrared (NIR) light illumination.

Synthese von Kern-Schale Lanthanid-dotierte Großbildschirmen Nanokristallen für mobile Anwendungen

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of this compound commences from [Ru(NH3)5Cl]Cl2 in 1 M NH4OH in a closed container, yielding a green solution. Purification is accomplished with cation-exchange chromatography. This compound is characterized and verified to be pure by UV-vis and IR spectroscopy. The mitochondrial calcium uptake inhibitory properties are assessed in permeabilized HeLa cells by fluorescence spectroscopy.

A protocol for the synthesis, purification, and characterization of a ruthenium-based inhibitor of mitochondrial calcium uptake is presented. A procedure to evaluate its efficacy in permeabilized mammalian cells is demonstrated.

Synthese und Bewertung von Ruthenium-basierte mitochondrialen Kalzium-Aufnahme-Hemmer

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of ...