New Columnar Zn-Phthalocyanine Designed for Electronic Applications

Abstract

Columnar liquid crystals are composed of disk-shaped aromatic molecules surrounded by flexible side chains, where molecules self-assemble in columns and thereby form large surface-oriented domains. These systems are known for their good charge and exciton transport along the columns, with mobilities approaching those of aromatic single crystals. Such semiconducting materials are promising for devices applications, since the output efficiency can be tuned by properly aligning columns. In the work presented here, the synthesis and characterization of a new Zn-phthalocyanine (ZnPc) is described which exhibits remarkable properties, such as hexagonal columnar order, achieved by cooling down from the isotropic phase to room temperature. Such order was confirmed by optical microscopy and X-ray diffraction experiments. Diodes were constructed using spin-coated films, and the conductive properties were investigated by current versus voltage analysis, where mobilities of 10(-3) and 10(-2) cm(2)/(V s) were obtained for the nonannealed and annealed films, respectively.

Multicomponent reactions mediated by NbCl 5 for the synthesis of phthalonitrile-quinoline dyads: Methodology, scope, mechanistic insights and applications in phthalocyanine synthesis

“…Phthalonitriles are the most widely used precursors for the synthesis of phthalocyanine (PC) dyes, which are used in many technological and medical applications, such as solar cells [1][2][3], liquid crystals [4,5], semiconductors [6][7][8][9][10][11], in photodynamic therapy (PDT) [12][13][14][15][16], and others [17][18][19][20][21][22][23][24]. Functionalized phthalonitriles are prepared by modifying pre-existing phthalonitriles using classical reaction approaches [25,26].…”

Synthesis of an Octa‐tert‐butylphthalocyanine: A Low‐Aggregating and Photochemically Stable Photosensitizer

“…During the last century, several research groups discovered that such systems have a strong absorption in the 600–750 nm range and that they can be applied in many high‐technology areas such as transistors,2 liquid crystals,3 semiconductors,4 gas sensors,5 solar cells,6 catalysts,7 photodynamic therapy (PDT) agents,8 and others 9,10. However, unsubstituted PCs present limitations for use in some areas because of their tendency to undergo aggregation (π‐stacking interactions), which leads to low solubility in most known organic solvents and a reduction in their optical and redox properties 1.…”

Síntese e caracterização de fotossensibilizadores baseados em ftalocianinas de Zn(II) assimétricas tipo A3B

“…De modo geral, as espécies monoméricas apresentam bandas Q mais finas, ao passo que as bandas mais largas indicam espécies associadas (AKTAS et al, 2014;DEMIRBAŞ et al, 2016). (CLAESSENS, HAHN, TORRES, 2008;BECHTOLD et al, 2012;PATON et al, 2012;ABDURRAHMANOGLU et al, 2017;ARIBAL et al, 2018).…”

“…Como pode ser observado pelos espectros da região do visível apresentados na Figura 40, pode ser demonstrada a ocorrência de agregação entre as ftalocianinas sintetizadas. O deslocamento batocrômico da banda característica dos agregados pode ser observado, sendo caracterizado por um "ombro" intenso e alargado é observado entre 560 e 660 nm, com máximo em torno de 646 nm, o que caracteriza a ocorrência de interações entre estruturas aromáticas pelas suas extremidades (agregado do tipo J) (BECHTOLD et al, 2012;PATON et al, 2012;ABDURRAHMANOGLU et al, 2017;ARIBAL et al, 2018). Este tipo de agregação deve ser preferencial para estas ftalocianinas, já que os átomos de nitrogênio das aminas primárias situadas nas posições periféricas do macrociclo tendem a se coordenar com os Zn(II) de moléculas vizinhas (AKTAS et al, 2014;KADISH, SMITH, GUILARD, 2017;HOSHI, KOBAYASHI, 2017).…”

“…Apesar dos pré-requisitos restritivos em relação à síntese de ftalocianinas, foi desenvolvido um diversificado ramo na química da preparação de precursores apropriados (KADISH, SMITH, GUILARD, 2017).A estratégia sintética foi aplicada para a síntese de uma ftalocianina não simétrica (Figura 15), do tipo A3B (ARIBAL et al, 2018).Compostos apresentando o padrão A3B, foram extensamente estudados. Ao longo dos anos, sendo desenvolvidos três métodos principais para sua obtenção: síntese via condensação estatística; síntese via expansão de anéis subftalocianínicos; síntese utilizando matriz polimérica(ARIBAL et al, 2018).O método de síntese via condensação estatística está entre os mais ultilizados(CLAESSENS, HAHN, TORRES, 2008;BECHTOLD et al, 2012;PATON et al, 2012;ABDURRAHMANOGLU et al, 2017;ARIBAL et al, 2018). Consiste, basicamente, na mistura em proporções convenientes dos monômeros A e B desejados em proporções estequiométricas, seguido de aquecimento na presença de solvente e um sal metálico(PATON et al, 2012;ABDURRAHMANOGLU et al, 2017).…”