拡張されたチエノキノイドを持つ非常に小さなバンドギャップ π-共役ポリマー

π-共役ポリマーにキノイド特性を導入することは、バンドギャップを減少させるための有効なアプローチの一つです。ここでは、強い電子欠乏（受容体）ユニットとして2,2'-ビチオフェン-5,5'-ジオン（BTD）とベンゾ1,2-b:4,5-b'ジチオフェン-2,6-dイオン（BDTD）を組み込んだ新しいπ-共役ポリマー（PBTD4TおよびPBDTD4T）を合成しました。PBTD4Tは、-3.77 eVの深いLUMOエネルギー準位と1.28 eVの小さなバンドギャップを示し、これはチエノ3,2-bチオフェン-2,5-ジオン（TTD）の類似体（PTTD4T）のものと似ています。PBDTD4Tは、他の2つのポリマーと比較して、-4.04 eVのより深いLUMOエネルギー準位と0.88 eVの著しく小さいバンドギャップを持っています。興味深いことに、PBDTD4Tは可視領域で高い透明性を示しました。PBDTD4Tの非常に小さなバンドギャップは、BDTDユニット内のp-ベンゾキノジメタン骨格が重要な役割を果たす共鳴バックボーン構造への寄与の強化によって説明できます。PBTD4TとPBDTD4TはPTTD4Tよりもホールと電子の間でよりバランスの取れた移動度を持つ両極性電荷輸送を示しました。私たちは、非常に小さなバンドギャップ、つまり高い近赤外線活性、及びこれらのユニットに基づくπ-共役ポリマーのバランスの取れた両極性特性が、次世代の有機デバイスの製造において特に重要であると考えています。