Regulação do Arranjo de Antraceno Empilhado π para Modulação de Fluorescência de Sólido Orgânico de Monômero a Emissão de Oligômero Excitado

A construção e o controle preciso dos arranjos empilhados π de antraceno em estado cristalino levaram a um notável deslocamento vermelho no espectro de fluorescência devido à formação sem precedentes de oligômeros excitados. Os arranjos foram regulados através do uso de sais orgânicos, incluindo ácido antraceno-1,5-disulfônico (1,5-ADS) e uma variedade de aminas alifáticas. Devido ao menor número de átomos de hidrogênio nas posições de borda e ao efeito estérico dos grupos sulfonato, o 1,5-ADS deve preferir arranjos empilhados π face a face em vez do arranjo herringbone usual de borda a face. De fato, à medida que os substituintes alquila foram alongados, os sais orgânicos alteraram seu arranjo de antraceno para dar arranjos herringbone bidimensionais (2D) de borda a face e de extremidade a face, arranjos de zigzag one-dimensional (1D) face a face e empilhamento deslocado, um arranjo lateral 1D face a face como parte de uma parede de tijolos, e um arranjo discreto de monômero. O arranjo de monômero comportou-se como uma solução diluída mesmo no estado sólido compactado para emitir luz azul profunda. O zigzag 1D face a face e o empilhamento deslocado dos fluoróforos de antraceno causaram um deslocamento vermelho de 30-40 nm na emissão de fluorescência em relação ao arranjo discreto, provavelmente devido a associações no estado fundamental. Por outro lado, o empilhamento 2D de extremidade a face induziu um deslocamento vermelho maior de 60 nm, que é atribuído à fluorescência de excímero. Surpreendentemente, o arranjo lateral face a face semelhante a um tijolo proporcionou um notável deslocamento vermelho de 150 nm para dar fluorescência amarela. Este deslocamento vermelho anômalo é provavelmente devido à formação de oligômeros excitados em tal arranjo lateral 1D, de acordo com a longa vida útil da fluorescência e pouco deslocamento no espectro de excitação. A regulação do arranjo empilhado π de fluoróforos de antraceno possibilitou uma ampla modulação da fluorescência e uma investigação detalhada das relações entre as propriedades fotofísicas e os arranjos.