Синтезированы новые соединения для органических оптоэлектронных устройств

03.11.2026

Сотрудники Института металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН совместно с Институтом физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) изучили влияние противоионов на кристаллическую упаковку и проводимость 2-арил-1,3-дитиолий-бензодиоксоленовых цвиттер-ионов. Результаты исследования, опубликованы в Journal of Molecular Structure.

Органические оптоэлектронные устройства — это устройства, которые преобразуют свет в электрический сигнал и наоборот, созданные на основе органических (углеродных) материалов. Для создания таких устройств требуется собрать комбинацию из органического активного слоя, электродов и защитного слоя. В качестве органического полупроводникового слоя хорошо зарекомендовали себя производные тетратиафульвалена и 1,3-дитиол-2-илиденов, на основе которых впервые были обнаружены эффекты проводимости в органических молекулах.

Авторы исследования синтезировали 2-арил-1,3-дитиолий-бензодиоксоленовый цвиттер-ион, его соли с различными противоионами (Br⁻, ClO₄⁻, I₃⁻), а также сокристаллизаты катиона и цвиттер-иона разной стехиометрии. Показано, что упаковка кристаллов управляется как противоионом, так и составом сокристаллизатов. В чистом цвиттер-ионе молекулы удерживаются диполь-дипольными и π···π-взаимодействиями, а в солях структуру задаёт анион — через водородные связи и электростатические контакты с катионным центром. Смена противоиона меняет и мотив упаковки: бромид выстраивает молекулы в параллельные ряды без стекинг-мотивов, тогда как перхлорат сближает ароматические плоскости. В сокристаллизатах комплементарное распределение зарядов связывает катион и цвиттер-ион сильными водородными связями и собирает их в упорядоченные π–π-стопки; трииодиды при этом занимают каналы между стопками.

Измерения проводимости тонких плёнок подтверждают концепцию: темновая проводимость сокристаллизата на несколько порядков выше, чем у исходного цвиттер-иона. Работа задаёт стратегию рационального дизайна цвиттер-ионных органических полупроводников: подбор противоиона и стехиометрии позволяет целенаправленно настраивать упаковку и транспорт заряда для OLED, полевых транзисторов и перовскитных солнечных элементов.