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Solid-State Luminescent Materials Containing Both Indole and Pyrimidine Moieties: Design, Synthesis, and Density Functional Theory Calculations

分子间力 发光 密度泛函理论 平面度测试 光致发光 分子 吲哚试验 光化学 蓝移 光谱学 化学 材料科学 量子产额 计算化学 结晶学 荧光 有机化学 光电子学 物理 量子力学
作者
Osama Younis,Mostafa Sayed,Ahmed A. K. Mohammed,Mahmoud S. Tolba,Reda Hassanien,Adel M. Kamal El‐Dean,Osamu Tsutsumi,Mostafa Ahmed
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:7 (17): 15016-15026 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsomega.2c00775
摘要

Heterocyclic compounds with effective solid-state luminescence offer a wide range of uses. It has been observed that combining pyrimidine and indole moieties in a single molecule can enhance material behavior dramatically. Here, different heterocyclic compounds with indole and pyrimidine moieties have been synthesized effectively, and their structures have been validated using NMR, IR, and mass spectroscopy. The photoluminescence behavior of two substances was investigated in powder form and solutions of varying concentrations. After aggregation, one molecule displayed a redshifted luminescence spectrum, whereas another homolog showed a blueshift. Thus, density functional theory calculations were carried out to establish that introducing a terminal group allows modifying of the luminescence behavior by altering the molecular packing. Because of the non-planarity, intermolecular interactions, and tiny intermolecular distances within the dimers, the materials demonstrated a good emission quantum yield (Φem) in the solid state (ex. 25.6%). At high temperatures, the compounds also demonstrated a stable emission characteristic.
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