1,8-Naphthalimide-Based Polymers Exhibiting Deep-Red Thermally Activated Delayed Fluorescence and Their Application in Ratiometric Temperature Sensing

荧光 材料科学 光化学 聚合物 聚合 接受者 共聚物 掺杂剂 兴奋剂 光电子学 化学 量子力学 物理 复合材料 凝聚态物理
作者
Cheyenne J. Christopherson,Don M. Mayder,Jade Poisson,Nathan R. Paisley,Christopher M. Tonge,Zachary M. Hudson
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (17): 20000-20011 被引量:76
标识
DOI:10.1021/acsami.0c05257
摘要

A series of naphthalimide (NAI)-based red-emissive thermally activated delayed fluorescence (TADF) acrylic monomers has been designed and synthesized. When copolymerized with a host material by Cu(0)-reversible deactivation radical polymerization (Cu(0)-RDRP), polymers exhibiting orange to deep-red TADF were obtained with quantum yields of up to 58% in solution and 31% in the solid state. These emitters exhibit dual emission consisting of high-energy prompt fluorescence from the NAI acceptor (λmax = 340 nm in toluene) and red-delayed fluorescence from the charge-transfer process (λmax = 633-711 nm in toluene). This dual emissive property was utilized to create red-to-blue temperature-responsive polymers by copolymerization of NAI-DMAC with N-isopropylacrylamide and a blue fluorescent dopant. These polymers exhibit red TADF at room temperature and blue fluorescence at 70 °C, with a high ratiometric fluorescent thermal response of 32 ± 4% K-1. Such systems are anticipated to have utility in bioimaging, drug delivery, and temperature sensing, further expanding the range of applications for red TADF materials.
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