New Charge Transfer Cocrystals of F2TCNQ with Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Acceptor–Acceptor Interactions and Their Contribution to Supramolecular Arrangement and Charge Transfer
New Charge Transfer Cocrystals of F2TCNQ with Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Acceptor–Acceptor Interactions and Their Contribution to Supramolecular Arrangement and Charge Transfer
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F2TCNQ 与多环芳烃的新型电荷转移共晶：受体-受体相互作用及其对超分子排列和电荷转移的贡献
DOI：
10.1021/acs.cgd.1c01255
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发表时间：
2022
影响因子：
3.8
通讯作者：
M. Knupfer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
O. Kataeva;K. Ivshin;K. Metlushka;K. Nikitina;V. Khrizanforova;Y. Budnikova;R. R. Fayzullin;S. Latypov;S. Schiemenz;M. Bretschneider;A. Popov;S. Avdoshenko;Y. Krupskaya;B. Büchner;M. Knupfer
制备了一系列新型的F2 TCNQ与蒽、并四苯和金的电荷转移共晶。供体和受体分子以交替的D-A-D-A堆叠排列。线性并苯与F2 TCNQ结合形成层状结构，这是由于通过多个C-H···N和C-H···F氢键的面内横向给体-受体和受体-受体相互作用，这些氢键控制晶体结构并显著改变面对面的π-π相互作用。在F_2TCNQ与金的共晶中，受体分子间没有相互作用，主要是π-π相互作用。因此，通过电化学氧化电位测定，尽管金络合物的HOMO能级较低，供体能力较弱，但金络合物中的供体-受体面间距最小。通过经验关联和QTAIM分析估计的电荷转移值也没有表现出直接依赖于多环芳烃的供体能力。因此，尽管面对面的π-π相互作用决定了共晶的形成，但横向非共价相互作用对于超分子排列和电荷转移同样重要。紫外/维斯光谱和电子结构量子化学计算表明，这些共晶可以归类为小禁带半导体，禁带宽度为0.7- 1.3eV。
A series of new charge-transfer cocrystals of F2TCNQ with anthracene, tetracene, and chrysene was prepared and characterized. The donor and acceptor molecules are arranged in alternating D–A–D–A stacks. The linear acenes in combination with F2TCNQ form layered structures due to in-plane lateral donor–acceptor and acceptor–acceptor interactions via multiple C–H···N and C–H···F hydrogen bonds, which govern the crystal structure and significantly alter face-to-face π–π interactions. In the cocrystal of F2TCNQ with chrysene no interactions between acceptor molecules are observed, and the π–π interactions prevail. Thus, the donor–acceptor interplanar distance is the smallest in the chrysene complex despite its lower energy level of the HOMO and weaker donor ability, as determined through electrochemical oxidation potentials in this series of PAHs. The charge-transfer values estimated through empirical correlations and QTAIM analysis also do not manifest a direct dependence on the donor ability of PAHs. Thus, though face-to-face π–π interactions dictate the formation of cocrystals, the lateral noncovalent interactions are as important for the supramolecular arrangement and charge transfer. UV/vis spectroscopy and electronic structure quantum chemical calculations show that these cocrystals may be classified as small-gap semiconductors with energy gaps of 0.7–1.3 eV.
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影响因子：
29.4
作者：
Krupskaya, Yulia;Gibertini, Marco;Morpurgo, Alberto F.
通讯作者：
Morpurgo, Alberto F.
DOI：
10.1007/978-3-319-42913-7_7-1
发表时间：
2020
期刊：
Handbook of Materials Modeling
影响因子：
--
作者：
Tianyu Zhu;T. Voorhis;P. Silva
通讯作者：
Tianyu Zhu;T. Voorhis;P. Silva
有机/有机界面的电荷转移和掺杂
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Peisert;M. Knupfer;Fapei Zhang;A. Petr;L. Dunsch;J. Fink
通讯作者：
J. Fink
具有完全带电和电荷歧化态的晕苯分子的阳离子π堆积柱
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Y. Yoshida;K. Isomura;M. Maesato;T. Koretsune;Y. Nakano;H. Yamochi;H. Kishida;G. Saito
通讯作者：
G. Saito
从实验电子密度计算分子和晶体的某些特性的现代可能性
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Stash;V. Tsirelson
通讯作者：
V. Tsirelson