已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Design Rules to Optimize the Intermolecular and Long-Range Packing of Organic Semiconductor Crystals

二面角 分子内力 有机半导体 分子间力 密度泛函理论 材料科学 构象异构 三聚体 计算化学 晶体工程 氢键 异构化 化学物理 结晶学 有机化学 化学 二聚体 分子 立体化学 催化作用
作者
Farahnaz Maleki,Karl J. Thorley,Hamna F. Iqbal,Daniel Vong,Toulik Maitra,Anthony J. Petty,Luke L. Daemen,Sean Parkin,Oana D. Jurchescu,John E. Anthony,Adam J. Moulé
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (9): 4794-4805
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c00640
摘要

Understanding the structure and configurations of small-molecule organic semiconductor (OSC) materials is essential in modifying their material properties. Here, we use density functional theory (DFT) to explore the impact of intramolecular noncovalent interactions on the isomerization and structure of the benzodithiophene (BDT) trimer. Fluorine substitutions modify the dihedral coupling between BDTs on the same molecule, thereby significantly increases charge mobility up to 13.2 cm2 V–1 s–1. In the fluorinated isomers, the formation of hydrogen bonds overcomes the repulsive S···S interaction in the syn-conformer, leading to a more planar backbone structure. To validate the DFT simulations, we simulated inelastic neutron scattering (INS) spectroscopy of different anti- and syn-isomers in mixed configuration crystals and compared them to measured INS. Two main messages emerge from this study. (1) Although the through space interaction of fluorine with sulfur is the main contributor to dihedral planarization, H-bonding formed through selective fluorination plays a critical role. (2) A crystal structure that includes a mixture of several configurations could have significant mobility, while the dihedral disorder is mitigated by configurations that are energetically very similar. Our investigation reveals that both syn- and anti-conformers are common in the BDT-trimer crystal, demonstrating that isomeric or configuration purity is not a prerequisite for high charge mobility over 10 cm2 V–1 s–1. This work provides a fundamental understanding of the interplay between intramolecular interactions, isomerization, and side chain effects in OSC materials, guiding the design of new generations of OSC materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MelanMiao完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎应助Aunt采纳,获得10
3秒前
4秒前
Wtony完成签到 ,获得积分0
4秒前
猫尔儿完成签到,获得积分10
5秒前
Jourmore完成签到,获得积分0
5秒前
白金之星完成签到 ,获得积分10
5秒前
玉沐沐完成签到 ,获得积分10
5秒前
独特鸽子完成签到 ,获得积分10
6秒前
ever完成签到 ,获得积分10
7秒前
连连完成签到,获得积分10
7秒前
哈哈哈完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
甜美雁梅完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
vetzlk完成签到 ,获得积分10
9秒前
罗源发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
李想完成签到,获得积分10
10秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助simoncomcn采纳,获得10
11秒前
小岚花完成签到 ,获得积分10
11秒前
英姑应助simoncomcn采纳,获得30
11秒前
李健的小迷弟应助simoncomcn采纳,获得10
11秒前
传奇3应助simoncomcn采纳,获得10
12秒前
JamesPei应助simoncomcn采纳,获得10
12秒前
12秒前
尊敬的苡完成签到,获得积分10
13秒前
自然乐枫发布了新的文献求助10
15秒前
江誌濤发布了新的文献求助10
15秒前
猫猫祟完成签到 ,获得积分10
15秒前
打打应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
李健应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
科研通AI6.3应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
CipherSage应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
今后应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
clhoxvpze完成签到 ,获得积分10
18秒前
丘比特应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
大个应助simoncomcn采纳,获得10
18秒前
情怀应助simoncomcn采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7322968
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8938443
关于积分的说明 18951147
捐赠科研通 6980540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215186
关于科研通互助平台的介绍 2382554
邀请新用户注册赠送积分活动 2194380