Design of Near-Infrared Dyes Based on π-Conjugation System Extension 2. Theoretical Elucidation of Framework Extended Derivatives of Perylene Chromophore
Source abstract
Abstract
To design near-infrared (NIR) absorbing polyaromatic dyes, we have theoretically elucidated the electronic transition properties of the extended π-conjugation derivatives of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride diimide (PTCAI). Framework extension along the molecular long axis, that is, to terrylene (TTCAI) and quaterrylene (QTCAI), causes a large bathochromic shift by the narrowing of the HOMO−LUMO gap. Despite the larger π-conjugation, framework expansion along the molecular short axis, that is, to benzo[ g, h, i ]perylene (bPTCAI) and coronene (CTCAI), causes a hypsochromic shift. Framework extension along the molecular long axis is a beneficial guiding principle of the NIR dye design. To design new polyaromatic chromophores, although the electronic transition properties are roughly determined by the core aromatic structure, we must consider the whole molecule because the modified part plays an important role in controlling the advanced properties.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Nonlinear Optical Materials Research · Photochromic and Fluorescence Chemistry · Photochemistry and Electron Transfer Studies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Mitsubishi Chemical Corporation, Yokohama Research Center, 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama 227-8502, Japan, and Faculty of Science and Technology, Science University of Tokyo, 2641 Yamazaki, Noda 278-8510, Japan
References (74)
Show source-provided references
1. Daehne S. · 199810.1007/978-94-011-5102-3 ↗
2. Fabian J. · Chem. Rev. · 1992 · 92 · 119710.1021/cr00014a003 ↗
3. Law K.-Y. · Chem. Rev. · 1993 · 93 · 44910.1021/cr00017a020 ↗
4. Peng Z. · J. Bull. Soc. Chim. Belg. · 1996 · 105 · 739
5. Burkinshaw S. M. · Rev. Prog. Coloration · 1996 · 26 · 4710.1111/j.1478-4408.1996.tb00109.x ↗
6. Vo-Dinh T. · 1988 · 101
7. Platt J. R. · J. Chem. Phys. · 1949 · 17 · 48410.1063/1.1747293 ↗
8. Clar E. · J. Am. Chem. Soc. · 1981 · 103 · 132010.1021/ja00396a003 ↗
9. Sakai K. · J. Phys. Chem. · 1995 · 99 · 590910.1021/j100016a027 ↗
10. Hiruta K. · J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 · 1995 · 144310.1039/p29950001443 ↗
11. Hiruta K. · Dyes Pigm. · 1996 · 31 · 30910.1016/0143-7208(96)00006-X ↗
12. Hiruta K. · Dyes Pigm. · 1997 · 34 · 27310.1016/S0143-7208(96)00084-8 ↗
13. Marczyk J. · J. Lumin. · 1997 · 72 · 51710.1016/S0022-2313(96)00310-9 ↗
14. Hiruta K. · Dyes Pigm. · 1998 · 36 · 11110.1016/S0143-7208(97)00008-9 ↗
15. Hiruta K. · Dyes Pigm. · 1998 · 38 · 16510.1016/S0143-7208(97)00078-8 ↗
16. Rademacher A. · Chem. Ber. · 1982 · 115 · 292710.1002/cber.19821150823 ↗
17. Langhals H. · Chem. Ber. · 1985 · 118 · 464110.1002/cber.19851181138 ↗
18. Demmig S. · Chem. Ber. · 1988 · 121 · 22510.1002/cber.19881210205 ↗
19. Ebeid Z. M. · J. Phys. Chem. · 1988 · 92 · 456510.1021/j100326a062 ↗
20. Langhals H. · Spectrochim. Acta · 1988 · 44 · 31110.1016/0584-8539(88)80022-9 ↗
21. Langhals H. · Spectrochim. Acta · 1988 · 44 · 118910.1016/0584-8539(88)80091-6 ↗
22. Kaiser H. · Chem. Ber. · 1991 · 124 · 52910.1002/cber.19911240319 ↗
23. Johansson L. B. · Spectrochim. Acta · 1991 · 47 · 85710.1016/0584-8539(91)80272-K ↗
24. Deligeorgiev T. · Dyes Pigm. · 1994 · 24 · 7510.1016/0143-7208(94)87012-8 ↗
25. Adachi M. · J. Phys. Chem. · 1995 · 99 · 1424010.1021/j100039a009 ↗
26. Mercadante R. · J. Mol. Struct. (THEOCHEM) · 1997 · 394 · 21510.1016/S0166-1280(96)04837-3 ↗
27. Krasovitskii B. M. · 1988
28. Herbst W. · 1997
29. Popovic Z. D. · Can. J. Chem. · 1985 · 63 · 13410.1139/v85-022 ↗
30. Panayotatos P. · Solar Cells · 1986 · 18 · 7110.1016/0379-6787(86)90009-8 ↗
31. Klebe G. · Acta Crystallogr. · 1989 · 45 · 6910.1107/S0108768188010407 ↗
32. Seybold G. · Dyes Pigm. · 1989 · 11 · 30310.1016/0143-7208(89)85048-X ↗
33. Sadrai M. · J. Phys. Chem. · 1992 · 96 · 798810.1021/j100199a032 ↗
34. (a) Orchin, M.; Jaffé, H. H.Symmetry, Orbitals, and Spectra; John Wiley & Sons: New York, 1971.
35. Griffiths J. · 1976
36. Fabian J. · 198010.1007/978-3-642-67587-4 ↗
37. Zollinger H. · 1991
38. Adachi M. · J. Phys. Chem. A · 1998 · 102 · 84110.1021/jp972965j ↗
39. Ridley J. · Theor. Chim. Acta · 1973 · 32 · 11110.1007/BF00528484 ↗
40. Ridley J. E. · Theor. Chim. Acta · 1976 · 42 · 22310.1007/BF00574445 ↗
41. Bacon A. D. · Theor. Chim. Acta · 1979 · 53 · 2110.1007/BF00547605 ↗
42. Zerner M. C. · J. Am. Chem. Soc. · 1980 · 102 · 58910.1021/ja00522a025 ↗
43. Dewar M. J. S. · J. Am. Chem. Soc. · 1985 · 107 · 390210.1021/ja00299a024 ↗
44. Adachi M. · Chem. Mater. · 1999 · 11 · 210710.1021/cm990051z ↗
45. Désilets D. · Can. J. Chem. · 1995 · 73 · 31910.1139/v95-043 ↗
46. Désilets D. · Can. J. Chem. · 1995 · 73 · 32510.1139/v95-044 ↗
47. Quante H. · Angew. Chem., Int. Ed. Engl. · 1995 · 34 · 132310.1002/anie.199513231 ↗
48. Langhals H. · Tetrahedron Lett. · 1995 · 36 · 642310.1016/0040-4039(95)01276-N ↗
49. Holtrup F. O. · Chem. Eur. J. · 1997 · 3 · 21910.1002/chem.19970030209 ↗
50. Mais S. · J. Phys. Chem. A · 1997 · 101 · 843510.1021/jp9719063 ↗
51. Göhde W. · J. Phys. Chem. A · 1998 · 102 · 910910.1021/jp981897d ↗
52. Rohr U. · Angew. Chem., Int. Ed. · 1998 · 37 · 143410.1002/(SICI)1521-3773(19980605)37:10<1434::AID-ANIE1434>3.0.CO;2-P ↗
53. Geerts Y. · J. Mater. Chem. · 1998 · 8 · 235710.1039/a804337j ↗
54. Lee S. K. · J. Am. Chem. Soc. · 1999 · 121 · 351310.1021/ja984188m ↗
55. Schlichting P. · Chem. Eur. J. · 1999 · 5 · 238810.1002/(SICI)1521-3765(19990802)5:8<2388::AID-CHEM2388>3.0.CO;2-2 ↗
56. Langhals H. · Eur. J. Org. Chem. · 2000 · 36510.1002/(SICI)1099-0690(200001)2000:2<365::AID-EJOC365>3.0.CO;2-R ↗
57. Nagao Y. · Chem. Lett. · 1979 · 15110.1246/cl.1979.151 ↗
58. Nagao Y. · Nippon Kagaku Kaishi · 1980 · 139110.1246/nikkashi.1980.1391 ↗
59. Lukác I. · Chem. Ber. · 1983 · 116 · 352410.1002/cber.19831161027 ↗
60. Nagao Y. · Dyes Pigm. · 1984 · 5 · 17110.1016/0143-7208(84)80013-3 ↗
61. Popovic Z. D. · Chem. Phys. · 1988 · 127 · 45110.1016/0301-0104(88)87143-X ↗
62. Loutfy R. O. · J. Imag. Sci. · 1989 · 33 · 151
63. Fujita Y. · Nippon Kagaku Kaishi · 1992 · 115410.1246/nikkashi.1992.1154 ↗
64. Langhals H. · Liebigs Ann. · 1995 · 48110.1002/jlac.199519950366 ↗
65. Quante H. · Chem. Mater. · 1997 · 9 · 49510.1021/cm960344h ↗
66. Nagao Y. · Dyes Pigm. · 1991 · 16 · 1910.1016/0143-7208(91)87017-H ↗
67. Ver · QCPE Bull. · 1989 · 9 · 10
68. Nishimoto K. · Z. Phys. Chem. (Neue Folge) · 1957 · 12 · 33510.1524/zpch.1957.12.5_6.335 ↗
69. Mataga N. · Z. Phys. Chem. (Neue Folge) · 1957 · 13 · 14010.1524/zpch.1957.13.3_4.140 ↗
70. Not · Bull. Chem. Soc. Jpn. · 1993 · 66 · 187610.1246/bcsj.66.1876 ↗
71. With
72. The · Bull. Chem. Soc. Jpn. · 1970 · 43 · 243510.1246/bcsj.43.2435 ↗
73. When
74. On CTCAI