Matrizes líquido-cristalinas colunares auto-organizadas com grande intervalo T1–S0 para emissores de luminescência atrasada anisotrópica

La conception et le comportement photophysique de matrices cristallines liquides auto-organisées, destinées à des applications de luminescence retardée anisotrope, ont été étudiés en se concentrant sur des mésogènes à symétrie C₃ dérivés des noyaux 1,3,5-triazine, tris(triazolotriazine) (TTT) et tris(N-phényltriazole) (TPT). Une série homologue de composés a été synthétisée en variant systématiquement la longueur des chaînes alkyles et les schémas de substitution, afin d’explorer les relations structure–propriétés gouvernant le mésomorphisme et l’émission. Les dérivés trinaphtyl-triazine ont présenté un comportement mésomorphe robuste, la substitution ester de type méta conduisant à des phases nématiques et colonnaires hexagonales énantiotropes stables. Ces matériaux ont montré un alignement partiellement homéotropique après un refroidissement rapide et ont révélé de hautes énergies de triplet, propriétés favorables pour des matrices hôtes en optoélectronique. Leur réponse photophysique était dominée par le noyau aromatique, tandis que la substitution ester influençait davantage la stabilité mésomorphe que les transitions électroniques. La série TTT, intégrant des noyaux triazine étendus via la formation de triazolotriazine, a principalement conduit à des états vitreux à température ambiante, sans phases mésomorphes stables. Bien que le mésomorphisme n’ait pas été atteint, ces systèmes ont fourni des informations sur le comportement de vitrification et la modulation des écarts énergétiques par conjugaison étendue. En revanche, les dérivés TPT ont révélé un mésomorphisme fortement dépendant de la régiochimie. Les analogues méta-substitués ont favorisé une organisation nématique avec des points de clarification relativement plus bas, tandis que les dérivés para-substitués stabilisaient des phases colonnaires hexagonales et induisaient une luminescence décalée vers le rouge. Ces résultats soulignent la sensibilité de l’auto-assemblage supramoléculaire et des propriétés d’émission à la géométrie de substitution, offrant ainsi une voie de conception pour ajuster à la fois la stabilité mésomorphe et la réponse photophysique. En conclusion, ce travail démontre que la sélection soignée des noyaux aromatiques et des schémas de substitution ester permet la conception rationnelle de matrices cristallines liquides associant mésomorphisme, vitrification et contrôle des écarts électroniques. Les comportements complémentaires des dérivés triazine, TTT et TPT établissent une plateforme moléculaire polyvalente pour le développement d’environnements émissifs anisotropes dans des OLEDs avancées et d’autres dispositifs optoélectroniques.