Un colorante de rileno es un colorante basado en la estructura de rileno de unidades de naftaleno unidas en posiciones peri. En los homólogos se añaden unidades de naftaleno adicionales, formando compuestos —o poli(perinaftaleno)s— como el perileno , el terrileno y el quaterrileno .
Los colorantes de perileno son útiles por su intensa absorción de luz visible, alta estabilidad, capacidad de aceptación de electrones y rendimientos cuánticos unitarios. [1] Debido a estas propiedades, se investigan activamente en el ámbito académico para dispositivos optoelectrónicos y fotovoltaicos , procesos termográficos, cascadas de transferencia de energía, diodos emisores de luz y sistemas de absorción de infrarrojo cercano. [2]
La introducción de grupos de ácido carboxílico y ácido sulfónico aumenta la solubilidad de los colorantes de rileno en agua. La estructura de imida permite dos sustituyentes diferentes, por lo que se puede unir un solo grupo reactivo a esta posición. [2] Los niveles de HOMO/LUMO de los derivados de diimida de perileno se pueden ajustar fácilmente mediante la sustitución en la posición de la bahía. Se registra un desplazamiento batocrómico de aproximadamente 100 nm por cada unidad de naftaleno adicional.
La perilendiimida (PDI) se sintetiza tratando el dianhídrido perilenotetracarboxílico (PTCDA) con aminas a altas temperaturas. [1]
Esta reacción forma PDI N,N'-sustituidos simétricamente. Los grupos solubilizantes suelen estar unidos de esta manera. Aunque la solubilidad del dianhídrido es baja, la solubilidad de algunos derivados mono- y di- imida mejora considerablemente.
Los derivados de perileno diimida se desarrollaron como colorantes industriales debido a su excelente estabilidad química, fotoquímica, térmica y climática. En la actualidad, los colorantes de perileno se utilizan predominantemente en aplicaciones textiles y como pintura industrial de alta calidad. [1] [3] [4]
Se han desarrollado varios pigmentos de perileno para pinturas de artistas:
Los derivados de perileno diimida se han incorporado como transistores de efecto de campo de canal n debido a sus fuertes afinidades electrónicas. En particular, se ha descubierto que los OFET que utilizan derivados de perileno diimida altamente empaquetados con grupos atractores de electrones tienen buena estabilidad en el aire. [5] El empaquetamiento molecular cerrado es importante para mantener la estabilidad en el aire. La transferencia de electrones, por otro lado, se vio fuertemente influenciada por el apilamiento π-π entre las unidades de perileno diimida. [6]
Los derivados de diimida de perileno son adecuados como materiales aceptores debido a su alta afinidad electrónica y alta movilidad electrónica. [1] [7]