TY - JOUR A1 - Wang, Cui A1 - Otto, S. A1 - Dorn, M. A1 - Kreidt, E. A1 - Lebon, J. A1 - Sršan, L. A1 - Di Martino-Fumo, P. A1 - Gerhards, M. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Seitz, M. A1 - Heinze, K. T1 - Deuterated molecular ruby with record luminescence quantum yield N2 - The recently reported luminescent chromium(III) complex 13+ ([Cr(ddpd)2]3+; ddpd=N,N’-dimethyl-N,N’-dipyridine-2-yl-pyridine-2,6-diamine) shows exceptionally strong near-IR emission at 775 nm in water under ambient conditions (F=11%) with a microsecond lifetime as the ligand design in 13+ effectively eliminates non-radiative decay pathways, such as photosubstitution, back-intersystem crossing, and trigonal twists. In the absence of energy acceptors, such as dioxygen, the remaining decay pathways are energy transfer to high energy solvent and ligand oscillators, namely OH and CH stretching vibrations. Selective deuteration of the solvents and the ddpd ligands probes the efficiency of these oscillators in the excited state deactivation. Addressing these energytransfer pathways in the first and second coordination sphere furnishes a record 30% quantum yield and a 2.3 millisecond lifetime for a metal complex with an earth-abundant metal ion in solution at room temperature. The combined fundamental insights will pave the way for selective design strategies in the field of luminescent complexes with earth-abundant metal ions. KW - Record luminescence quantum yield KW - Phorsphorescence KW - Cr-complex KW - Lifetime PY - 2018 U6 - https://doi.org/10.1002/ange.201711350 U6 - https://doi.org/10.1002/anie.201711350 SN - 1521-3773 VL - 57 IS - 4 SP - 1112 EP - 1116 PB - Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-45085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Cui A1 - Otto, S. A1 - Dorn, M. A1 - Kreidt, E. A1 - Lebon, J. A1 - Sršan, L. A1 - Di Martino-Fumo, P. A1 - Gerhards, M. A1 - Seitz, M. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Heinze, K. T1 - Deuterierter molekularer Rubin mit Rekord-Lumineszenzquantenausbeute N2 - Der kürzlich publizierte Chrom(III)-Komplex 13+([Cr(ddpd)2]3+) zeigt in wässriger Lösung unter Umgebungsbedingungen eine bemerkenswert starke Emission im nahen Infrarot-Bereich mit einer Emissionswellenlänge von 775 nm. Geschicktes Ligandendesign verhindert strahlungslose Desaktivierungsprozesse wie Photosubstitution, Rück-Intersystem-Crossing und trigonale Verzerrungen und führt damit zu einer Phosphoreszenzlebensdauer im Bereich von Mikrosekunden. In Abwesenheit von Energieakzeptoren wie molekularem Sauerstoff verbleibt nur Energietransfer zu hochenergetischen Oszillatoren der Liganden und Lösungsmittelmoleküle wie beispielsweise OH- und CH-Streckschwingungen als Desaktivierungspfad. Selektive Deuterierung der ddpd-Liganden und der Lösungsmittel l-sst die Effizienz dieser Oszillatoren bei der Desaktivierung angeregter Zustände erkennbar werden. Gezieltes Ausschalten dieser Relaxationspfade führt zu einer Quantenausbeute von 30% und einer Lebensdauer von 2.3 Millisekunden bei Raumtemperatur in Lösung – Rekordwerte für einen Komplex, der auf dem Element Chrom basiert. Diese fundamentalen Erkenntnisse ebnen den Weg für gezieltes Ligandendesign zur Synthese lumineszierender Komplexe mit gut verfügbaren Übergangsmetallen. KW - Cr(III)-Komplex KW - Rekord Luminescence Quantum Ausbeute KW - Abklingzeit PY - 2018 U6 - https://doi.org/10.1002/ange.201711350 SN - 1521-3757 VL - 130 IS - 4 SP - 1125 EP - 1130 PB - Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-45086 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Wang, Cui A1 - You, Y. A1 - Förster, C. A1 - Schubert, H. A1 - Heinze, K. A1 - Seitz, M. T1 - NIR-NIR-Aufkonvertierung in molekularen Chrom-Ytterbium-Salzen N2 - Photonen-Aufkonvertierung in hetero-oligonuklearen, Metallkomplex-Architekturen mit organischen Liganden ist ein interessantes, aber bisher selten beobachtetes Phänomen, trotz des großen Potentials sowohl aus Sicht der Grundlagenforschung als auch aus der Anwendungsperspektive. Nun wurde ein neues photonisches Material aus molekularen Chrom(III)- und Ytterbium(III)-Komplexionen entwickelt. Dieses zeigt im Festkörper bei Raumtemperatur abhängig von der Anregungsleistungsdichte nach Anregung des 2F7/2! 2F5/2-3berganges des Ytterbiums bei ca. 980 nm eine kooperative Sensibilisierung der Chrom(III)-zentrierten 2E/2T1-Phosphoreszenz bei ca. 775 nm. Der Aufkonvertierungsprozess ist unempfindlich gegenüber Luftsauerstoff und kann in Gegenwart von Wassermolekülen im Kristallgitter beobachtet werden. KW - Crystal KW - Sensor KW - NIR KW - Yb(III) complex KW - Cr(III) KW - Upconversion PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-517217 VL - 132 IS - 42 SP - 18804 EP - 18808 PB - Angewandte Chemie AN - OPUS4-51721 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -