Известно, что комплексы трехвалентного иридия с лигандами, содержащими сопряженную электронную систему, чрезвычайно популярны сегодня и находят практическое применение в светоизлучающих устройствах, даже несмотря на то, что иридий очень дорог. Связано это главным образом с тем, что такие комплексы обладает прекрасной фосфоресценцией. Говоря более научно, комплексы имеют относительно малое для фосфоресценции время жизни возбужденного состояния (неск. мкс), высокий квантовый выход. Немаловажно и то, что для комплексов иридия (III) можно, варьируя лигандный состав, изменять цвет свечения, охватывая таким образом цвета от красного до фиолетового.
Чтобы объяснить такие свойства комплексов иридия (III), необходимо рассмотреть механизм процессов, происходящих при поглощении этими соединениями света. Вообще говоря, нам нужна информация о том, какое возбужденное состояние комплекса образуется при поглощении им света. Кроме этого, важно знать, каким именно образом комплекс из возбужденного состояния будет переходить в основное. Все это наглядно показывает диаграмма Яблонского (рис. 1). Из нее видно, что фосфоресценция осуществляется следующим образом. Система после поглощения света переходит из синглетного основного S0 в синглетное возбужденное состояние S1, далее происходит переход с S1 на T1 (триплетное возбужденное состояние) и, наконец, с T1 на S0. Вероятность переходов S1 – T1 и T1 – S0 почти всегда равна нулю и поэтому фосфоресценция чаще всего не наблюдается. В случае тяжелых многоэлектронных атомов (Ir, Ru, Os и т.п.) за счет сильного спин-орбитального взаимодействия вероятность этих переходов повышается, и мы можем наблюдать фосфоресценцию. Для комплексов иридия (III) квантовый выход весьма высок по сравнению с комплексами других элементов. Кроме того, за счет подбора лигандов в координационном окружении иридия можно добиться получения комплексов, излучающих во всем видимом диапазоне (рис. 2). В этой связи уместно подумать о том, как прозорливо первооткрыватель этого элемента назвал его иридий, т.е. радужный. Ну а практическое использование - напрашивается, наши любимые ОСИД или OLED (там же есть ссылки на оригинальные статьи, по которым сделано это сообщение).
Станислав Беззубов и коллеги, химический факультет МГУ
