2,5-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩（简称TT-2Bpin，CAS号924894-85-9）。该化合物是一种重要的有机硼酸酯中间体，其核心结构为噻吩并[3,2-b]噻吩（thieno[3,2-b]thiophene，TT），在2和5位上连接有两个pinacol硼酯（Bpin）基团。这种设计使其成为合成π-共轭体系的关键构建块，尤其适用于OLED材料的制备。
化合物的结构和性质
TT单元是由两个噻吩环融合而成，具有高度平面化的刚性结构，这有利于电子离域和π-π堆积，从而提升载流子迁移率和光电性能。Bpin基团（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷）是一种稳定的硼酸酯，常用作Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的硼试剂。该化合物的分子式为C₁₈H₂₆B₂O₄S₂，分子量392.16 g/mol，通常呈白色至浅黄色固体，溶于有机溶剂如氯仿或DMF，但不溶于水。其合成通常通过TT的二溴代物（例如2,5-二溴噻吩并[3,2-b]噻吩）与双(pinacolato)二硼（B₂pin₂）在Pd催化下的Miyaura硼化反应得到，产率可达70-90%。
在OLED器件中，TT-2Bpin的主要作用不是直接作为活性组分，而是作为合成中间体，用于构建更复杂的有机半导体材料。这些材料常被用作空穴传输层（HTL）、电子传输层（ETL）或发光层（EML）。OLED器件的基本结构包括阳极（通常为ITO）、HTL、EML、ETL和阴极（Al或Ca），其中有机层负责载流子注入、传输和复合发光。
TT单元因其低带隙（约2.5-3.0 eV）、高HOMO水平（-5.0至-5.5 eV）和良好的热稳定性（分解温度>300°C），特别适合设计高效的p型（空穴传输）材料。
具体而言，TT-2Bpin通过Suzuki偶联与芳基卤化物或其它硼酯反应，可生成扩展的共轭聚合物或小分子。例如，它可与三苯胺（TPA）衍生物偶联，形成D-π-A（供体-π桥-受体）结构，这些材料在OLED中作为蓝色至绿色发光体或HTM使用。文献报道，基于TT的有机硼化合物在溶液加工OLED中表现出色，转オン电压低至4.0 V，最大亮度达1200 cd/m²，电流效率高达1.13 cd/A，外部量子效率（EQE）可达4.61%。 这是因为TT的融合环增强了分子刚性和共轭长度，促进了激子复合和辐射跃迁。
从机制角度看，在OLED中，TT基材料的主要贡献在于改善载流子平衡。HOMO/LUMO能级与相邻层匹配（如与ITO的功函数约-4.8 eV匹配），降低空穴注入势垒。同时，TT的硫原子提供弱的n-型掺杂效应，提升电子亲和力，减少复合区中的非辐射损失。计算化学研究（DFT）显示，TT单元的 frontier轨道分布均匀，有利于三线态-单线态转换，提高磷光或TADF（热激活延迟荧光）效率。
实际应用中，TT衍生物常用于高效绿色或白色OLED。例如，一种TT与三苯胺和二甲苯硼结合的化合物在器件中作为EML，实现高量子产率（溶液中86%，固态41%），这得益于其大Stokes位移（109 nm），减少自吸收。 此外，在钙钛矿太阳能电池（PSC）中类似材料作为HTM可达PCE 5.20%，但在OLED的交叉应用中，强调其在柔性显示器中的潜力。
然而，使用TT-2Bpin需注意纯度控制，因为杂质（如残留Pd催化剂）可能导致器件老化。优化策略包括引入烷基链提高溶解度，或氟化修饰调整能级。总体而言，该化合物是OLED材料合成的关键前体，推动了高效、低成本器件的开发，在显示和照明领域具有广阔前景。