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Angew. Chem. :基于金(I)卡宾配合物主客体体系的圆偏振长余辉发光2023-12-16
有机长余辉(LPL)材料具有长的发光寿命、丰富的激发态性质和良好的加工性能等优点,在数据加密、生物成像、传感器和信息存储等方面应用前景广阔。为了获得高效的有机LPL材料,需要考虑两个关键因素:(i)增强自旋-轨道耦合(SOC)效应,提高单重态激发态(S1)到三重态激发态(T1)的系间窜越(ISC)速率;(ii)抑制三重态激发态的非辐射失活过程。通过引入重原子来增大SOC,促进LPL形成是常见的设计策略。然而,重原子的引入在增大SOC的同时,也会促进T1到基态S0的辐射失活,使发光寿命变短。因此,目前报道的LPL材料主要是利用重原子效应较弱的卤素原子,基于过渡金属配合物的LPL材料还未见报道。

近日,中国科学院理化技术研究所陈勇研究员团队与深圳大学李凯副教授、北京师范大学崔刚龙教授合作,设计合成了一类基于金属配合物主客体体系的LPL材料,通过将金(I)卡宾配合物掺杂到含硼的主体分子中实现了高效的LPL。R-DPXZAu/DOBA(1:100)体系在室温下具有高的光致发光量子产率(> 57%)和长的余辉寿命(约42毫秒),这是首例基于过渡金属配合物主客体体系的长余辉发光材料。此外,通过在客体分子上引入手性结构单元,赋予了该体系圆偏振发光的特性,这为开发多功能长余辉材料提供了新的思路。

 

 

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结合实验和理论计算结果表明,主体和客体之间形成了具有电荷转移特征的激基复合物。在没有重原子存在的情况下,DPXZ/DOBA体系表现出热活化延迟荧光发射。在R-DPXZAu/DOBA(1:100)体系中,金的重原子效应促进了主体分子DOBA聚集态三重态激子(T1*)的产生,T1*通过电子交换过程转换为R-DPXZAu/DOBA激基复合物的电荷转移态,最终实现了长寿命的发光。该工作表明,通过对激发态的精准调控,过渡金属配合物也能用于有机长余辉材料。

文信息

Long-Persistent Circularly Polarized Luminescence from a Host-Guest System Regulated by the Multiple Roles of a Gold(I)-Carbene Motif

Fei-Hu Yu, Rui Jin, Dr. Xiaoyong Chang, Dr. Kai Li, Prof. Dr. Ganglong Cui, Prof. Dr. Yong Chen

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202312927

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