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Chem. Eur. J. :聚集发光增强和圆偏振发光活性的四苯乙烯折叠体手性大环分子2023-12-31
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圆偏振发光(circularly polarized luminescence)作为一种特殊的手性光学性质,不仅可以反映手性发光材料的激发态手性结构信息,而且在化学传感、信息加密、激光和有机发光二极管等领域显示出独特的应用前景。要实现这些应用,发光效率(ΦF)高、发光不对称因子(glum)大的圆偏振发光材料至关重要。手性大环分子由于具有刚性结构和特殊对称性,可以有效调节分子的跃迁偶极矩,增大发光不对称因子。

近年来,聚集诱导发光(aggregation-induced emission)材料的研究愈发火热,作为最常见的聚集诱导发光分子,四苯乙烯不仅具有稳定的聚集诱导发光活性,而且具有潜在的螺旋手性。在四苯乙烯同侧苯环的邻位引入苯基,可以构建特殊构象的四苯乙烯折叠体,增强溶液态和聚集态发光效率。

基于以上研究背景,常州大学孟启教授和王宇翔博士团队将四苯乙烯折叠体与光学活性的联萘酚结合,构建手性大环分子。四苯乙烯折叠体赋予手性大环分子聚集发光增强活性,在溶液态和聚集态都具有较高的发光效率。同时手性大环结构有利于实现分子内手性诱导和四苯乙烯螺旋构象的固定,无需手性拆分就能得到单一螺旋构象的四苯乙烯折叠体。单晶结构和圆偏振发光光谱验证了四苯乙烯折叠体的单一螺旋手性,发光不对称因子最高能达到1.3 × 10-3。值得注意的是,手性四苯乙烯折叠体与常规的手性四苯乙烯相比,显示出相反的圆偏振发光活性,理论计算显示它们具有不同的跃迁偶极矩夹角,说明手性四苯乙烯折叠体具有特殊的激发态手性结构。本工作首次深入研究了四苯乙烯折叠体的手性固定和手性光学性质,为调节手性大环分子的发光效率和发光不对称因子提供了可行的策略。

文信息

Chiral TPE Foldamers in Macrocycles: Aggregation Enhanced Emission and Circularly Polarized Luminescence

Dr. Yuxiang Wang, Liwen Cui, Yiran Wang, Dr. Fei Li, Dr. Yunzhi Li, Prof. Qi Meng

Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202302373

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