2021-12-09,Angew. Chem. Int. Ed 杨雪峰同学等在手性胶束中实现了动态化学反应激发态手性的有效调控



具有圆偏振发光(CPL)特性的材料近年来获得了广泛的关注。尤其是通过将手性主体与非手性发光客体共组装这种方式,能够获得性能优异的CPL材料。然而,实现一种能够与亲、疏水性发色团同时发生共组装的手性主体,仍然具有很大的挑战。而在这种手性主体材料中实现动态的化学反应并有效调节其激发态手性更是从来没有实现过。

因此,国家纳米科学中心段鹏飞研究员团队与中科院化学研究所王毅琳研究员和范雅珣老师团队合作,通过一种手性阳离子双子型表面活性剂构筑了一种手性球状胶束。这种手性胶束的表面和内部空腔能够同时与亲、疏水性发色团发生共组装并赋予其CPL性能(图一),并且首次在手性空间内实现了对动态化学反应激发态手性的调节。

图一:疏水性的S420和亲水性的C6同时与手性胶束发生共组装,并表现出CPL性能。

在这项工作中手性胶束与尼罗红分子(NRs)发生共组装过程,使NRs包覆于手性胶束的空腔中,并表现出超分子手性。当这种手性共组装体处于碱性环境(pH = 10)时,NRs分子将会受到OH-离子的影响,其结构中的“C=N”逐渐被破坏,形成一种“碱性NRs”。随着反应的进行,NRs表现出的CPL逐渐由初始状态的红光直至完全反应后的绿光。在这个过程中,甚至能够观察到白光的CPL(图二)。该工作不仅突出了以手性阳离子双子表面活性剂构筑成手性胶束的优势,而且实现了调节化学反应的激发态手性在手性光学材料中的潜在应用。(文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202115600)

图二:手性胶束中实现了对动态化学反应激发态手性的调节

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